AKILLI SENSÖRLER, ÜRETİMDE BİR PARADİGMA DEĞİŞİKLİĞİNE YOL AÇIYOR

 

Kendi kendini denetleyen sensörler; sensör ve aktüatörlerin kendi çalışma sırası ve işlevlerini koordine ettiği çalışma istasyonları; kendi kendini yöneten ve optimize eden otonom ünitelere sahip üretim yapıları akıllı fabrikanın ortaya çıkışı, üretim ve intralojistik süreçleri uygulamalarında bir paradigma değişikliği anlamına geliyor. Günümüz, zeki ve arazi seviyesinde iletişim kurabilen araçları gerektiriyor; SICK tarafından sunulan son teknoloji ürünü akıllı sensörler, bu gereksinimleri karşılayabiliyor. 2016 Hannover Fuarı şunu açıkça gösterdi; Endüstri 4.0 ve geleceğin akıllı fabrikası şimdiden bizimle. Gelişim; üretimde mümkün olan en iyi esneklik, şeffaflık ve bulunurluk ile insan makine işbirliği ve kaynakların işe koşulmasının optimizasyonunun da rol oynadığı lojistik süreçleri ile yönlendiriliyor. Akıllı sensör çözümleri ile SICK, geleceğe hazır olan ve hem bu gereksinimleri hem de otomasyon işlevlerinin uzaktan yürütülmesini (Akıllı Görevler) destekleyen ağ tabanlı bir sensör portföyü sunuyor.

İSTER İLK KEZ DEVREYE ALMA, İSTER YENİLEME OLSUN:
TÜM SİSTEMLERE UYUYOR

Akıllı sensör çözümleri tarafından sunulan zekâ ve iletişim kabiliyetleri, makine üretkenliğini artırmak için bir potansiyel olarak görünüyor. Çeşitli parametre ayarları, entegrasyon ve ilk devreye alma gibi erken aşamalarda görselleştirilebilir, test ve optimize edilebilir. Çeşitli sensör parametre dizileri (“konfigürasyonlar”), çeşitli işler, formatlar, yapılandırmalar için çalışma sırasında zaman kaybı olmaksızın sensöre yüklenmeye hazır olarak otomasyon sisteminde saklanabilir. Başlıca ürünlerdeki hızlı değişikliklerden (örn. farklı paket ebatları ya da yığınlar) etkilenen makine ve sistemler, hızlı ve güvenilir dönüşüm sağlayan bu işlevden yararlanabilir. Algılama mesafesi, histeresis ya da değişiklik eşiği gibi parametreleri indirme kabiliyeti sayesinde kontrol sisteminden herhangi bir sayıdaki sensörün esnek ve eşzamanlı kullanılması, zamandan tasarruf sağlar, hataları önler ve herhangi bir noktada belgelendirilebilir. Bir akıllı sensör arıza ya da arıza tehlikesinin varlığını otomasyon sistemine bildirdiğinde hızlı şekilde bir değiştirme yapılabilir. Değiştirilen yeni bir sensör takıldığında bu, otomasyon sistemi tarafından test ve optimize edilir. Bundan sonra, önceki sensörden gelen uygulamaya özgü son veriler otomatik olarak yeni sensöre aktarılır. Başka hiçbir manüel ayar gerekmediğinden makine bu minimum devre dışı kalma süresinden sonra yeniden başlatılabilir.

KULLANILABİLİRLİĞİ OPTİMİZE ETMEK: ÖNGÖRÜLEBİLİR BAKIM İÇİN KENDİ KENDİNİ TANILAMA
Bir üretim ortamı ya da intralojistik sistemlerindeki otomasyon mühendisliği bileşenleri, sürekli olarak toz, karton tozu, nem ya da titreşim gibi çevresel etkilere maruz kalır. Mekanik, elektronik ve optik bileşenleri açısından en zorlu uygulama koşullarına uygun şekilde tasarlanmalarının yanında kendi kendini denetleyen işlevleri ile SICK sensörleri, yüksek kapasite ve ara ürün ile çalıştıklarında dahi makinelerin performans ve kullanılabilirlik durumunu geliştirir.  Doğru zamanda arızaları algılamak için tanılama verileri makineye yakın ya da bulut tabanlı sistemlerdeki analiz araçlarında kullanılabilir ve öngörülü bakım ile arızalardan tamamen kaçınmak da mümkün olabilir. Servis aralıkları dönem bazında optimize edilebilir; örneğin, hazırda bekleyen bir makine belli aralıklarla bir sensörü temizlemek ya da bakımını yapmak için programlanabilir. Bu sayede sensörün durum denetlemesi tüm makinelerin kullanılabilirliği üzerinde etkiye sahip olur. Buna ek olarak SICK’in Akıllı Sensörleri, işletim verileri ve ayarlarını makine operatörleri için görselleştirme seçeneğini destekler. HMI terminaline tek bakışta operatör, sensörün şu an ne şekilde çalıştığını, hangi değişiklik sınırlarının yapılandırıldığını ve sensörün kritik tolerans değerlerine yakınlığını görebilir.

Bir Otomasyon Sistemi Olmadan Otonom Çalışma
Endüstri 4.0 uygulamalarında siber-fiziksel üretim sistemleri (CPPS; örn: akıllı ekipmanlar), uzaktan, tepkisel ve uyarlanabilir üretim ve lojistik kontrolünü destekler.  Bu, örneğin özel durumlarda yerel kontrol devrelerini oluşturmak için uzaktan da mevcut olan sensör bilgilerinin daha fazla kullanılmasını gerektirir. Akıllı sensör çözümleri konsepti, bu yüzden kendi kendini organize eden fabrikaları mümkün kılan konsept olarak karşımıza çıkmaktadır. İşlevler, iletişimi destekleyen ve akıllı diğer sensörler ve aktüatörler ile otonom olarak yerine getirilebilir. Örneğin, akıllı bir fotoelektrik yakınlık sensörü bir cihazın varlığını, hareket yönünü ve hızını algıladığında bunu doğrudan akıllı bir yakalayıcıya göndererek o parçayı dinamik olarak yakalamasını ve sürecin bir sonraki aşaması için yeniden konumlandırmasını sağlayabilir. Bu işlem tamamlandığında otomasyon sistemi bir I/O sinyali alır ve böylece işlemin bir sonraki adımı başlatılabilir. Ancak otomasyon sistemi artık otonom algılama/yakalama işlevinden doğrudan sorumlu değildir. Örnekte, bir otomasyon sistemindeki sensörlerin farklı görevler üstlenerek yükü kontrol seviyesinde kaldırmaları görülmektedir. SICK’in Akıllı Sensör Çözümleri, Akıllı Görevler olarak bilinen bu gibi işlevleri üstlenmek için çeşitli seçenekler sunmaktadır.

Akıllı Görevler – Akıllı Sensörlerin Özgün Katma Değeri
Akıllı işlevlerin dağılımı – diğer bir deyişle, otomasyon sisteminden arazi araçlarına geçişleri – otomasyon ağlarının verimliliğini ve performansını arttırmak için geleceğe hazır bir yaklaşımdır. SICK’in akıllı sensörleri, onları piyasadaki diğer ürünlerden ayıran özgün değerler sunmaktadır. Akıllı görevler, çoğu kez zaman problemi yaratan otomasyon sistemi aracılığıyla bir döngüye girmek yerine sensörler ve aktüatör mühendisliği arasındaki doğrudan iletişimden faydalanır. Yüksek hızda sayım tipik bir işlevdir. Sezgisel ve optoelektronik sensörler hızları algılamak ve kontrol etmek, dönüş yönlerini algılamak ya da nesneleri algılamak ve saymak için kullanılabilir. Sinyal değerlendirmesi sensörlerde gerçekleşir; merkezi bir sayaca gereksinim duyulmaz. Atım yerine hız, hareket ya da sayım değerleri daha fazla işleme girmesi için doğrudan kontrolöre gönderilir. Zaman ve uzunluk ölçümü de uzakta gerçekleştirilebilecek işlevlere bir örnektir. Akıllı sensörler, bir ürünün boyutlarını, örneğin uzunluğunu, nesneler arasındaki boşluğun büyüklüğünü ya da bir konveyörün hızını algılayarak doğrudan raporlayabilir. Tüm bunlar merkezi otomasyon sisteminin katkısı olmadan gerçekleşir ve buna göre merkezi sistemin yükünü hafifletir; Bazı durumlarda akıllı sensörler, karmaşık otomasyon işlevlerinin de yerini alabilmektedir. Bunun sonucunda donanım ve programlama maliyetleri kısılabilmektedir. Akıllı sensörler tarafından desteklenen uzaktan sıçramayı önleme işlevi, üretim süreçleri ya da çevre etkenleri nedeniyle çok sayıda ara sinyale maruz kalınan durumlarda nesnelerin algılanması ve sayımı için faydalı olduğunu kanıtlamıştır. Bunlar, sinyallerin ayarlanabilir bir gecikme süresinden sonra analiz edilmesini ve yalnızca bir milisaniye bekleyen sinyallerin ara sinyal olarak algılanıp bastırılmasını desteklemektedir. Bu işlev yerel olarak sensörde yerine getirilir; böylece ne kontrolör ne de ağ, analizi işleme süreçleri için kritik olabilecek zaman hassasiyetine sahip çok miktarda sinyal ile yüklenmemiş olur. Sensörde uygulanan zaman damgalı bir işlev ile iz sürebilme, sensör/aktüatör fonksiyonlarının gecikme süresi olmaksızın senkronize edilebilmesini mümkün kılar. PLC’ye sinyal aktarımı sırasında ya da PLC’de program çalıştırılması bağlamında oluşabilecek karışıklıklardan zaman damgası tabanlı, gerçek zamanlı senkronizasyon ile kaçınılabilir. Bu da makine hızlarının artırılmasını ve aktüatörlerin yüksek doğruluk ile işletilmesini sağlar.

Akıllı Sensörler, Olumsuz Bakış Açılarını Aşıyor
Bir taraftan, akıllı sensörlerin potansiyel faydası giderek üste koyan bir doğaya sahip örneğin hızlı yeniden araçlandırma ve hızlı cihaz değiştirme için parametre indirmesi, fatura yönetimi ve durum denetlemesi gibi mevcut işlevlerin verimliliğini giderek artan bir oranda yükseltebilmektedir. Diğer taraftan, Akıllı Sensör Çözümlerinin doğasında bulunan inovasyon, daha da radikal bir doğaya sahip. Uzaktan bağlı zekâları, Akıllı görevleri yerine getirmelerini ve böylelikle yeni, daha iyi algılama bilgileri üretmelerine imkân tanıyor. Diğer bir sensör ile kullanıldığında bu bilgiler, daha üst seviye sistemlere (PLC, ERP, Bulut) aktarılabilir. Bu giderek üstüne koyan ve inovasyona dönük radikal doğası, Endüstri 4.0 paralelindeki olumsuz bakış açılarını aşmasına yardımcı oluyor. Akıllı Sensörler, çok sayıdaki entegrasyon ve otonomi işlevi ile hem Nesnelerin İnterneti hem de hizmetlerin İnterneti için seçenekleri bir araya getiriyor. Makineler, sistemler ve fabrika, akıllıca bir oluşturuyor, büyük oranda otonom şekilde çalışıyor ve işbirliği yapıyor; böylelikle de her seviyede maksimum esneklik sağlıyor. Zeki ve iletişim kurabilen sensörler ile tetiklenen üretimdeki paradigma değişikliği, tam bir sarkaç halinde salınıyor.