Интервю 21 септември 2020 г.
„В бъдеще ще можем да разположим интерфейсите между ИТ и производствените съоръжения навсякъде“.

Интервю с д-р Тобиас Фойгт, съосновател на стандартите Weihenstephaner в отдела за технологии за опаковане на хранителни продукти в Мюнхенския технически университет.

Търсенето на пазара става все по-специализирано, което изисква все по-голяма гъвкавост на компаниите от преработвателната промишленост. За да може да реагира на пазарните промени, производството трябва да може бързо да се преобразува и в най-добрия случай да се управлява от независими от производителя системи. Освен това, трябва да бъде осигурен непрекъснат достъп до съответните данни, за да могат те бъдат оценени и използвани целенасочено. Д-р Тобиас Фойгт обясни в интервю за нас как единните стандарти помагат за структуриране на процесите и комуникацията и кои предизвикателства трябва да бъдат овладяни.

Д-р Фойгт, адаптивното производство е важна тема, особено в преработвателната промишленост. Как изглежда то, по-специално в областта на производството и опаковането на хранителни продукти?

Промишленото производство и опаковане на хранителни продукти се извършва в големи количества и използва системи с висока производителност. Въпреки това, разнообразието от артикули се е увеличило значително през последните няколко години и продължава да се увеличава дори още по-бързо. Това изисква по-малки размери на партидите и по-високи нива на гъвкавост на опаковъчните системи. За да може производството на даден продукт да продължи да бъде икономически изгодно, въпреки нарастващите изисквания към необходимите процеси на преобразуване и модернизация, нуждата от автоматизация и работа в мрежа на различните отдели и подсистеми нараства все повече.

Какво точно включват стандартите Weihenstephaner?

Стандартите Weihenstephaner определят комуникацията между машините за производство и опаковане на хранителни продукти и високотехнологичните ИТ системи. Ако даден производител или компания за опаковане на хранителни продукти искат цялостно наблюдение на производството, производственото оборудване трябва да предостави данните за това. Освен това, машините и производствените ИТ трябва да говорят на един и същ език. Ето защо стандартите Weihenstephaner дефинират с точност данните по отношение на тяхното съдържание и форма, които машините трябва да предоставят за целите на ефективното наблюдение, така че да се гарантира осигуряването на качеството или вътрешната проследимост. Освен това, те определят как трябва да се осъществява комуникацията в технически аспект и как могат да бъдат оценени данните.

Ако даден производител или компания за опаковане на хранителни продукти искат цялостно наблюдение на производството, производственото оборудване трябва да предостави данните за това.

Д-р Тобиас Фойгт, Мюнхенски технически университет

Стандартите Weihenstephaner водят началото си от изследователски проект от преди повече от 15 години. Можете ли да обясните развитието им оттогава насам?

Стандартите бяха бързо възприети в сектора за пълнене на напитки, а също така и в сектора за опаковане на хранителни продукти. Ние продължихме развитието им въз основа на обратната връзка с тези промишлени сектори. В месопреработвателната промишленост (стандарт WS Food) резонансът беше по-отчетлив, тъй като тук участват много малък брой мрежи или те функционират само в изолирани зони. Следващите няколко години ще ни покажат как се развива стандартът WS Bake. Първите нови системни проекти, включващи спецификациите от WS Bake, вече са в процес на разработка. Партидното производство в пивоварните заводи и изискванията за повишаване на киберсигурността изправиха пивоварния сектор пред нови предизвикателства. Като начало започнахме проекта WS Brew в началото на тази година. В инициативата „WS към OPC UA“ ние даваме точна дефиниция как WS данни могат да се предават по-сигурно, като се използва все по-утвърдения стандарт OPC UA, за разлика от кодирания WS протокол.

Стандартите Weihenstephaner ограничени ли са изключително до територията на Германия или прилагането им в международен мащаб е също от значение за вас?

Ясно е, че винаги сме мислили в международен мащаб по отношение на стандартите Weihenstephaner. Спецификации, чиято употреба е ограничена само в рамките на Германия, никога не могат да се считат за "стандарт", докато стандартите Weihenstephaner вече са приети от международни компании в хранително-вкусовата промишленост, както и от много от производителите на оборудване, обслужващи световния пазар. В сектора на опаковките работим и с организацията OMAC Packaging Workgroup, която има влияние предимно на територията на САЩ. Нашият стандартен език за документи и дефиниции е английският. И точно с цел да се улесни в максимална степен употребата и внедряването им в германските средно големи фирми, стандартите Weihenstephaner ще бъдат публикувани винаги и на немски език.

Стандартите Weihenstephaner досега са се използвали главно в хранително-вкусовата промишленост. Те са диференцирани с течение на времето в системи като WS Bake, WS Food и WS Pack. Какви са различията?

В протокола (WS протокол) и принципния подход няма разлика. Различията се отнасят по-специално до описанията на функциите на информационната система за управление на производството (MES) и функциите за оценка, необходими за съответните приложения и данни, дефинирани за целта. Например, стандартът WS Pack включва специално профили на данни за машини за пълнене на напитки, докато стандартът WS Food включва данни за вакуумни машини за пълнене. Те, обаче, се пресичат по отношение на основните данни (например състояние на машината или броячи на производството).

Дейностите в хранително-вкусовата промишленост са под висок ценови натиск и системите трябва да функционират ефикасно, устойчиво, гъвкаво и почти без загуби.

Д-р Андреас Фойгт, Мюнхенски технически университет

Какви конкретни предимства получи, например, хранителната промишленост, от стандартите Weihenstephaner?

Дейностите в хранително-вкусовата промишленост са под висок ценови натиск и системите трябва да функционират ефикасно, устойчиво, гъвкаво и почти без загуби. За да постигнат това, компаниите осигуряват прецизно проследяване на продуктите по време на производството. За тази цел те са внедрили разширени информационни системи с интерфейси за производство. Ако тези интерфейси трябва да бъдат индивидуално настроени към различните "езици" и съдържание на машините и системите от различни производители, то тази мрежа би била твърде сложна и скъпа. Ако дадена месопреработвателна компания зададе съответствието със стандартите Weihenstephaner при проектирането на нови производствени системи, наличието на съответните данни ще бъде гарантирано, индивидуалните разходи за интерфейсно програмиране ще бъдат намалени и това ще спести значителна част от разходите за внедряване на системата.

От теоретична гледна точка, възможно ли е стандартите Weihenstephaner да обхванат и други отрасли или те са валидни само за хранително-вкусовия сектор?

Това е възможно. Ние знаем, че фирмите за опаковане на боя за обувки за обувки и крем за лице, както и фармацевтичните компании се придържат към стандартите Weihenstephaner. Профилите на основните данни могат да се използват от тях също толкова добре. Това, обаче, би изисквало допълнителни ресурси, специфични за всеки отделен проект.

Има ли конкретно ниво на автоматизация, което производството трябва да постигне, за да може да прилага стандартите Weihenstephaner?

Теоретично, всички данни за Weihenstephaner могат да бъдат записани чрез ръчен входен терминал и преобразувани ръчно в ИТ спецификации. Стандартите, обаче, не са разработени с тази цел. Приложението е логично само ако съоръженията за автоматизирано производство са свързани и повечето от данните се обменят онлайн.

Ясно е, че винаги сме мислили в международен мащаб по отношение на стандартите Weihenstephaner.

Д-р Андреас Фойгт, Мюнхенски технически университет

Често се говори за предимствата, които предлага стандартизацията. Но бъдете честни: има ли и недостатъци?

Използването на стандарти винаги има и недостатъци. Съществуват компромиси, които в случая със стандартите Weihenstephaner бяха "договорени" с много партньори от отрасъла. Ето защо, те никога не могат напълно да удовлетворят конкретните желания на отделни хора. Ако разполагате с достатъчно време и пари за конкретен проект, в този отделен случай със сигурност ще намерите по-добри решения за интегриране на производствените системи в среда на ИТ системи. Освен това, конкуриращите се търговци често не са ентусиазирани от идеята за прилагане на стандарти. Много компании печелят пари, предоставяйки конкретни за дадената фирма решения по време на интегрирането на ИТ в хранително-вкусовия отрасъл и едновременно с това обвързват клиентите си със собствената си компания. За тях е неизгодно наличието на унифициран стандарт за производителите, поне в краткосрочен план.

Какво по-нататъшно развитие можете да си представите за стандартите Weihenstephaner - по-специално по отношение на Индустрия 4.0?

Както беше посочено, вече работим по алтернатива на настоящия WS протокол на базата на стандарта WS OPC UA по отношение на все по-увеличаващата се работа в мрежа посредством "отворения" интернет и възможните приложения на ИТ системи в облака. Освен върху механизмите за осигуряване на ИТ сигурност (криптиране, защита чрез предоставяне на разрешения и т.н.), ние се фокусираме по-малко върху класическата пирамида на автоматизацията за бъдещи информационни модели и комуникационни архитектури. В бъдеще ще можем да разполагаме интерфейсите между ИТ и производствените съоръжения навсякъде, например в сензорната електроника, PLC, IPC, контролна система или мобилно устройство. Унифицираните дефиниции на интерфейса и, най-важното, идентичната семантика за съдържанието на данните придобиват все по-голямо значение. Затова има смисъл да продължим да развиваме стандартите Weihenstephaner като „Интернет на нещата” интерфейси за хранително-вкусовата промишленост. Изследователският проект RoboFill е началото на многоагентен и следователно напълно визуализиран контрол върху даден продукт, насочен към процеса на пълнене на напитки.

Д-р Фойгт, благодаря за интервюто.

Лична информация

Д-р инж. Тобиас Фойгт изучава технологиите за производство на бира и напитки в Мюнхенския технически университет и управлява катедра, специализирана в пивоварните системи и технологиите за опаковане на хранителни продукти. По-късно той създава изследователска група, свързана със следващата му катедра, за технологии за опаковане на хранителни продукти, която изучава технологиите за пълнене и опаковане, устойчивото промишлено производство на хранителни продукти и ИТ подкрепата за тези области. От януари 2013 г.става главен изпълнителен директор на Промишлената асоциация за хранителни технологии и опаковки (IVLV).

Как започна всичко ...

Основата за стандартите Weihenstephaner е изследователски проект за пивоварни фабрики, който започна през 1999 г. Предизвикателствата към системите за откриване на данни в сектора за пълнене на напитки по това време бяха дефинирани в "документ за стандартни спецификации". През следващите няколко години в производството на напитки бяха установени нарастващи нива на употреба. Компаниите за пълнене на напитки, машиностроителните фирми и консултантските фирми по ИТ системи разбраха желанието за допълнителна стандартизация. Между 2003 и 2005 г.екипът около д-р Фойгт дефинира точно за целите на стандарта функциите за оценка и по-специално ИТ машинните интерфейси за стандарта. Това създаде основата за дефинициите на стандарта WS Pack за опаковъчни машини, които са на разположение от 2007 г.насам. През 2010 г.бяха формулирани сходни дефиниции за производството на колбаси (стандарт WS Food), а през 2015 г.- за хлебни изделия (стандарт WS Bake).

WAGO в действие

Повече за Индустрия 4.0

Стандарти, модулност и прогнозна поддръжка: Открийте нови теми и решения за следващото поколение в преработващата промишленост.

Клиентско приложение

От проектирането до завършения проект

Прозрачността на данните по цялата верига на добавената стойност намалява разходите. За да подкрепи хоризонталната интеграция, WAGO предлага smartDATA Engineering.

Клиентско приложение

Интерфейс за безпроблемна комуникация

MTConnect е стандарт за записване на машинни данни. Благодарение на контролерите PFC 100 на WAGO, компаниите могат да надграждат машините си и да използват ефективно данните си.

Вашето лице за контакти във WAGO!

Централен офис

Предложения за допълнителни услуги:

Препоръчителна информация

Повече от областта на технологичните процеси

Независимо дали става въпрос за модулната автоматизация на процесите, защитата от експлозии, киберсигурността или Процес 4.0 – WAGO предлага решения за всяко предизвикателство, пред което се изправя индустрията.

Взривозащита

Знанията, които помагат

Хора, околна среда и процеси: Защитата срещу експлозии има приоритет и изисква опитен партньор, който да ви даде ефективен съвет. WAGO е тук, за да ви помогне.

Модулна процесна автоматизация

Бъдещето DIMA

Концепциите за модулните системи са решението за непрекъснато променящите се пазарни изисквания. WAGO ви подкрепя в процеса ви на развитие.

Интервю 21 септември 2020 г. „В бъдеще ще можем да разположим интерфейсите между ИТ и производствените съоръжения навсякъде“.