Integracja z systemami zakładu jest często sprawdzana na końcu, podczas uruchomienia. Wtedy po raz pierwszy spotykają się działająca linia i system, który ma nią kierować. Błąd w interfejsie zatrzymuje wówczas nie tylko testy systemu, ale i rozruch.
Model procesu pozwala rozdzielić te dwie rzeczy. System nadrzędny może rozmawiać z modelem, który zachowuje się jak linia: przyjmuje zlecenie, wykonuje cykle, odrzuca wadliwe sztuki i zgłasza postoje.
Warstwy systemów
Podział na warstwy opisuje norma ISA-95 (IEC 62264). Nazwy systemów i zakres ich odpowiedzialności różnią się między zakładami, dlatego na początku ustalamy, który system jest źródłem której informacji.
| Warstwa | Typowa odpowiedzialność | Horyzont |
|---|---|---|
| ERP | Zlecenia produkcyjne, materiały, terminy, koszty | Dni i tygodnie |
| MES | Realizacja zleceń na linii, genealogia produktu, OEE | Minuty i godziny |
| PLC i roboty | Sekwencje, blokady, sygnały, receptury | Milisekundy i sekundy |
ERP zwykle nie rozmawia bezpośrednio ze sterownikiem. Zlecenie przechodzi przez MES albo przez warstwę pośrednią, a linia widzi z niego tylko to, czego potrzebuje do pracy.
Jakie dane przepływają
| Informacja | Kierunek | Przykład |
|---|---|---|
| Zlecenie i receptura | Z systemu do linii | Wariant produktu, liczba sztuk |
| Identyfikacja sztuki | Obie strony | Numer seryjny lampy |
| Historia sztuki | Z linii do systemu | Stacje, które pracowały nad lampą |
| Wynik testu | Z linii do systemu | Wynik testu funkcjonalnego S70, tor dobrych lamp lub odrzutów na S90 |
| Liczniki i czasy | Z linii do systemu | Sztuki dobre i odrzucone, takt, czas pracy, oczekiwania i usterki każdej stacji |
| Stany magazynków | Z linii do systemu | Zużycie na lampę, zapotrzebowanie na uzupełnienie |
Lista sygnałów powstaje w etapie 2 razem z programami, dlatego interfejs można opisać na tych samych nazwach i adresach, których używa logika sterowania.
Jak wygląda test na modelu
Model widzi instalację przez obraz procesu, tak jak sterownik. Interfejs do systemu nadrzędnego można więc uruchomić na modelu, a po dostawie sprzętu przenieść na linię. Komunikacja ze sterownikami odbywa się przez standardowe protokoły, takie jak OPC UA i S7.
Na modelu warto sprawdzić przede wszystkim zdarzenia, które na linii trudno wywołać na żądanie:
- Start i koniec zlecenia: czy linia przyjmuje zlecenie, liczy sztuki i kończy pracę we właściwym stanie.
- Zmiana wariantu: czy receptura dociera do właściwych stacji, także gdy na linii są jeszcze sztuki poprzedniego zlecenia.
- Odrzut: czy wada wykryta na teście trafia do historii właściwej sztuki.
- Usterka i wznowienie: czy postój stacji jest zgłaszany z właściwą przyczyną, a licznik zgadza się po wznowieniu.
- Brak materiału: czy zapotrzebowanie na uzupełnienie pojawia się w porę.
- Utrata połączenia: co linia robi, gdy system nadrzędny nie odpowiada, i czy dane zostaną uzupełnione po powrocie łączności.
Każdy z tych przypadków można powtórzyć tyle razy, ile wymaga poprawka, bez zatrzymywania produkcji i bez odpadu.
Co z tego ma zakład
- Dostawca MES pracuje wcześniej. Testuje swoją konfigurację na zachowaniu linii, a nie na atrapie sygnałów.
- Definicje są ustalone przed rozruchem. Wiadomo, co znaczy sztuka dobra, postój i koniec cyklu, a liczniki OEE liczone są od początku tak samo.
- Rozruch dotyczy linii. Mniej czasu na miejscu idzie na wyjaśnianie, po której stronie interfejsu leży błąd.
Granice
Test na modelu sprawdza logikę wymiany danych. Nie zastępuje konfiguracji samego MES lub ERP, testów obciążenia, sprawdzenia sieci zakładowej ani oceny cyberbezpieczeństwa, na przykład według IEC 62443. Łącznik do konkretnego systemu i zakres wymiany ustalamy w projekcie, razem z dostawcą tego systemu i działem IT zakładu.
