Tam Entegre Otomasyon Nedir?

İsviçre'deki bir ilaç sektöründen bir şirket, tabletleri paketlemek için yeni bir hat kurduğunda, son teknoloji makineler kullanıldı. Alman bir üretici tarafından geliştirilen yüksek hızlı blister paketleme makinesi, İtalyan bir şirket tarafından geliştirilen karton paketleme makinesi ve yerel bir entegratör tarafından sağlanan kutu paketleme makinesi arasında kesintisiz bir kombinasyon vardı. Ekipman kendisi olağanüstü verimlilikle çalışıyordu. Ancak, tesisin yöneticisi, üretim hattının işleyişiyle ilgili bilgileri bir araya getirmekte sorunlar yaşadı ve her bir makine için ayrı kontrol platformlarına sahipti ve farklı formatlarda sunulan farklı türde bilgilere sahipti. Tüm makineler otomatik olmasına rağmen, tüm paketleme hattı tamamen entegre bir şekilde çalışmıyordu; bu da tamamen entegre otomasyon sorununu çözmeyi amaçlamaktadır. Bu, sistemi yalnızca bir ürün değil, aynı zamanda her bir üretim sisteminin unsuru olan kontrolörler, sürücüler, sensörler, enerji göstergeleri ve diğerlerinin ortak bilgi ve bilgi setine dayanarak birlikte çalışmasını sağlayan bir tasarım felsefesi ve mühendislik platformu ile sağlamayı ifade eder.

Tamamen Entegre Otomasyonun Gerçek Anlamı

Siemens, ’Tamamen Entegre Otomasyon" (TIA) ifadesiyle en çok ilişkilendirilen şirkettir; bu ifade, TIA Portal yazılım platformu etrafında entegre bir mühendislik çerçevesinin parçası olarak geliştirilmiştir. TIA, donanım, yazılım, iletişim ve veri dahil olmak üzere endüstriyel otomasyona sistematik ve kapsamlı bir yaklaşımı ifade eder ve belirli bir satıcı ile sınırlı değildir. TIA, üç ana unsur etrafında döner. Birincisi, otomasyon ağındaki her cihazı yapılandırmak, programlamak ve devreye almak için aynı yazılım platformu olan birleşik bir mühendislik ortamıdır; yani PLC'ler, HMI'lar, motorlar, güvenlik cihazları, RFI'lar ve iletişim işlemcileri için birden fazla araç kullanmadan, bilgileri yeniden girmeden veya farklı programların sürümlerinin uyumsuzluğu ile uğraşmadan. İkincisi, entegre iletişimdir; bu, bu ağdaki her cihazın Siemens çerçevesinde aynı dili, yani PROFINET veya PROFIBUS'u kullanması anlamına gelir, ancak ayrıca OPC UA ve MQTT gibi diğer açık standartları da içerir. Kontrolör, motoru çalıştırmak için özel sürücüler gerektirmezken, HMI sensörlerden bilgi almak için ayrı bir etiket veritabanına ihtiyaç duymaz. Üçüncüsü, entegre veri ve teşhislerdir; bu, her cihazın motor akımı, döngü sayısı, arıza kodları ve enerji tüketimi gibi işleyişi hakkında bilgi işlemesi anlamına gelir, ancak bu bilgi tek bir noktadan erişilebilir ve özel bir cihaz içinde sıkışmaz.

TIA Portal: Siemens'in Tamamen Entegre Otomasyonu Uygulaması

“Tam entegre otomasyon” esasen Siemens TIA Portal ile ilgilidir. TIA Portal, Siemens otomasyon teknolojilerinin tüm cihazlarının benzersiz bir geliştirme ortamının parçası haline geldiği yazılım mühendisliği çözümüdür. Daha önce, Siemens S7-300 PLC'leri için programlama yapan STEP 7 ve HMI'leri yapılandırmak için WinCC flexible gibi bireysel yardımcı programlar vardı. Tüm yazılımlar farklı arayüzlere, etiket veritabanlarına ve sürümlere sahipti. TIA Portal her şeyi basit ve birleşik hale getirdi. Mühendis, PLC programı, HMI ekranları, sürücü verileri ve güvenlik mantığı oluşturmanın tüm türlerini içeren tek bir proje oluşturabilir. Tek bir etiket, PLC'de programlamak için bir kez kullanılır ve HMI'de hızlıca görüntülenir.

TIA Portal ile daha genel entegre otomasyon fikrini ayırt etmek çok önemlidir. TIA Portal, Siemens'in belirli bir ürünüdür, entegre otomasyon ise TIA Portal'ın uyguladığı kavramdır. Örneğin, bir fabrikada tek bir Siemens cihazı olmasa bile, bu fabrikadaki tüm cihazlar iletişim için standart protokoller ve ortak bir veri modeli kullanıyorsa entegre otomasyon olabilir. Tersine, makineler bireysel olarak devreye alındığı ve bağlanmadığı için entegre olmayan bir Siemens cihazları dolu bir fabrikaya sahip olmak da oldukça mümkündür. Bu nedenle, araç hedef değil, tüm cihazların merkezi bir noktadan erişilip kontrol edilebildiği ve üretim ile iş sistemleri arasında veri akışının sağlandığı üretim sistemidir. Araştırmalar McKinsey ve Şirketi dijital üretim konusunda, üretim verilerini gerçek zamanlı olarak toplama, bağlama ve harekete geçirme yeteneğini - veri entegrasyonunu - Endüstri 4.0'ın vaat ettiği verimlilik ve kalite iyileştirmelerinin en önemli sağlayıcısı olarak sürekli olarak tanımlamaktadır.

Tam Entegre Otomasyon Mimarisi'nin Temel Bileşenleri

A tam entegre otomasyon sistemi tek bir kutu değildir. Her katmanın altındaki katmana dayandığı ve katmanlar arasındaki entegrasyonun değeri yarattığı katmanlı bir mimaridir. Aşağıdaki tablo, temel bileşenleri ve entegre bütün içindeki rollerini özetlemektedir.

Tam Entegre Otomasyonun Fabrikaya Sağladıkları

Otomasyonun tam entegrasyonunun faydaları yalnızca teorik kavramlar değildir. Pratikte görünürler. Otomasyonun üretim süreçleri üzerindeki olumlu etkilerini, üretim alanında, mühendislik departmanında ve bakım bölümünde görmek mümkündür. Üreticilerin, izole otomasyondan entegre otomasyona geçişten elde ettikleri başlıca faydalar arasında şunlar yer almaktadır.

• Azaltılmış mühendislik süresi. Entegre bir mühendislik ortamı, verilerin PLC, HMI ve sürücü araçlarında yeniden oluşturulması gerekliliğini ortadan kaldırır. Tasarımdaki herhangi bir değişiklik doğrudan yayılır. Orta ölçekli bir otomasyon projesi, mühendislik saatlerini, çoklu araç ve çoklu tedarikçi ortamında olacağından 20-40% daha az olacak şekilde minimize etmek için bu yaklaşımı kullanır.
• Daha hızlı devreye alma ve geçiş. Entegre iletişim, uzaktan I/O bloğu, sürücü veya güvenlik sensörü gibi yeni bir cihazın, ana mühendislik platformundan ayarlanırken kontrolör tarafından otomatik olarak tanındığı bir durumu ifade eder. Normalde uzun bir gün sürecek olan ağ yapılandırması ve etiket eşleştirme süreci, sadece birkaç saatlik bir işe dönüşür.
• Geliştirilmiş teşhis ve azaltılmış duraklama. Bakım departmanı, tüm makinelerin arızaları ve performansları hakkında bilgi gönderdiği merkezi bir yere gitmeden bile sorunları teşhis edebilir. Referans değerini aşan akım tüketen bir servo sürücü, arıza gerçekleşmeden önce bile bir bakım talebi oluşturabilir. Bu, Bilgisayara Bağlı Ortalama Onarım Süresinin (MTTR) azaltılmasına yol açar, çünkü bilgi hemen mevcuttur.
• Tam izlenebilirlik ve kalite verileri. İlaçlar, tıbbi cihazlar ve gıda ve içecek gibi düzenlenmiş sektörlerdeki işletmeler için, ham madde kaynağından nihai sevkiyat noktasına kadar üretim süreci boyunca izlenebilirlik, düzenleyici kuruluşlar tarafından zorunlu kılınan bir gerekliliktir. Tüm üretim süreç aşamalarını benzersiz bir seri numarasına bağlayan entegre bir otomasyon sistemi kullanmak, izlenebilirliği üretim sürecinin bir yan ürünü olarak sağlarken, sonradan bilgi birikimi ile elde edilmesini engeller.
• Enerji şeffaflığı ve maliyet azaltma. Enerji, entegrasyon yoluyla cihaz bazında izlendiğinde, tesis yöneticisi tam olarak ne kadar enerji tüketildiğini, bu aktivitenin hangi ekipman ve aşamada gerçekleştiğini bilme yeteneğine sahip olur. Üretim kesintileri sırasında pasif olan ekipmanın otomatik enerji kapatma özelliği ile inşa edilen bir üretim hattı, çıktı seviyelerini etkilemeden enerji tüketimini azaltabilir.

Tam Entegre Otomasyon Her Üretici İçin Uygun mu?

Siemens TIA Portal veya alternatif bir açık mimari platform aracılığıyla tamamen entegre bir otomasyon politikası seçmek, siyah ve beyaz bir seçenek değildir. Örneğin, bir şirketin yalnızca manuel olarak yüklenen ve boşaltılan bir makinesi varsa, tam bir mühendislik platformuna ihtiyaçları yoktur ve temel bir PLC ve HMI yeterli olacaktır. Tersine, eğer şirketin birçok makineye sahip karmaşık bir üretim hattı varsa, mühendislik platformları ve izlenebilirlik ile ilgili düzenleyici standartlar varsa, o zaman entegrasyon karlı olacaktır. Durumu pratik olarak değerlendirirken, şu anda kaç kontrol platformunun çalıştığını ve bunları entegre etmek için ne kadar zaman harcandığını belirlemek önemlidir ve işletmenin üretim sürecinin sırası hakkında bilgi alma ihtiyacı olup olmadığını değerlendirmek gerekir. Şu anda otomatik üretim ve test hatları gibi yeni bir ürün hattına yatırım yapmaya başlayan şirketler için, otomasyonlarını tüm sistemin tasarım aşamasından seçmek daha iyidir. Entegrasyon yaklaşımını baştan takip edecek ve PROFINET veya OPCUA gibi iletişim protokollerine dayanan bir hat, uzaktan komut vermek, MES'e bağlanmak veya ilerledikçe yeniden yapılandırmak için daha kolay olacaktır. Tersine, daha önce işletilen bir hattı izole olarak inşa edilmişse çalıştırmak zor olacaktır. Benlong'un otomatik hatları, dahil olmak üzere MCB otomatik montaj hattı and the AC contactor automatic assembly and testing production line, modern, bağlı bir fabrikanın talep ettiği veri görünürlüğü ve uzaktan teşhis desteğini sağlayan açık, entegre kontrol mimarileri üzerine tasarlanmıştır.

Sıkça Sorulan Sorular

Tam entegre otomasyon nedir?

Tam entegre otomasyon (TIA) endüstriyel otomasyon sürecinin bileşenlerinin, PLC'ler, sürücüler, HMI cihazları, güvenlik ekipmanları ve iletişim gibi, tek bir yazılım platformu aracılığıyla tasarlanması ve kontrol edilmesi ile ilgilidir. Bu kavram Siemens tarafından geliştirilen TIA Portal ile yakından ilişkilendirilse de, entegre uçtan uca otomasyon mimarisi kavramı, uluslararası standartlara uyan tüm üreticiler ve sistemler için de geçerlidir.

Siemens Tam Entegre Otomasyon Portalı nedir?

Siemens TIA Portal, Siemens otomasyon ürünlerine dayanan yazılım mühendisliği çerçevesini ifade eden Tam Entegre Otomasyon Portalı anlamına gelir. Bu, SIMATIC PLC'ler, SINAMICS sürücüler, SIMATIC İnsan-Makine Arayüzü cihazları ve SIMATIC Güvenlik ile çalışabileceği anlamına gelir. Yazılım sayesinde, bir mühendis tüm cihazları tek bir projeden, etiket veritabanı ve iletişim ayarları ile birlikte programlayabilir, yapılandırabilir ve başlatabilir.

Entegre otomasyon nedir?

Entegre otomasyon Bir fabrikadaki tüm cihazları ve sistemleri bağlamayı içeren geniş kapsamlı bir fikirdir. Bu, cihazların birbirleriyle bilgi transferi yapması, standart protokoller aracılığıyla iletişim kurması ve tek bir yerden kontrol edilebilmesi anlamına gelir. Tam entegre otomasyon, bu kavrama karşılık gelen ve belirli bir tedarikçi tarafından sağlanan bir çözümdür, ancak bu kavramı herhangi bir belirli tedarikçiye bağımlı hale getirmez.

Siemens TIA ve AX arasındaki fark nedir?

Siemens TIA Portal Tam Entegre Otomasyon Portalı (TIA Portal), Siemens’in SIMATIC PLC, HMI ve sürücü aileleri için geliştirilen mühendislik platformudur. AX, Siemens tarafından oluşturulan yeni bir bulut yerel mühendislik platformudur ve IT – OT birleşimine, web tabanlı erişilebilirliğe ve modern yazılım geliştirme uygulamalarının uygulanmasına yöneliktir. AX, TIA Portal'ın yerini almaz; bulut bağlantısı, uzaktan mühendislik ve IT odaklı geliştirme gerektiren uygulamalar için tamamlayıcı bir platform olarak işlev görür.

Kaynakça

• Siemens — Tam Entegre Otomasyon (TIA) Portalı. Siemens TIA Portal mühendislik platformunun resmi ürün sayfası, mimarisini, entegre bileşenlerini ve endüstrilerdeki uygulamasını tanımlamaktadır.
• McKinsey & Company — Dijital Üretim ve Endüstri 4.0. Dijital üretimin verimlilik ve kalite faydalarını elde etmede veri entegrasyonu ve birleşik mühendislik ortamlarının önemine dair araştırma.
• Uluslararası Otomasyon Derneği (ISA) — ISA‑95 ve Otomasyon Entegrasyon Standartları. Entegre otomasyon mimarilerini destekleyen veri modellerini ve iletişim arayüzlerini tanımlayan, işletme ve kontrol sistemlerinin entegrasyonu için uluslararası standartlar.
• Rockwell Automation — Entegre Mimari ve Bağlı İşletme. Rockwell Automation'ın entegre otomasyon kavramının eşdeğeri, birleşik mühendislik ilkesinin satıcıya özgü uygulamaları için bir karşılaştırma noktası sağlar.

Tamamen entegre otomasyon bir üreticinin raflardan satın aldığı bir ürün değildir. Bu, her cihazın, her kontrolörün ve her yazılım aracının bir bütün olarak birlikte çalışacak şekilde üretim sistemini tasarlama kararı olan bir mühendislik disiplinidir. Fabrika yöneticisi için, bir üretim emri ERP sistemine yerleştirildiğinde, bunun fabrikaya kesintisiz veya gecikmesiz bir şekilde geçebileceğini gösterir. Bu, üretim hattındaki bir ürünün kalitesindeki bir hatanın belirli bir hammadde partisinin izlenebileceği anlamına gelir. Bir mühendis için bu, tasarımda yapılan değişikliklerin dalga etkisi olacağı, yani değiştirilen tasarımın her yerde uygulanacağı anlamına gelir. Ve bakım teknisyeni için bu, eski bir aktüatörün çökmeden önce arızası hakkında uyarılar vereceği ve tekrar hizmete ihtiyaç duyacağı anlamına gelir. Benlong Automation'ın montaj ve test hatları, bu entegre ilkeye dayanarak geliştirilmiştir; açık, bağlı ve yalnızca izole sistemler değil, daha büyük bir fabrika sisteminin parçası olarak tasarlanmıştır.