tidsskrift for dansk automationsselskab - dau.dk · tema hmi human machine interface tidsskrift for...

16
TEMA Trends i IT og automation TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB 03 • 2014 • AUGUST 2 Vi har brug for industri 4.0 3 Min OT service leverandør skal være én der udvikler sig 4 MES på alle platforme 6 DAu på klos hold af politikerne 7 De dystede på Bornholm 8 Automation og IT trends i reguleret industri 9 Efterårets første DAu konference: Automation og IT trends i reguleret industri 10 Strejke gjorde Carlsbergs tomgangsforbrug synligt 11 Safety Integrity Level for dummier 12 Programmering af industrirobotter direkte fra PLC 14 Årets automations-teknolog

Upload: volien

Post on 24-Mar-2019

222 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB - dau.dk · TEMA HMI Human Machine Interface TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB 03 • 2013 • AUGUST 2 Produktivitet skaber vi mellem

TEMAHMI

Human Machine Interface

T I D S S K R I F T F O R D A N S K A U T O M A T I O N S S E L S K A B

03 • 2013 • AUGUST

2 Produktivitet skaber vi mellem mennesker og maskiner

3 Grunddesign af operatør HMI hos CP Kelco

4 Operatørinformation i CP Kelco’s nye HMI system

5 App’s til professionel brug

6 Fremtidens HMI er mærkbar

8 Konference: Smartere HMI kan forbedre din

virksomheds KPI’er

9 HMI udenfor fabrikken

10 Matematik og visualisering giver overblik over myriader af data

12 Et projekt er meget andet end at bygge et anlæg og få det til at virke

13 Krav til HMI i maskindirektivet

14 Industriel security skal prioriteres!

15 DAu sætter fokuspå uddannelse

15 Er du glad for DAu-bladet?

TEMATrends i IT og

automation

T I D S S K R I F T F O R D A N S K A U T O M A T I O N S S E L S K A B

03 • 2014 • AUGUST

2 Vi har brug for industri 4.0

3 Min OT service leverandør skal være én der udvikler sig

4 MES på alle platforme

6 DAu på klos hold af politikerne

7 De dystede på Bornholm

8 Automation og IT trends i reguleret industri

9 Efterårets første DAu konference: Automation og IT trends i reguleret industri

10 Strejke gjorde Carlsbergs tomgangsforbrug synligt

11 Safety Integrity Level for dummier

12 Programmering af industrirobotter direkte fra PLC

14 Årets automations-teknolog

Page 2: TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB - dau.dk · TEMA HMI Human Machine Interface TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB 03 • 2013 • AUGUST 2 Produktivitet skaber vi mellem

SIDE 2 • DAu • AUGUST 2014

ISSN 1601-6750

Udgiver:Dansk Automationselskab

Sekretariat:DI ITEK1787 København VTelefon 3377 [email protected]

Redaktion: Henrik Valentin Jensen, DI ITEK

Layout: Fru Nielsens Tegnestue

Tryk: Kailow Graphic A/S

DAu’s bestyrelse:

Frank Faurholt (formand Chairman) Siemens A/S

John Ammentorp (næstformand) Rambøll

Flemming Schou (ansv. redaktør) Rockwool International A/S

Kasper Agerbæk Beckhoff Automation ApS

Kim Christensen Carlsberg Danmark A/S

Hans Morten Henriksen Maskinsikkerhed ApS

Allan P. Kjær COWI A/S

Jesper Knage CP Kelco ApS

Johnny Krogh Sørensen Chr. Hansen A/S

Martin F. Larsen ABB A/S

Leif Poulsen NNE Pharmaplan A/S

Ole Ravn DTU

Per Thyme Rockwell Automation A/S

Vi har brug for industri 4.0

Procesindustrien skal med på den nye bølge Ingen tvivl om at Industri 4.0 kan gavne komponent fremstillings industrien med sit fokus på ting på internettet (Internet of Things IoT), identifikation af den enkel-te komponent i produktionen og at pro-dukter kan tale sammen. Industry 4.0 har også en vision om større integration med kunderne, det kan måske blive muligt, hvis man tager de lange briller på.

Det stiller sig lidt anderledes for procesin-dustrien. For hvordan skal instrumenter, motorer og ikke mindst kunder kommu-nikere med det flydende produkt i nogle rør? Industri 4.0 har stor fokus på sporing og kommunikation på komponent niveau. Spørgsmålet er derfor, hvor giver industri 4.0 revolutionen proces industrien noget at se frem til? Procesindustrien kan være be-lastet af høje energiafgifter, lange omstil-lings tider og spild af produkt under omstil-

ling. Samtidig har proces industrien ingen eller meget lidt kontakt med kunden.

Den del af industri 4.0, som proces-industrien skal tage til sig, er Big Data og simulering. Data Management, som DAu holdt en konference om tidligere på året, er essentielt for at opsamle og bevare virk-somhedens hukommelse og produktions DNA. Der opsamles så meget viden døg-net rundt i produktionen, at det er umuligt for de færre ansatte i produktionen at hu-ske og bearbejde den megen information. Virksomhederne skal opsamle og struktu-rer data så det senere kan findes frem og bearbejdes. Det er en strategisk opgave, som ledelsen skal fremme og varetage.

Data kan siden hentes frem af virk-somhedens egne medarbejdere, konsulen-ter eller universiteter, som får virksomhe-dens rå hukommelse stillet til rådighed og ikke medarbejdere, som mener at kunne huske, hvordan det hele virker. Data kan nu kobles til et præcist og hurtigt simule-ringsværktøj, som kan simulere de bedste procesindstillinger for optimal produktion online og give nye varianter af historiske KPI-tal man ikke havde forudset, man kun-ne få brug for. Udvidelser af produktionen kan simuleres og dokumenteres på bag-grund af tidligere produktionsdata og un-derbygge forslag til investeringer..

Procesvirksomhederne skal gribe den del af Iindustri 4.0, der giver mening, kom-me i gang med projekter omkring Big Data og simulering og skalere op til at dæk-ke hele virksomheden, så kan der spares energi, resourcer og udvidelser af produk-tionen ligger lige for.

JESPER KNAGE, CP KELCO

Skal procesindustrien med på industri 4.0 bølgen skal den til at komme i gang inden konkurrenterne i ind- og udland får samme idé – og så skal procesin-dustrien identificere, det i industri 4.0 der giver me-ning af sætte i gang.

Page 3: TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB - dau.dk · TEMA HMI Human Machine Interface TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB 03 • 2013 • AUGUST 2 Produktivitet skaber vi mellem

AUGUST 2014 • DAu • SIDE 3AUGUST 2014 • DAu • SIDE 3

Min OT service leverandør skal være én der udvikler sigOT verdenen skal udvikle sig hos os og derfor hos vores leverandører.

vice leverandør, på samme måde som vi så det med administrative IT services. En vig-tig komponent for vores succes er service udbyderne, pt. yder vi selv næsten alle dis-se services for vores knap 2000 OT syste-mer, med interne ressourcer. Vi har for et par af vores byggeklodser også opbygget service leverandører, men det er ikke uden børnesygdomme og indkørsels problemer, specielt vores behov for 24/7 kontakt i lo-kale sprog over fire kontinenter giver ud-fordringer.

Hvor skal vi som fremstillingsvirksomhed lede efter OT service udbydere. Jeg ser tre oplagte kandidater;

• Etablerede IT service udbydere (IBM, NNIT, HP, Amazon, CSC etc.)

• OT system integrator leverandørerne (Globale som lokale rådgivere og projekt virksomheder)

• OT system leverandørerne (Emerson, Werum, Siemens, Rockwell, ABB etc.)

De har alle deres stærke sider, men skal de levere OT services skal de udvikle og inve-sterer i nye kompetencer og service mo-deller eller samarbejde med hinanden på tværs af traditionelle services og produk-ter. Jeg har set enkelte af vores OT leve-randører, mere eller mindre tvungen, har påbegyndt rejsen, og jeg fornemmer også mange har set det store udækkede behov vi alle har. Så hvor er min næste OT service leverandør?

Med skiftet fra proprietærer applikati-ons komponenter åbnede vi døren til en ny verden for drift og vedligehold af vo-res OT installationer i produktionen, det vil sige operations teknologi. På det seneste har et af de store samtale emner i min virk-somhed været serviceaftaler for vores OT installationer. Vi er blevet drevet af vores egen lyst til at bruge standard IT kompo-nenter i vores OT verden ( dvs. Windows, Ethernet etc.) og dermed ramt af vedlige-holdelses omkostningerne ved dette valg.

I det alm. kontor IT miljø har vi alle vidst personlige computere, serverer, appli-kationer etc. skal udskiftes og opgraderes løbende, og har derfor vænnet os til be-greber som hotline, serviceleverandør og sikkerhedsopdatering af windows. Virk-somhedsledelsen har sågar accepteret IT vedligehold som en anseelig post på bud-gettet. Hos os begynder de samme begre-ber nu at optræde i produktionen, vores produktionsledere har lært fra den admini-strative IT og begynder at forvente de sam-me metoder anvendt.

Udfordringen vi ser, er at servicele-verandør mulighederne endnu ikke er modnet i vores OT verden. OT services er karakteriseret ved at være meget lokalt or-ganiseret, da den skal servicere et produk-tionsapparat med unikke applikationer. Vi har i OT verden været vænnet til, at de fac-to service modellen er, hver fabrik sit team af OT folk til at fikse de daglige proble-mer med applikationerne og deres indbyr-des interfaces.. På det seneste har tekno-logier arvet fra den traditionelle IT verden (eks. Virtualisering) betydet, at vi har yder-ligere behov for services vi traditionelt ikke har været uddannet til i OT verden. Service modellen og vores mindset omkring den vil ændre sig i fremtiden, vi er tvunget til at begynde vandringen imod den service kul-

tur vi kender fra den administrative IT ver-den, dvs. ITIL og COBIT som rammeværk, ellers vil omkostningerne til service stige i samme takt, som vi øger produktionskapa-citeten, hvilket ikke er i virksomhedsleder-nes interesse.

For 10-15 år siden startede den sam-me rejse i den administrative IT verden. Dengang var det normalt virksomhederne havde egne IT service organisationer, til at tage sig af drift og udvikling af infrastruk-tur og applikationer. Vi skal i OT verden regne med at bruge tilsvarende modnings-tid. Pt. ser jeg ingen kommercielle leve-randører af OT services der kan tilbyde de samme 24/7 services, som vi kender fra IT (eks. Patch management, servicedesk/hot-line, hændelsesbehandling, bruger styring etc.). Før vi kan nå dertil er vi nød til at normaliserer vores OT system landskab og forretningsprocesser på tværs af produkti-onsenheder og ultimativt virksomheder. I min virksomhed er vi begyndt med proces-serne som COBIT definerer dem. Samtidig med, at forretningsprocesserne normalise-res, skal vi have fokus på at mindske vari-ansen i vores OT system landskab, for både hardware og software.

Den store udfordring for alle, bliver at fastholde vores strategiske OT teknologi valg, vedligeholde IT og OT teknologi byg-geklodserne (Solution Building Blocks som TOGAF beskriver det) som fælles for hele virksomheden samt styre vores samlede sy-stem portefølje mod den valgte teknologi strategi/standard, vel vidende, at det tager mange år at få ensrettet vores OT hard-ware og software. Hos os tror vi ikke på at skifte OT systemer ud før vi er ved slut-ningen af livs cyklus for systemet. Derfor er det vigtigt for os, at der konstant er fo-kus på de byggeklodser, der er stamfar til system instanserne, og teknologiske livs-cyklus vedligeholdes. Byggeklodser ledsa-ger vi af et antal services som kan prissæt-te og budgettere med (Eks. Vedligehold af design dokumentation, leverandør koor-dinering, sikkerheds evaluering, patch og opgraderings styring, system drift overvåg-ning, etc.). Vores mål er at vi over tid kan få normaliseret og standardiseret disse ser-vices, og dermed kan overdrages til en ser-

KASPER MALTHE LARSEN, NOVO NORDISK

Med skiftet fra proprie-tærer applikations kom-ponenter åbnede vi døren til en ny verden for drift og vedligehold af vores OT installationer i produk-tionen, det vil sige opera-tions teknologi.

Page 4: TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB - dau.dk · TEMA HMI Human Machine Interface TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB 03 • 2013 • AUGUST 2 Produktivitet skaber vi mellem

SIDE 4 • DAu • AUGUST 2014

MES på alle platforme

Figure 1 B-OPC’s MES system Figure 2 viser et eksempel på en kø i B-OPC MES system

igennem et globalt netværk af Microsoft managed datacenterer. B-OPC MES bru-ger Azure, som center for kommunikation mellem de apps, web clienter og PC base-ret applikationer, som ønsker at udnytte de data, som B-OPC MES servicen kan le-verer. Dette er også apps udviklet og ba-seret på andre platforme end Microsoft – såsom Androide, IOS, Linux og Tizen. Vi opnår denne dataudvekling ved at benyt-te REST baseret webservice (Representati-onal state transfer læser, opretter, opdate-rer og sletter data på en server ved brug af simple HTTP kald) i vores cloud services på Azure platformen.

For at interagere med andre soft-ware applikationer udnytter B-OPC cloud servicen Azure platformens Service bus.

Azure’s service bus opererer med 3 kommunikations typer: Queues, Topics og Relays. B-OPC’s MES system vil, når det er fuldudbygget, understøtte alle 3 kommu-nikations typer til forskellig MES funktio-nalitet.

Service bus QueuesQueues bruges i B-OPC’s MES system til bl.a. at servicere vores ”track and trace”

app/modul, der muliggør, at man kan tra-ce materialer brugt i produktionen fra be-gyndelsen af forsyningskæden og til slut-produktet ved hjælp grafisk fremadrettet og bagudrettet trace og analyse af hvert indgående emne, rå materiale, WIP eller slutprodukt.

Herefter bliver den sendt til en ser-vice bus queue, hvor værdierne afventer at app’en vælger at hente de værdier som ligger i køen. En kø kan have enkelt mod-tager eller flere modtagere, det vil sige, at de samme data let kan stilles til rådighed for en anden app/web client/PC applika-tion, som befinder sig på en helt anden platform.

Modtageren sørger for at rydde op i køen, når værdierne er læst. Oprydningen sker først, når data er læst og valideret. Service bus TopicsB-OPC MES system’s ”KPI” app, muliggør, at man udpeger en række procesværdier, som hentes via OPC UA laget og evt. be-handles i B-OPC MES servicen, hvorefter den bliver sendt til et Topic i servicebus-sen. Forskellen på et service bus Topic og en Queue er, at den modtagende applika-

Cloud, BYOD, (Bring your own device) Apps og Big data er de udfordringer som MES systemleverandører står overfor samt, at skulle levere deres systemer på en stadig større platforms diversitet, som man bliver ramt af i IT landskabet, der er under stadig forandring. I kombination med de tekni-ske udfordringer skal systemer selvfølgelig leveres så nøglefærdigt og skalerbare som muligt.

B-OPC’s svar på dette er et MES sy-stem, som vi har valgt at baserer på OPC UA og Microsofts Azure platform.

Det er et højt skalerbart og modulært system.

Microsoft AzureMicrosoft Azure er en Cloud Computering platform, som leverer PaaS (Platform as a Service) og IaaS (Integration as a Service)

ERP

OPC-UA

B-OPC MES Service

Azure service bus: B-OPCcloud service

Queue

OPC-UA

PLC/DLC

WebClient

MobileApp

KPIProd-

cockpitTrack and trace

PCClientApp

TabletClient

B-OPCMESService

B-OPC Trackand trace

Azure Message:

Order: xxxx

Operation: YYY

Materiale: Værdi

Datotid: yyy-mm-ddhh:mm:ss

AF JAKOB BRIXTOFTE – B-OPC

Page 5: TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB - dau.dk · TEMA HMI Human Machine Interface TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB 03 • 2013 • AUGUST 2 Produktivitet skaber vi mellem

AUGUST 2014 • DAu • SIDE 5

nale OPC model, ved at forbedre sikker-hed til en platforms uafhængig implemen-tering baseret på standard web teknologi. For B-OPC’s MES system har vi valgt at lade OPC UA wrappe de klassiske OPC server og bruge OPC UA som en uniform gate-way til vore MES service, hvorved vi kan sende data enten til vores cloud baseret data repository og eller til et system som kan interface med OPC UA f.esk. et ERP system.

B-OPCB-OPC er leverandør af IT, IT rådgivning, IT konsulent ydelser og automation løsnin-ger til produktion indenfor industri vertika-lerne: Food and Beverage, Automotive og

tion opretter sit eget abonnement på To-pic’et ved at definere et filter.

Service bus RelaysProduktionsrapporterings applikationen ”Prod cockpit” har behov for at kunne modtage og sende data til B-OPC MES system cloud service og MES service, idet ”Prod cockpit” kan starte og stoppe pro-duktions ordre på produktions ressourcer jvf. den givne ressourceplan for den pro-duktionsordre. Ligeledes vil det være mu-ligt at indrapporterer produceret emner/mængde og e.v.t. spild.

B-OPC mes servicen og ”Prod cockpi-tet” etablerer en udgående TCP forbindel-se med servicebussen, som holdes åben. Alt kommunikation mellem de 2 applika-tioner vil forgå igennem disse forbindel-ser og fordi begge forbindelser er etable-ret bagved en firewall, vil indgående trafik blive ledt igennem uden ekstra åbning af porte. Denne tilgang vil eliminere evt. pro-blemer med NAT fordi hver applikation har et konsistent endpoint igennem hele kom-munikations livscyklussen (NAT translati-on er en metode hvor man kan mappe IP adresser fra et domæne over i et andet. Ty-pisk har man skjulte IP adresser set fra in-ternettet på et netværk, bag en firewall og kommunikationen fra den skjulte ip skal mappes over mod den ip adresse, som er kendt på internettet).

Azure DatabaseB-OPC’s MES system har for at sikre uaf-hængighed af oppetid hos andre systemer, som B-OPC MES system data grundlag er afhængig af et selvstændigt data reposi-tory. Dette data repository kan enten være Azure platformens relations database ”as a service” eller det kan være en on site MS-SQL database, alt efter temperament.Fordelen ved at vælge implementering med Azure platformens relations databa-se er den medfølgende skalerbarhed, samt databeskyttelse igennem geo replikation.

OPC UAEn anden stor hjørnesten i B-OPC MES sy-stems arkitektur er udnyttelsen af OPC UA. Det udvider funktionaliteten af den origi-

manufacturing and metals. Det er B-OPC’s mål, at levere efter de højeste internatio-nale standarder og ved brug af ”best prac-tice” indenfor softwareindustrien.

B-OPC deltager i udvikling, etable-ring og optimering af IT til produktionssy-stemer på et niveau, som sikrer vore kun-der de mest optimale forretningsmæssige fordele.

B-OPC leverer den bedst mulige løs-ning til den enkelte virksomhed på grund-lag af vores mangeårige erfaring, eks-pertise og brug af egne og eksterne IT produkter og udstyr.

Læs mere på www.b-opc.com

Figure 3 KPI modulet bruger aktivt Azure topics filter funktionalitet

Figure 4 Azure Relay faciliterer bi-directionel kommunikation

Filter: Resource x consumed

energy>xx kvh

B-OPC MES KPIApp

B-OPC MESService

B-OPC MES ProdCockpit

B-OPC MES KPIApp

Filter: Resource x, y, z running

time > xx

B-OPC MES App

Filter: Mask. 1 down time > xx

B-OPC MES KPIApp

TopicRelay

Filter: Resource x consumed

energy>xx kvh

B-OPC MES KPIApp

B-OPC MESService

B-OPC MES ProdCockpit

B-OPC MES KPIApp

Filter: Resource x, y, z running

time > xx

B-OPC MES App

Filter: Mask. 1 down time > xx

B-OPC MES KPIApp

TopicRelay

B-OPC leverer den bedst mulige løsning til den enkelte virksomhed på grundlag af vores mangeårige erfaring, ekspertise og brug af egne og eksterne IT produkter og udstyr.

Page 6: TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB - dau.dk · TEMA HMI Human Machine Interface TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB 03 • 2013 • AUGUST 2 Produktivitet skaber vi mellem

DAu på klos hold af politikerne

Ole Caprani fra Aarhus Universitet instruerer politiker-holdet i de 5 forskellige missioner i konkurrencen ”Politiske robotter – udfordringer så det klodser”.

SIDE 6 • DAu • AUGUST 2014

Foto: Lego.com

Page 7: TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB - dau.dk · TEMA HMI Human Machine Interface TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB 03 • 2013 • AUGUST 2 Produktivitet skaber vi mellem

Kampen for de tekniske kompetencer var den egentlige sejrherre, da toppolitikere på til Folkemødet på Bornholm blev udfordret af er-hvervsledere i at løse særlige missioner ved hjælp af legorobotter.

Både Brian Mikkelsen (K), Annette Vilhelmsen (SF) og Merete Riis ager (LA) var enige om, at mange fl ere unge skal vælge tekniske uddannelser. De var også enige om at fokus skal være at få uddannet fl ere lærere med speciale indenfor matematik og de naturvidenskabe-lige fag. Dygtige lærere som engagerer sig i deres fag er den bedste vej frem til at inspirere børn og unge til at vælge de tekniske uddan-nelser.

– Formålet med vores arrangement var at sætte spot på, at Dan-marks fremtid er afhængig af kreative hjerner, der forstår at skabe tek-nologiske løsninger på samfundets udfordringer. Vi ønsker at fortæl-le, at det at konfi gurere og få ting til at virke er både spændende og hamrende vigtigt for vores konkurrenceevner.

Vi ønsker at fl ere unge vælger de tekniske uddannelser, som vi kan bruge i industrien.

Johnny Krogh Sørensen, bestyrelsesmedlem i DAu

Vi er derfor glade for, at politikerne fra venstre til højre er opmærk-somme på at løse problemet, siger bestyrelsesmedlem i DAu, John-ny Krogh Sørensen, som deltog i konkurrencen for Chr. Hansen A/S

Selve arrangementet blev afholdt under titlen ”Politiske robotter – udfordringer så det klodser”. De 3 hold blev sekunderet af elever fra 7. klasse på Østre Skole i Rønne. Konkurrencen var en tilpasset udgave af First Lego League konkurrencen, hvor børn og unge over hele ver-den dyster om at fi nde de bedste tekniske løsninger på samfundsud-fordringer. Eleverne fra Østre Skole er nuværende Bornholmsmestre i First Lego League.

Kan dine børn deltage i First Lego League?I Danmark deltager desværre kun 11 ud af vores 98 kommuner i First Lego League. Den lave deltagelse skyldes primært, at skolerne ikke er kender til konkurrencen. Henvend dig derfor til dine børns skole, hvis du ønsker, at de skal deltage i konkurrencen. Men skynd dig – dead-line for tilmelding til årets konkurrence er 1. september 2014.

DAu satte teknik og uddannelse på den politiske dagsorden på folkemødet på Bornholm.

AF SØREN CAJUS, SEKRETARIATSLEDER FOR DAU

HOLD 1

MF Brian Mikkelsen (K)

MF Annette Vilhelmsen (SF)

MF Merete Riisager (LA)

HOLD 2

Managing Director Charlotte Mark, Microsoft Development Center Copenhagen A/S

Managing Director Rene Lydiksen, LEGO Edu-cation Europe A/S

Implementation Manager Johnny Krogh Sø-rensen, Chr. Hansen A/S

HOLD 3

Direktør Nigel Edmonson, MADE

Sekretariatsleder Bjarke Nielsen, Robocluster

Adm. dir. Erling Duus, Eegholm A/S

FIRST LEGO League® (FLL)

• FIRST LEGO League (FLL) er et tværfagligt teknologiprojekt for børn og unge i alderen 10 til 16 år.

• Konkurrencen arrangeres i Skandinavien af FIRST Scandinavia.

• I 2013 deltog 845 hold fordelt på 46 byer. På verdensplan deltog 200 000 børn fra 60 lande.

• Formålet med arrangementet er at øge interessen blandt unge mennesker for teknologi og naturvidenskab og stimulere nutidens unge til at blive frem tidens ingeniører og forskere.

Læs mere: dk.hjernekraft.org

De dystede på Bornholm

AUGUST 2014 • DAu • SIDE 7

Page 8: TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB - dau.dk · TEMA HMI Human Machine Interface TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB 03 • 2013 • AUGUST 2 Produktivitet skaber vi mellem

SIDE 8 • DAu • AUGUST 2014

DAu KONFERENCE:

Automation og IT trends i reguleret industriUdviklingen inden for den regulere-de industri, som farma- og fødevare-branchen, præges af skærpede krav til sporbarhed og sikkerhed. Samtidig introduceres nye principper og proces-ser for at bringe effektiviteten op og omkostningerne ned.

AF LEIF POULSEN, SENIOR SPECIALIST, AUTOMATION & IT, NNE PHARMAPLAN

DAu sætter i sin næste konference fokus på de vigtigste trends inden for den regu-lerede industri og vurderer konsekvenser for automation og IT. I programmet be-lyses 4 temaer, hver med nogle praktiske anvisninger på, hvordan nye udfordringer kan takles.

Nye myndighedskrav ”Risk and science based approach” er det ny paradigme for validering af systemer i farma industrien, og selv om det nu har været på banen i en del år, er det kun så småt ved at slå igennem i praksis. Det cen-trale i paradigmet er at man skal fokuse-re sin valideringsindsats på elementer som kan være til risiko for patienten og så lø-bende optimere sine anlæg og processer, så effektivteten, der halter langt efter an-dre brancher, kan forbedres.

Forfalskning af produkter og doku-mentation er et stigende problem i bran-

chen. For at undgå, at piratkopier bliver sendt på markedet med katastrofale følger for patienterne, har myndighederne i en række lande f.eks. Kina og Tyrkiet stram-met kraftigt op på reglerne vedr. sporbar-hed. All produktpakninger skal her have en unik mærkning (et serienummer), så man kan spore produktet tilbage til den originale producent. I praksis betyder det, at der skal investeres i ombygning af både pakkelinier og styresystemer.

Nye udviklingsmetoderEn stigende del af markedet præges af nye smarte devices, f.eks. insulin penne med elektronisk styring, og her er der også skærpede myndighedskrav vedr. udvikling og produktion af produkterne. Inden for EU skal man således leve op til Restriction of Hazardous Substances Directive (RoHS), som begrænser anvendelsen af farlige stof-fer (f.eks. bly, kviksølv og cadmium) og til Waste Electrical and Electronic Equipment Directive (WEEE), som beskriver, hvordan man skal håndtere elektronisk affald.

I forbindelse med test og validerings af nye produkter og anlæg til produktion af disse vinder nye elektroniske systemer indpas. Traditionelt anvendes der papir ba-serede testplaner og protokoller til doku-mentation af test forløb, men disse erstat-tes efterhånden smarte papirløse systemer. Novo Nordisk har f.eks. introduceret et sy-stem, som kaldes eTIMS, hvor alle krav,

test planer, protokoller og rapporter doku-menteres elektronisk. Herved spares store omkostninger og kvaliteten af dokumen-tationen bliver samtidig meget bedre.

Nye produktionsteknologierI øjeblikket produceres langt det største volumen af farma produkter ved hjælp af batch processer, som set ud fra et effek-tivitets synspunkt er en dårlig procestype, da man mister meget tid ifm. omstilling og rengøring. Derfor arbejdes der ihærdigt på udvikling af processer, som kan køre konti-nuert uden afbrydelser, og det ser ud til at lykkes på en række områder, f.eks. inden for tablet produktion. Det kræver dog en bedre monitorering af processen og kom-bineres derfor ofte med avanceret instru-mentering, herunder anvendelse af Pro-cess Analytical Technology (PAT).

Mange eksisterende anlæg er skræd-dersyet til et bestemt produkt og kan der-for ikke leve op til nye krav om fleksibilitet ifm. produktion af kundetilpassede pro-dukter. Det ultimative krav til fleksibilitet, opstår når man skal til at lave såkaldt ”per-sonalised drugs”, dvs. medicin tilpasset den enkelte patients diagnose/DNA profil. På udstyrssiden anvender man derfor i sti-gende omfang engangsteknologier, f.eks. poser, slanger og filtre af plastik og på sy-stem siden anvendes konfigurerbare pro-dukt recepter, som kan tilpasses nye pro-dukter uden at ændre i selve styresystemet

Page 9: TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB - dau.dk · TEMA HMI Human Machine Interface TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB 03 • 2013 • AUGUST 2 Produktivitet skaber vi mellem

AUGUST 2014 • DAu • SIDE 9

DAu første konference i efteråret belyser hvordan de nyeste trends påvirker udvikling og drift af automations- og IT systemer inden for farma- og fødevareindustrien.

Programmet er organiseret i 4 emner:

Nye myndighedskrav:• Right level compliance – Science and risk based

approach i praksis• Optimering af sporbarhed – Sådan implementerer

vi de ny serialiseringskrav

Nye udviklingsmetoder:• Produktudvikling og compliance – Hvordan opfylder

man de nye EU regler (WEEE, ROHS)?• Papirløs validering med eTIMS – Digitalisering med

stor bundlinjeeffekt

Nye produktionsteknologier:• Fra batch til kontinuert produktion med PAT

– Hvordan kan man skære omstillinger væk?• Fleksibel produktion af kundespecifikke produkter

– Sådan optimerer vi processerne

Nye drifts- og sikkerhedskrav:• Optimering af driftsomkostninger ved

konsolidering/virtualisering af it systemer• Cyber Security – Hvordan får vi mest

sikkerhed for pengene?

Følg med på www.dau.dk

Efterårets første DAu konference: Automation og IT trends i reguleret industri

Nye drifts- og sikkerhedskravI takt med den stigende anvendelse af automation og IT i produktionen er det blevet et større og større problem at sik-re en sikker og effektiv drift af lokale sy-stemer. Konsolidering og virtualisering er i de seneste par år blevet synonym for bed-re udnyttelse af IT ressourcerne. De mange lokale styresystemer konsolideres på nogle færre, store servere, hvor driften kan køre mere sikkert og til lavere omkostninger (væsentligt lavere energiforbrug). Ud over mere sikker drift, lavere omkostninger er man ofte i stand til at levetidsforlænge gamle systemer, ved at lade dem køre som virtuelle maskiner på de centrale servere.

Samtidig med at systemerne bli-ver mere avancerede stiger bekymringen for misbrug af systemerne, herunder at uautoriserede personer får adgang til at destruere eller udnytte fortrolige data. In-den for farma branchen har myndigheder-ne udarbejdet skrappe regler (21CFR11 reglerne) for håndtering af elektroniske re-cords og elektroniske signaturer. Disse krav skal man selvfølgelig leve op til, men det er lige så meget for at sikre sig mod konkur-renter, at der i øjeblikket investeres kraftigt i forbedring af sikkerheden omkring it sy-stemerne i produktionen

Brug anledningen til at få konkret vi-den til at løse nye udfordringer og til sam-tidig at styrke dit netværk inden for bran-chen.

Page 10: TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB - dau.dk · TEMA HMI Human Machine Interface TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB 03 • 2013 • AUGUST 2 Produktivitet skaber vi mellem

SIDE 10 • DAu • AUGUST 2014

Energi Management var teamet da DAu holdt konference på Carlsberg-bryggeriet i Fredericia, der også selv er er storforbruger af energi.100 mio. i budget knap og nap til energi kom under en arbejdsnedlæggel-se for et par år siden i fokus, hvor man blev klar over, at virksomhedens tomgangsfor-brug var overraskende højt, bl.a. var elfor-bruget helt oppe på 59 % af forbruget un-der produktion.

42 energiambassadørerNational Supply Manager Karsten Øster-gaard gennemgik det tiltag, der var gjort på især nedlukningsprocedurerne for at fjerne unødvendigt energiforbrug.

”Vi har oprettet nogle fokuspunkter eller KPI’er, som vi holder øje med og mål-rettet søger at forbedre. Her er medarbej-dernes uddannelse og træning i energiop-mærksomhed en vigtig faktor, og nogle medarbejdere er udnævnt til energiam-bassadører. Det er for at understrege vig-tigheden af, at medarbejderne skal være motiverede til at ændre adfærd, og en del af vores motivation er, at vi regner energi-besparelserne om til kroner og gør beløbet synligt. I 2014 er målet, at der skal spares DKK 7,3 mio.,” sagde Karsten Østergaard.

Gratis rådgivning til energipartnereDong Energy er som energiselskab lov-mæssigt forpligtet til at bidrage til at re-ducere kundernes energiforbrug, og dette gør Dong Energy ved at samarbejde med storforbrugere, som så benævnes som

Overraskende stor forbrug selv når automationsparken ikke kører gælder forment-lig i mange virksomheder.

Over 40 deltagere på konferencen fik en lærerig dag, da det hovedsagelig var prak-tikere, som præsenterede resultaterne af deres indsats for at opnå enten direkte be-sparelser eller på optimeringer af energi-forbruget. Især interessant var deres for-klaring på, hvordan projekterne bliver til successer ved inddragelse af medarbej-derne. Dagen blev rundet af med en rund-visning på det store bryggeri, og som af-slutning var der mulighed for at nyde en velskænket fadøl.

Strejke gjorde Carlsbergs tomgangs-forbrug synligt

energipartnere. Samarbejdet er, at Dong Energy yder gratis rådgivning på energibe-sparelsesprojekter mod, at de får retten til at indberette besparelsen.

Casen, som projektleder Jens Christi-an Aggerbeck gennemgik, var fra en stor medicinalfabrik, hvor der fra 2007 til 2013 var sparet 357.000 MWh svarende til DKK 253 mio., hvilket er en reduktion på 16 % i forhold til 2007-niveauet.

”Vi oplever, at der er større besparel-ser at hente ved at lave behovsanalyser på det reelle energibehov i processerne end blot at lave teknologiske løsninger som fx at udskifte lysstofrørene til LED-belys-ning,” sagde Jens Aggerbeck. Han fortalte videre, at besparelserne var fordelt på 406 implementerede projekter, hvoraf mere end halvdelen er behovsrelateret.

Hans erfaring for at gennemføre op-timale projektforløb er, at projekterne skal struktureres, mål og forventningerne skal fastlægges og synliggøres, og så skal så-vel topledelse som medarbejdere på gulvet inddrages og være motiverede for at gen-nemføre løsningen.

Lån en ph.d.Universiteterne – i dette tilfælde DTU – har et fastlagt program for samarbejde med erhvervsvirksomheder. Som et led i univer-siteternes videns-transfer til industrien kan en ph.d.-studerende op til en treårig pe-riode deltage i et udviklingsprojekt på en virksomhed. Kravet til virksomheden er, at den ph.d.-studerende får mulighed for at udføre udvikling og forskning, og til gen-gæld betaler staten ca. 50 % af lønnen. Som eksempel på et sådant ph.d.-udvik-lingsprojekt gennemgik lektor John Bag-terp Jørgensen fra DTU en økonomiop-timeret forudseende regulering af et spray-tørringsanlæg. En simpel PID-regule-ring er udskiftet med en matematisk mo-del, der er selvkonfigurerende. Efter ca. 1½ år var den kommercielle løsning kø-rende, og der er nu to anlæg i drift med den udviklede algoritme. Fabrikanten giver en garanti på 5 % energibesparelse, men i praksis viser det sig, at besparelsen er op til 10 %.

AF PETER GREVE, HARESKOV PR

Virksomhedens

tomgangsforbrug

var på knap 100 mio.

til energi – bl.a. var

elforbruget helt oppe

på 59% af forbruget

under produktion

Foto

: Car

lsb

erg

den

mar

k.d

k

Page 11: TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB - dau.dk · TEMA HMI Human Machine Interface TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB 03 • 2013 • AUGUST 2 Produktivitet skaber vi mellem

AUGUST 2014 • DAu • SIDE 11

Safety Integrity Level for dummier

Og her kommer det mystiske SIL – bliver det mere sikkert med mere SIL og hvad er det egentlig for noget, så her er en lille SIL for dummies.

Før man kommer til Sil’en må man lige omkring snapsen. Safety Integrity Level er en del af selve begrebet functional safety.

Begrebet Safety Integrity Level kan sy-nes kryptisk læst udfra den stringente de-finition. Safety Integrity Level skal forstås som kvantificering af svigtraten for en(flere) sikkerhedsfunktioner, hvor svigtet udgør en fare. En sikkerhedsfunktion kan godt svig-te, f.eks. hvor et internt check af sikker-hedsfunktionen stopper systemet. I praksis kan man tænke på SIL som driftssikkerhe-den af en given sikkerhedsfunktion.

Princippet er illustreret på figuren: Det er defineret 4 niveauer SIL 1 – SIL 4, (og nogen gange bruges SIL 0 som betegnelse for ikke sikkerhedsrelevante funktioner). SIL 1 er laveste krav og SIL 4 strengeste krav.

Højere automationsniveau, mere kritiske processer og ikke mindst stigende fokus på sikkerhed og sundhed medfører mere og mere brug af sikkerhedssystemer.

Der kan skelnes mellem kontinuert drift (High demand / Continuous mode) og på anfordring/sjældent aktive systemer (Low demand mode), men i praksis er kontinuert drift mest relevant.

Man skal bemærke at der er en øvre grænse for hvor driftsikkert et system kan være. Dette skyldes at uanset hvad kan der ikke skabes noget rimelig bevis for at drift-sikkerheden er højere. Kræves mere, må man nøje overveje flere barrierer imod fejl. Tallene ser voldsomme ud, men f.eks. hvis man har 10 farlige fejl, der hver for sig kan medføre 1 dræbt, så er et SIL 1 system ens-betydende med 1 dræbt pr år.

Det skal dog slås fast, at selvom man køber en masse sikkerhedskomponenter f.eks. SIL 4 og skruer dem sammen, så får man nødvendigvis ikke en SIL 4 sikkerheds-funktion. Alle led, herunder også design-processen for at skrue sikkerhedsfunktio-nen sammen skal følge SIL 4, og naturligvis skal den tekniske løsning være udformet sådan at sikkerhedskomponenternes høje kvalitet reelt gør nytte.

SIL er reelt sammensat af to bidrag:

– hardware, hvor der i dag er velkendte og indarbejde modeller for kvantitative beregninger af pålidelighed og tilgæn-gelighed af hardware.

– software kan ikke på samme måde få kvantificeret sandsynligheden for fejl (måske indirekte ved at der indtages for mange pizzaer og colaer på over-tid). Her er argumentet for at et udvik-let software opfylder et givet SIL niveau, at kvalitetsstyring, en række bestemte kontroller og metoder har været an-vendt. Standarden angiver her tabeller over kontroller og metoder til program-udvikling og hvorvidt de er obligatori-ske, højt anbefalede, anbefalede eller ikke nødvendige. Det er da også næ-sten overflødigt at konstatere at SIL 4 kræver en særdeles høj disciplin i pro-gramudvikling, og også et særdeles højt kompetenceniveau.

For den praktiske anvendelse er det dog så lykkeligt at der i mange tilfælde kan anvendes software, der er dokumente-ret med certifikat for et givet SIL niveau, ofte som komplette enheder. Det der så er tricket er at sådanne apparater kan tilpas-ses opgaven så idiotsikkert (også bevist) at SIL niveauet er opretholdt.

Det skal dog bemærkes at skal der ud-vikles software til at møde et givet SIL ni-veau kræver den en betydelig kompetence i organisation med hensyn til etablering af metoder, kvalitetstyring og ikke den senere dokumentation.

Bestemmelse af SIL er ikke en enkelt sag. Metoder i EN 61508 er ikke enkle, men i praksis kan man gå en lille omvej ved at bruge begrebet THR (tolerable hazard rate), hvor man i praksis blot bestemmer den maksimale svigtrate for sikkerhedsfunktio-nen, og herefter ”oversætter” til SIL. Med lidt omtanke er det en glimrende metode, som tilmed kan gøres ganske rutinemæs-sigt.

STIG MUNCKTECHNICAL MANAGER, RAMBØL

Safety Integrity Level for kontinuert drift

Sandsynlighed for

en farlig fejl pr time Omtrent ”MTBF” for farlig fejl

SIL 4 <10-9 til < 10-8 Bedre end 100 mill. timer eller højst en gang pr. 11.000 år!

SIL 3 <10-8 til < 10-7 Bedre end 10 mill. timer eller højst en gang pr. 1.100 år

SIL 2 <10-7 til < 10-6 Bedre end 1 mill. timer eller højst en gang pr. 110 år

SIL 1 <10-6 til < 10-5 Bedre end 100.000 timer eller højst en gang pr. 11 år

Page 12: TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB - dau.dk · TEMA HMI Human Machine Interface TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB 03 • 2013 • AUGUST 2 Produktivitet skaber vi mellem

SIDE 12 • DAu • AUGUST 2014

En ny tilgang til enkel soft-ware integration af robot-ter i produktionsudstyr og automatiseringssystemer.

Programmering af industrirobotter direkte fra PLC

Tidligere var det forbeholdt deciderede ro-botprogrammører at servicere en robotløs-ning, da dette skulle foregå via en robot-specifik programmeringsplatform.

Mange fabrikker har sendt PLC-pro-grammører på specialkursus i robotpro-grammering, for at kunne varetage denne opgave.

Men i praksis sker det så sjældent, at der er behov for ændringer og optimerin-ger af de installerede anlæg, at program-møren når at blive meget ”rusten” i sine kundskaber, før behovet opstår.

Ligeledes er der fra vore store kunders side, et ønske om en meget struktureret opbygning af software til automationsløs-ninger generelt, som man har været nødt til at dispensere fra, når talen kom på ro-botløsninger.

Endvidere er der på verdensplan man-ge gange flere mennesker med PLC kend-skab, end med robotspecifik program-mørkunnen. Således er det potentielt meget nemmere for en afsides liggende fabrik at source konsulenthjælp til løsning af akutte problemstillinger på produkti-onsanlægget, såfremt dette er baseret på en PLC styring.

De sidste 7 års krise har gjort det helt tydeligt, hvor ekstremt vigtigt det er spe-cielt for store vestlige koncerner, som vig-tige aktører i en globaliseret økonomi, at have Levende/fleksible produktionsfacilite-ter. Automation ved hjælp af industrirobot-ter har her vist sig at være en vigtig faktor. Dette bliver kun en succes, hvis robotterne og miljøet der skal automatiseres – maski-ner, håndteringsudstyr osv., er perfekt inte-greret, både hvad angår udstyret men også set fra operatørens synsvinkel. Det er her KUKA’s software mxAutomation kommer ind i billedet. Denne software muliggør en tilstrækkelig detaljeret fjernstyring af robot-

ten i samspil med den moderne industris re-al-time kommunikation.

Robotter udgør ikke alene en løsning, snarere dækker de en række forskellige opgaver der medvirker til en samlet auto-matiseringsløsning. De kan f.eks. benyttes til forberedelse eller efterbearbejdning af værktøj eller emner, eller til håndteringsop-gaver som læsning og aflæsning.

På C&H System, ser vi KUKA’s nye mx-Automation som en kærkommen løsnings-model på disse udfordringer.

Kinematikken programmeres ved brug af mx-Automation, udelukkende ved brug af standard funktionsblokke i et PLC miljø som f.eks. Siemens S-7.

Således arbejder vi i øjeblikket med integration af et antal KUKA robotter med mxAutomation på flere af Rockwools fa-brikker.

HistorikFor at koordinere betjening af produkti-onsmaskiner og robotter, skal deres styre-systemer kunne kommunikere. Oprindeligt blev disse opgaver klaret via digital I/O indtil denne funktion blev overtaget af konventi-onel Field Bus. Nogle industrier, som f.eks. plastbranchen, standardiserede også kom-munikationen af individuelle signaler med Euromap67 interface.

Teknikken bagFor at imødekomme kravene til moderne automatiseringssystemer, er kommunikati-on med kun et lille antal I/O signaler ikke længere tilstrækkeligt. Med udviklingen af moderne Ethernet baseret fieldbus er den teknologiske basis for effektiv kommuni-kation mellem systemer, produktionsma-skiner og robotter grundlagt. En af de nye field bus-typers vigtigste egenskaber er de-res evne til at køre adskillige protokoller og dermed jobs via det samme Ethernet kabel eller betjene flere busser parallelt samtidigt. Udover standard kommunikationsbussen EtherCAT og TCP/IP, understøtter den nye KUKA KR C4 også Profinet og Ethernet/IP. Via gateways kan bus-systemer såsom VA-RAN også tilsluttes. Disse tjenester mulig-

AF JOHN THRANE NIELSEN, ADM. DIR. CHSYSTEM OG KIM REESLEV, KUKA NORDIC AB

gør derved kommunikation med andre bus deltagere.

Kommunikations metoderPeriodisk proces data – Kommunikation via I/O signaler er selvfølgelig stadig nødven-dig. Derved overføres konfigureret proces-data deterministisk i begge retninger og i et konstant tidsmæssigt mønster. I dag er større udveksling af procesdata billeder nu mulig ved højere frekvens via Ethernetbase-ret field-bus. Asynkrone telegrammer – I modsætning til periodisk proces data er asynkrone te-legrammer kun genereret, når det er nød-vendigt og bliver sendt til remote enheden der accepterer og læser dem. Denne funk-tion kan f.eks. benyttes til fremsendelse af notifikationer, fejl meddelelser og bekræf-telser til andre styringer.

Filoverførsel – Til kompilering af recep-ter, arkivering og gendannelse af robotpro-grammer, CAM tabeller etc. er det muligt at installere en FTP server på KR C4. Således har kommunikationspartneren, som en FTP klient, adgang til robotstyringens filsystem.

Tidssynkronisering – I nogle tilfælde er det ønskeligt, at robottens bevægelser er synkroniserede så præcist som muligt med produktionsmaskinernes bevægelser. I vis-se situationer må start og stop af robotten også ske så samtidigt som muligt med pro-duktionsmaskinens bevægelse. Den grund-læggende forudsætning for dette er, at de interne tidsgivere i robotstyringen og den anden styring er faselåste. Til dette benytter KR C4 ikke en field bus specifik mekanisme men i stedet det standardiserede Precision Time Protocol iht IEEE 1588 V1. KR C4 kan her virke som tids master eller tids slave.

Sikkerhed – Ønsket om standardiseret maskine- og robot sikkerhed har ledt til kra-vet om at robot sikkerheden skal styres via maskinens sikkerheds styring eller en sik-kerhedsstyring på højere niveau. KR C4 til-byder to sikkerhedsprofiler. Basis sikkerhed indeholder kun de grundlæggende funk-tioner såsom Nødstop osv. mens KUKA.SafeOperation tilbyder forbedrede sikker-hedsfunktioner såsom sikkerheds-overvå-

Page 13: TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB - dau.dk · TEMA HMI Human Machine Interface TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB 03 • 2013 • AUGUST 2 Produktivitet skaber vi mellem

AUGUST 2014 • DAu • SIDE 13

get Kartesisk og akse-specifik arbejdsom-råde samt sikkerhedsovervåget hastighed, acceleration og stop etc. Disse to sikker-hedsprofiler kan benyttes via de respektive sikkerhedsmæssige udvidelser af de under-støttede field busser for eksempel FailSafe over EtherCAT (FSoE), Profisafe og CIP Sa-fety.

Baseret på disse forbedrede kommu-nikationsmuligheder kan maskinbyggeren eller systemintegratøren løse automatise-ringsopgaver som de plejer ved at lave se-parate maskinprogrammer, robotprogram-mer og de tilhørende skærmbilleder til maskinen og robotten og sætte dem i drift. Til dette skal de og mulige andre involve-rede, som serviceansatte, have detaljeret vi-den til robotprogrammering.

Kun et programmeringsinterfaceFor at holde denne indlæringskurve lav og for at kunne programmere robotten og ma-skinen fra kun ét sted, har KUKA udviklet mxAutomation, således at maskinbygge-re eller systemintegratører kan integrere KUKA robot styringen i PLC styringen. Al programmering og robot operatør opga-ver kan således udføres udelukkende fra PLC styringen og dets operatørpanel (HMI). Special viden om robotprogrammering er derfor ikke længere nødvendig!

Operatør kontrol af maskin-/robot cel-len kan selvfølgelig udføres fra den pågæl-dende enheds maskinpanel (HMI).

mxAutomations to hoveddele På KUKA robotten kører et server program udviklet af KUKA som venter på komman-doer fra PLC styringen, som skal ankomme via en af de ovenfor nævnte field busser. Det aktuelle robot program kører på PLC styringen; dette program er udført i PLC programmerings sproget og med PLC sty-ringens programmeringsmetoder. For at gøre dette muligt, stiller KUKA mxAutoma-tion biblioteket til rådighed for de individu-elle PLC styringer. Dette bibliotek integre-res i PLC programmeringsværktøjet, som herefter samler de programmerede robot kommandoer med parametre til tilsvaren-de data, som herefter overføres via field bus til mxAutomation serveren i robotsty-ringen. Serveren oversætter dataene, ud-fører de ønskede robotkommandoer og sender returparametre, status meddelelser etc. tilbage til mxAutomation biblioteket på PLC styringen. For at dataoverførsel af ro-botkommandoerne og returværdierne kan foregå så hurtigt som muligt og determini-stisk, benyttes den periodiske proces data i den pågældende fieldbus udelukkende til dette. Op til 5 robotter kan på denne måde via maskinstyringen fjernstyres samtidigt.

Biblioteket i mxAutomation er ud-arbejdet i mobil Structured Text og er på nuværende tidspunkt tilgængelig i tilpas-set form til Siemens Simatic og baseret på dette til Sinumerik 840d, samtSiemens TIA Portal ,Rockwell PLC’er og CodeSys eller ProConOS PLC systemer. Andre er under udarbejdelse. Ved at indgå en samarbejds-aftale med KUKA kan man få adgang til et tilpasningskit til andre styringer der gør det muligt at integrere mxAutomation bibliote-ket med andre styringer. Denne er også til-gængelig i andre programmeringssprog så-som C/C++.

Application Programming Interface (API) fra mxAutomation biblioteket er base-ret på programmeringsmodellen PLCOpen’s Motion Control Function Blocks (MCFBs) og er specielt udviklet til KUKA robotter. Næ-sten alle funktioner, der kan programmeres direkte på robotten, er også tilgængelig via mxAutomation biblioteket. Dette inklude-rer generelle funktioner som visning af ak-tuel robotposition, hastighed og accelera-tion, men også funktioner som læsning og skrivning af robot I/O’er og variabler. Et ek-sempel på applikation, hvor man med for-del kan benytte system variabler, er sensi-tiv gribning af emner eller pakket gods hvor brug af akse-specifik momentbegrænsning er en dokumenteret metode. Indenfor mx-Automation konfiguration kan system va-riablen TORQMON__DEF blive fastsat til en mxAutomation variabel, som herefter kan skrives via KRC_SetSysVar funktionen.

Til robottens aksespecifikke eller Kar-tesiske bevægelse med LIN, PTP eller CIRC er tilsvarende datablokke tilgængelige. Her er det også muligt at angive cirka positione-ring samt f.eks. nøjagtig tidsafstandsfunk-tioner eller afbrydelser. Yderligere er der funktioner til manuel robot jogging samt registrering af specifikke punkter i områ-det; dette betyder at disse operatørfunktio-ner også kan udføres fra maskinterminalen.

Kundespecifik udvidelseHvis kunden ønsker, tilbyder KUKA Engine-ering hjælp til implementering af special-funktion blokkene. For at beskytte kundens ekspertise er det muligt at trække på KUKA Engineering og få adgang til andre elemen-tære robotfunktioner, som endnu ikke er implementeret i mxAutomation (f.eks. Car-tesian Softservo ”VectorMove” eller con-veyortracking) eller for at implementere mere komplekse robot underprogrammer. Udover conveyortracking funktionaliteten er andre synkroniseringsfunktioner i øje-blikket under udarbejdelse.

Fordele i forhold til andre metodermxAutomation metoden har adskillige for-dele sammenlignet med andre sammenlig-nelige løsninger, hvor PLC styringen overta-ger styringen af f.eks. robottens drev eller motorer.

Det er ikke nødvendigt, at PLC styrin-gen behersker komplekse robottransforme-ringer og den behøver ikke at kende detal-jeret maskindata og robotarmens metrik. mxAutomation arbejder på samme måde på alle KR C4-baseret KUKA robottyper – fra KR AGILUS til KR 1000 titan. KUKA har et gennemprøvet og integreret udvalg af robotarme der kan tilpasses alle formål. Forskellig rækkevidde, løftekapacitet, hyl-demonterede modeller og armforlængere.

Der er ingen risiko for at PLC styringen pga. manglende information om meka-niske begrænsninger på robotmotorer, gear enheder og mekaniske komponen-ter, vil overskride disse begrænsninger og medføre utilsigtede fejl på robotten. Der-udover bevarer PLC styringen alle KUKA robotstyringens fordele og egenskaber, så-som energieffektiv bevægelsesalgoritme tilpasset den specifikke robotarm, payload og inertimoment, sofistikerede interupt ru-tiner og hele sikkerhedsfunktionaliteten.

I modsætning til en ofte fremført for-modning, medfører robotkontrol med di-rekte baneplanlægning på PLC styringen ingen fordele frem for bevægelser styret af mxAutomation. Grunden hertil skal findes i det naturlige, fysiske intertimoment på seri-el producerede robotter, da KUKA styringen er perfekt tilpasset disse. Slutteligt skal det også understreges, at med mxAutomation løsningen, forbliver maskinbyggerens el-ler systemintegratørens produktansvar klart defineret.

Selv efter kort tid på markedet har mxAutomation allerede vist sig at være et simpelt og effektivt værktøj, og letanven-deligt integreringssystem indenfor en bred vifte af forskellige områder.

Robotter udgør ikke alene en løs-ning, snarere dækker de en række forskellige opgaver der medvirker til en samlet automatiseringsløs-ning. De kan f.eks. benyttes til for-beredelse eller efterbearbejdning af værktøj eller emner, eller til håndteringsopgaver som læsning og aflæsning.

Page 14: TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB - dau.dk · TEMA HMI Human Machine Interface TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB 03 • 2013 • AUGUST 2 Produktivitet skaber vi mellem

SIDE 14 • DAu • AUGUST 2014

På DAu vegne overrakte jeg Dansk Auto-mationsselskabs Automationstekno-logpris til Casper Thorslev, der netop sammen med det samlede hold på 12 personer, havde fået overrakt sit flotte eksamensbevis på KEA, med et impone-rende karakter gennemsnit på 12.

Udover det flotte karakter gennem-snit, er motivationen for tildelingen af DAu’s Automationsteknologpris til Ca-sper, at han er grundig, nysgerrig og i det hele taget arbejder på et højt fagligt ni-veau.

Casper er oprindeligt uddannet industrie-lektriker og havde efter nogle år i erhvervs-livet, lyst til at læse videre.Valget faldt på Automationsteknologud-dannelsen, der er en relativ ny 2 årig er-hvervsakademiuddannelse.

Uddannelsen tiltaler Casper, fordi den kombinerer det praktiske med det teoretiske, og giver mulighed for at arbej-de projektorienteret med bl.a. robottek-nologi, PLC-programmering, netværks-løsninger og PC-systemer.

Årets automations teknolog

AF FRANK FAURHOLT, FORMAND DAu

Casper Thorslev fra Københavns Erhvervsakademi KEA fik 12 i gennemsnit.

Page 15: TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB - dau.dk · TEMA HMI Human Machine Interface TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB 03 • 2013 • AUGUST 2 Produktivitet skaber vi mellem

Automationsteknolog i praktikSom en del af automationsteknologud-dannelsen indgår et praktikophold af 10 ugers varighed. Under praktikopholdet får den studerende SU, så omkostninger-ne for virksomheden er begrænset.

Uddannelsen slutter med et konkret projektVi taler alle om vigtigheden af, at unge mennesker uddannelser sig og videreud-danner sig indenfor automation og indu-striel it, så hermed en konkret opfordring til alle om at støtte op omkring automa-tionsteknologuddannelsen ved at tilbyde praktikophold og understøtte afgangs-projektet.

Ansæt en automationsteknologEn grundlæggende motivationsfaktor for at vælge en uddannelse indenfor auto-mation og industriel it, er selvfølgelig at der er gode jobmuligheder. Derfor ligele-des en opfordring til at vurdere om ikke en automationsteknolog vil passe ind i din egen organisation.

Vi har brug for dygtige unge men-nesker som vores fremtidige kollegaer, kollegaer med både praktiske og teore-tiske kompetencer. Vi har brug for auto-mationsteknologer.

Hvad kan en automations-teknolog tilbyde dig og din virksomhed?I forbindelse med dimissionens arrange-mentet på KEA, havde jeg også lejlighed til at tale med Michael Bo Danielsen, der er underviser og koordinator ved auto-mationsteknologuddannelsen på KEA, og Jette Mølholm der er programchef for KEA TEKNIK.

Det er tydeligt, at de begge bræn-der for automationsteknologuddannel-sen og hvordan de unge mennesker vir-kelig kan skabe værdi i virksomhederne.

En automationsteknolog udfylder netop det rum der ofte er mellem elek-trikere, automatikteknikker eller automa-tikmekaniker og ingeniørerne. Herved får virksomhederne fagligt stærke personer, der allerede har erhvervserfaring, samt også en specifik teoretisk viden indenfor automation og industriel it.

KEA har stor fokus på samarbejdet med erhvervslivet, således at det sikres at de kompetencer som eleverne får under uddannelsen, også svarer til de kompe-tencer som erhvervslivet efterspørger.

I DAu ser vi det som en af vores for-nemmeste opgaver, netop at understøtte dette samarbejde mellem uddannelsesin-stitutionerne og erhvervslivet.

Du kan læse mere om automations-teknologuddannelsen på KEA via deres hjemmeside http://www.kea.dk/da/ og søg på ”Automationsteknolog”.

Selvom teknologien er i centrum, er netop det at kunne lede og indgå i automations-projekter, en væsentlig del af uddannel-sen, hvilket også motiverer Casper meget.Herfra skal igen lyde et stort tillykke til Ca-sper for det flotte eksamensbevis, samt selvfølgelig også et stort tillykke til landets øvrige færdiguddannede Automationstek-nologer.

At uddannelsen er målrettet er-hvervslivets behov taler sit tydelige sprog, da en stor del af de studerende, allerede har fået ansættelse før afslutning af de-res uddannelsesforløb.

Samtidig giver et eksamensbevis som Automationsteknolog, Casper mu-lighed for, på et senere tidspunkt at tage en professionsbacheloruddannelse, hvil-ket igen er et udtryk for uddannelsens mange kvaliteter og muligheder.

Hvad er en Automationsteknolog?Uddannelsen er som tidligere angivet re-lativ ny og udbydes nu flere steder i lan-det.

Via Undervisningsministeriets ud-dannelsesguide http://www.ug.dk/ kan du ved at søge på ”Automationstekno-log” finde en masse faktuelle oplysninger om denne spændende uddannelse.

AUGUST 2014 • DAu • SIDE 15

Årets automations teknolog Her får Casper Thorslev

overrakt sit diplom af Frank Faurholt. Med diplomet følger bl.a. en iPad.

Page 16: TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB - dau.dk · TEMA HMI Human Machine Interface TIDSSKRIFT FOR DANSK AUTOMATIONSSELSKAB 03 • 2013 • AUGUST 2 Produktivitet skaber vi mellem

DAu bladet støttes af følgende sponsorer:

Har I lyst til at være med til at sponsorere DAu Bladet? Så send logo i en høj opløselig fil til [email protected]. Det koster 4.000 kr. + moms per fire DAu blade.

Se mere om DAu på

hjemmesiden

Stor virksomhed Lille virksomhed (flere end 20 ansatte) (20 ansatte eller færre)

DAu-medlem

Kontingent 8.500 kr. 3.400 kr.

Konferencegebyr* 1.900 kr. 1.900 kr.

DAu-abonnent

Abonnement 8.500 kr. 3.400 kr.

Konferencegebyr* 2.200 kr. 2.200 kr.

Bliv medlem eller abonnent

* for andre er konferencegebyret 3.900 kr.

AFSENDER: DI ITEK / Dansk Automationsselskab – 1787 Københanvn V