Festo网络物理实验室的10个关键特征
作者:Simon Thomas和Ryan Cording, SMART数字加速器项目研究助理
2022年3月3日，星期四
技术可以改变商业中的制造业。它使我们能够在不中断现有生产线的情况下引进新产品和新工艺。它还能帮助我们减少浪费，提高生产力——给一个组织带来竞争优势(并节省资金)。威尔士三一圣大卫大学(University of Wales Trinity Saint David)新建的费斯托网络物理实验室(Festo Cyber Physical Laboratory)就是这样做的。我们的两位研究助理，西蒙·托马斯和瑞恩·科丁，他们在SMART数字加速器项目中工作，概述了新技术的十个关键特征，以及它如何使威尔士的制造商受益。
1.模块化设计
Festo网络物理实验室是多个“工作站”的巅峰，每个工作站都有可编程逻辑控制器(PLC)、人机界面(HMI)、网络交换机和应用模块。有几个可用的模块，每个模块执行不同的任务，包括制造过程、机器人装配和质量检查。由于每个工位都配备了网络交换机，因此可以连接任意数量的工位来创建一条装配线，通过任何给定的工作计划来完成一个过程。拥有自己的PLC和接口提供了灵活性，这意味着工作站可以很容易地更换甚至拆除以独立运行。这对于可伸缩性来说是完美的，允许它们适应紧凑或大型的环境，以满足使用需求。
2.可访问的
每个工作站在一个独立的可编程逻辑控制器(PLC)上运行;根据附加的应用程序模块，它可以使用多个模块。PLC主要用于工业计算机，由于可靠性高和过程故障诊断，PLC允许独立编程。Festo系统可以组合操作其他应用程序以及第三方机器。例如，当公司在制造过程中使用协作机器人时，他们可以利用PLC已知的执行器和传感器直接将机器人引入工位。
3.数字化
作为一个网络物理系统，它配备了软件应用程序，可以对制造过程进行计算机化控制。基本的应用程序称为制造执行系统(MES)。这为每个站点之间的通信提供了一个集中平台，而不是通过机载控制器进行单独控制，从而实现了管理、生产计划和物流的融合。
4.平易近人
由于其众多的应用模块和机器，网络物理系统的想法似乎势不可挡。但是，通过使用即插即用的系统设计的教学方法，实验室是相当开放的，涵盖了广泛的专业，包括制造，开发，安全操作和商业。
该系统易于使用的一个因素来自Ciros Studio，这是一个物理工作站和模块的交互式数字模型。这个平台向任何人开放系统，不仅作为物理系统的替代方案，而且用于能够达到更多数量并克服限制的培训。
5.云计算
Festo的每个工作站都是一个数据收集和交换点，为制造过程提供自动化和信息。系统使用得越多，包含的数据集的种类和数量就越多。能够处理和分析从客户下订单到产品制造和输出的这些数据集，使企业能够不断改进使行业受益的最佳实践。
6.网络安全
随着越来越多的公司接受数字化转型，企业面临的风险也在不断增加，因为漏洞的威胁和利用漏洞的人不断增加。考虑到这一点，网络物理实验室配备了硬件和工具，可以研究和研究网络攻击和预防方法，提供了一个平台，可用于在这个数字化转型时代进行演示、学习和指导。
7.能源监测
随着我们星球的现状不断受到质疑，许多行业都在寻求有效的可持续发展，并朝着碳中和的世界努力。出于这个原因，该系统配备了能源监测，允许系统不断调整，以确保生产水平，同时改善我们的环境条件。
8.自动化
Festo实验室使用工业和笛卡尔机器人以及自动引导车辆(AGV)来执行手动过程，自动化的期望是利用机器人技术和过程来提高生产率、可靠性和执行任务的速度。这些自动化解决方案有助于降低生产成本，并以最少的人为干预增加服务交付。
9.工业物联网
Festo实验室被定义为工业4.0，赋予这个术语的领域之一是机器收集数据和通过互联网或网络进行通信的能力。一系列相互连接的传感器、仪器和设备可用于生产和效率的设施改进。这与云计算和自动化一起工作，建立了推动智能工厂概念的融合。
10.扩展的现实
许多人注意到，使用增强现实和虚拟现实是获取信息和培训的一种未来方法。这一特性对全球工业非常重要，成为Festo网络物理实验室的一部分，为数字化转型提供了资源。增加劳动力的细节和可用数据，并通过人工环境提供迷人的教育平台，将技能和知识扩展到可能错过有影响力机会的领域和人员。
SMART数字加速器是一个由行业专家顾问组成的团队，他们与威尔士的制造商合作，帮助他们确定正确的技术，以提高他们的底线。
该项目由威尔士政府资助，由威尔士三一圣大卫大学(UWTSD)交付，并由先进制造研究中心Cymru (AMRC Cymru)提供支持。参与企业没有财务成本。
