KUKA 加工单元走向“云端”

KUKA 迈入未来生产模式的下一个发展阶段。通过集成了两台 Heller 加工中心的全自动联网机器人单元,KUKA 将模拟世界与数字世界相连并使物联网焕发活力。

该单元展示了机器人是如何与两台加工中心合作生产机器人组件的。为此,KR 500 L480-3MT 型机器人借助 Zimmer 公司的气动抓爪将铸件抓起并送至一台 Heller 加工中心。工件经过钻孔和铣削后,还会由机器人进行外部去毛刺处理并在完成后取出。机器人安装在 KL 1500-3 线性滑轨上,以便能够从总共四个输送站为两台加工中心供应工件。在数字化项目中,加工中心之前安装了其他传感系统。现在,通过采用 altran 公司的 Senseforge 系统可有针对性地检测工具的温度和冷却时间。

借助 connyun 进入云端

以上所述为模拟世界。通过将所有相关组件相互联网以及与 KUKA 云联网,实现与数字世界的连接。这意味着,接入 SmartProduction 环境的不仅是 KUKA 产品,而是单元内所有的活动组件。相关数据由 KUKA Connectivity Box 收集并传递至云端。

云端由 KUKA 子公司 connyun 研发。云端提供包括验证、数据处理、预见性维护及事件分析等一系列服务。有关机器、机器人、加工主轴以及工具的全部数据均一目了然地显示在信息板上。通过这种方式,工人、维护人员以及管理人员可随时随地统观并控制生产流程。 

工业 4.0 - 结构

在将生产单元与 Heller 公司的数控机床(“Heller 单元”)联网时,KUKA 采用了先进的工业 4.0 架构。在简略示意图中,这一架构可通过四个层面进行描述:生产组件(系统)、边界控制器、工业物联网平台和用户界面。

工业 4.0 架构


第一层 - 生产组件

该层描述了用于生产并与云端应用联网的实际的机器和传感器。对于“Heller 单元”,这里所指的是 Heller 机械制造有限公司、KUKA 股份公司、Zimmer 集团和 altran 集团的机器。

第二层 - 边界控制器

该层构成了生产单元和工业物联网平台之间的安全信息枢纽。一方面,KUKA 边界控制器能够根据即插即用原理通过 OPC/UA 或 MQTT 等现代标准协议与设备进行通信;另一方面,由于边界控制器可通过个性化协议进行模块化扩展,因此还可以用来连接“棕色地带”设备。

第三层 - 工业物联网平台

Connyun 工业物联网平台提供了大量工业常用的工业物联网应用和服务。其中,应用包括资产管理、状态监控和预防性维护等。工业物联网服务则是用于构建工业物联网解决方案的即用模块,例如:生产机器学习、生产分析/大数据、规则引擎、事件管理和创建工作流。

第四层 - 符合人体工学的界面

通过在网页浏览器上登录,最终用户可以访问用户界面。由此可方便用户使用数据。对于 Heller 单元,则是通过一个概览页面进入。之后用户便可导航至相应设备。除了设备状态的概览外,在此还提供了一系列功能,如工厂或各生产单元的 KPI。可根据客户的具体需求灵活调整用户界面。

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