トータル産業用HMIソリューションでヒューマン・ロボット制御とMESマネジメントを実現

インダストリー4.0、HMI

ヒューマンマシンインターフェース(HMI)の重要性

インダストリー4.0は、製造業界の運営方法を変えています。ますます多くのメーカーが、ロボット工学や自動化システムなどの高度なテクノロジーを活用して、生産性と効率を向上させています。その結果、ヒューマンマシンインターフェース(HMI)は、人間と機械のデジタル接続における役割においてより重要になってきています。

ただし、間違ったHMIを使用すると、開発時間が長くなり、実装コストが増加する可能性があります。RISCベースのHMIを例にとると、それらの単純化された命令アーキテクチャにより、ロボット工学向けの多目的システムを設計することが困難になり、将来のシステム拡張は制限される傾向があります。このようなHMIが採用されると、システムを完成させるために追加のハードウェアの購入が必要になる場合があります。これは、システム構成を複雑にするだけでなく、プログラムの設計とシステムのメンテナンスに費やす追加の労力と時間を必要とします。

アドバンテックのPPC-3120Sは、x86ベースの産業用パネルPCです。このハードウェアプラットフォームの適用性と可用性は、ロボット工学および自動化システムの開発に適しています。さらに、システム開発者に便利なアクセサリや直感的なソフトウェアなどの付加価値のあるメリットを提供し、人間とロボットの制御とMES管理の実現を可能にします。

システム要件

KUKA Roboticsは、ロボット工学と自動化技術の分野のスペシャリストとして、産業用ロボットのリーディングカンパニーです。 同社は、自動化された生産ステップのための個々のロボットやロボットセルから大規模なカスタマイズされたシステムに至るまで、幅広い製品とソリューションのポートフォリオを誇っています。KUKA Roboticsは中国の上海にある自動車用トランスミッション工場の自動化された生産管理システムをカスタム開発していました。 従来のRISCベースのコンピューターは単純すぎ、システムのカスタマイズが難しいため、KUKAは、工場ユーザーに豊富な機能を提供するために、x86ベースの産業用パネルPCを必要としました。 メンテナンスと管理を容易にするために、新しいコンピューターは生産ラインで利用され、下位レベルのロボットと上位レベルのMESを制御し、さらに、組み立てラインの動作の監視や製品のリワークの管理にも適している必要がありました。

したがって、新しいx86ベースのパネルPCは、次の要件を満たす必要がありました:

  • コンパクトなサイズのオールインワンパネルPCで、あらゆる作業スペースに簡単に導入可能
  • ロボット制御用のさまざまなPLCを接続するためのProfinet通信プロトコルのサポートHMI
  • GUIカスタマイズ用の使いやすいソフトウェア
  • システムアクセスとデータ視覚化のためのIEブラウザとの互換性
  • システムの信頼性と安定性を保証する停電保護メカニズム

アドバンテックのソリューション

アドバンテックは、KUKA Roboticsのニーズを満たすトータルソリューションを提供しました。ソリューションには、PPC-3120S超スリムパネルPC、WebAccess / HMIソフトウェア、PPC-IPS-AE無停電電源装置(UPS)モジュールが含まれていました。

プロジェクトには、ヒューマン・ロボット制御とMES管理の2つの部分が含まれています。ヒューマン・ロボット制御では、各ワークステーションにHMIを提供するためにPPC-3120Sが設置されました。 このユニットは、ネットワークを介してMESから作業オーダーを受信すると同時に、ロボットを制御するためにProfinetを介してPLCに接続されていました。 また、SOPを表示して、スタッフが適切に作業を実行できるようにしました。 MES管理の場合、PPC-3120Sは、組立ラインの動作監視とリワーク管理のための一般的なコンピューターとして機能します。

WebAccess / HMIを使用すると、すべてのパネルPCがIEを介して自動化された生産管理システムにアクセスできます。 PPC-IPS-AEは、一時的な停電時でも継続的な動作を保証すると同時に、パネルPCの損傷やデータの損失を防ぎます。

コンパクトなフォームファクターとファンレスデザインを備えた12.1インチPPC-3120Sは、ユーザーが自分の都合に合わせて自由にインストールできる超スリムな産業用パネルPCです。 インテル®Celeron®N2930プロセッサは、PPC-3120Sがx86開発環境で高性能コンピューティングを提供し、システム開発者が多機能システムを設計する際の柔軟性を提供します。 PPC-3120Sは、ダイキャストアルミニウム合金の筐体とフロントパネルのIP65規格のタッチスクリーンを備えており、耐衝撃性と耐振動性を備えているため、頑丈で耐久性に優れています。

ソフトウェアの場合、WebAccess / HMIは、システム開発者が直感的にHMI画面を作成できる便利なグラフィカルプログラミング環境を提供し、プログラミング時間を短縮します。 ブラウザベースのインターフェースにより、ユーザーはIEなどの標準ブラウザを介してシステムをリモートで設計、監視、制御できます。 PPC-3120Sは、何百もの産業用通信プロトコルをサポートしており、PLCなどのさまざまなデバイスに接続できます。

電力に関しては、PPC-IPS-AEは軽量でインテリジェントな電力管理モジュールです。 ハードウェアを介してのみ設定できる通常のUPSとは異なり、PPC-IPS-AEには、ユーザーが電源を構成および監視するための便利なソフトウェアユーティリティが付属しています。

結論

産業用パネルPCは、工場のロボット工学と自動化に不可欠なツールになりつつあります。 間違った製品を選択すると、実装に時間がかかり、セットアップコストが増加するなど、多くの問題が発生する可能性がありますが、正しい選択を行うことでスムーズな運用が可能になります。 アドバンテックのPPC-3120Sは、美しく、耐久性があり、機能が豊富な超スリムパネルPCで、WebAccess / HMIソフトウェアを使用して直感的に操作できます。 さらに、PPC-IPS-AE UPSモジュールは、システムの安定性を確保することにより、付加価値を高めます。 この総合的なソリューションは、KUKAの開発者が簡単に完了するのに役立ちました。

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About the Author: Lenny Cherry