Майбутнє текстильного виробництва на основі Node-RED
Це перекладена стаття https://flowfuse.com/customer-stories/stfi-future-of-textile-powered-by-node-red/
Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V.(STFI) у м. Хемніц - це німецький некомерційний науково-дослідний інститут, який реалізує проєкти з НДДКР на теми технічного текстилю, нетканих матеріалів, текстильної інженерії легких конструкцій, функціоналізації, переробки, цифровізації та Індустрії 4.0. STFI нещодавно координував консорціум досліджень futureTEX, який фінансувався в Німеччині та був присвячений вивченню майбутнього текстильних виробів і виробництва. В межах цього проєкту STFI створив Модельну фабрику, яка демонструє наскрізні виробничі операції текстильної промисловості майбутнього.
Рис.1. “Текстильна модельна фабрика для автоматизованого, мережевого та low-code цифрового виробництва” (ⒸSTFI/D. Hanus)
Модельна фабрика включає низку різних виробничих застосунків, зокрема конфігуратор продукції, системи керування завданнями та керування носіями за місцем розташування. Node-RED використовується для реалізації бекенд-інтеграції цих застосунків з різними системами. Наприклад, конфігуратор продукції використовує Node-RED для керування обліковими даними входу в систему та пересилання визначення продукту до системи керування та/або ERP-системи. Здатність пересилати інформацію про продукт до різних систем робить застосунок досить гнучким для підтримки різних сценаріїв.
Автомат станів та з’єднання OPC UA з машинами
Рис. 2: Керування завданнями через автомат станів і з’єднання OPC-UA з машинами, такими як лазерний різак (ⒸSTFI)
Система керування завданнями реалізована у вигляді автоматів станів, побудованих у Node-RED (див. рис. 2). Кожен автомат станів відповідає окремій машині (наприклад, мобільному роботу) і включає комунікаційні вузли для взаємодії з різними пристроями на виробничій лінії. Node-RED ідеально підходить для побудови таких автоматів завдяки своїй потоково-орієнтованій архітектурі та підтримці різних протоколів, зокрема OPC UA. Також Node-RED використовувався для керування автоматизованим транспортним засобом (AGV) та колаборативним роботом UR10e в межах мобільного робота (див. рис. 3).
Рис. 3: Всередині мобільного робота — керування AGV та UR через OPC UA (ⒸSTFI)
Модельна фабрика також містить різноманітне обладнання. На жаль, не все обладнання підтримує стандартний протокол. Наприклад, лазерний різак та 3D-принтер використовують власні протоколи зв’язку. Команда прагнула впровадити OPC-UA як стандартний протокол для забезпечення гнучкості та інтеграції з іншим обладнанням у майбутньому. Щоб подолати це обмеження, Node-RED використовувався як конвертер протоколів, розгорнутий безпосередньо на контрольному ПК, щоб здійснювати перетворення на вхідному і вихідному рівнях у OPC UA.
З Node-RED також можливо:
- Створити мобільну панель керування машинами за кілька кліків;
- Відображати її у HoloLens;
- Реалізувати системи вводу технологічних дій (наприклад, налаштування, очистка, ремонт) для підвищення прозорості станів машин;
- Розробляти додатки доповненої реальності (AR) та системи підтримки працівників за допомогою Cordova.
Рис. 4: Додаток доповненої реальності на базі Node-RED і Cordova (ⒸSTFI)
Андреас Бьом, інженер з автоматизації та головний дослідник Модельної фабрики, коментує:
“Node-RED дуже простий у використанні та дозволяє швидко розробляти. Інтерфейс low-code дає змогу навіть непрофесіоналу почати створювати застосунки. Водночас, вузол function дозволяє писати JavaScript, що дає великі можливості професіоналам. Node-RED дозволяє зосередитись на створенні необхідного функціоналу без турбот про низькорівневу інфраструктуру.
STFI та Модельна фабрика прагнуть заохотити текстильних виробників модернізувати виробництво за допомогою автоматизації та технологій Індустрії 4.0. Їхній досвід використання Node-RED демонструє іншим компаніям, як легко розпочати цифровізацію з невеликих, сфокусованих рішень і поступово масштабувати ці підходи.
STFI та Модельна фабрика прагнуть заохотити виробників текстилю модернізувати свої операції за допомогою автоматизації та технологій Індустрії 4.0. Їхнє використання Node-RED продемонструвало різним компаніям, наскільки легко розпочати з невеликих, цільових застосунків і поступово розвивати свою стратегію цифровізації. Це важливий меседж, що закликає компанії вже сьогодні впроваджувати системи, які зроблять їх більш конкурентоспроможними в майбутньому. Модельну фабрику можна відвідати під час лабораторних турів або просто зв’язавшись із паном Бьомом.
Примітка: відео на YouTube — німецькою мовою, доступні автоматичні субтитри з перекладом.