IT-infrastruktur i Smarta Fabriker

En smart fabrik är uppkopplad och smarta lösningar används för att kommunicera med den. Till fabriken som byggdes i projektet Smarta Fabriker finns en app för att övervaka och styra produktionen. Det finns webbkameror som du via appen kan följa produktion i realtid. Produkter beställs i appen och tillverkas sedan i fabriken då du skannar in din personliga qr-kod vid fabriken. För att allt skall fungera krävs en IT-infrastruktur i fabriken som beskrivs i denna artikel.

Övergripande systembild över IT-arkitekturen.

Fabriken i projekt Smarta Fabriker är uppkopplad till internet genom vår partner Tele2. För att hålla informationen säker så tillämpas OpenVPN som krypterar datan som strömmar till och från fabriken. Syftet med att använda denna VPN lösning är att man inte skall kunna komma åt vår fabrik utifrån internet, det är alltså en säkerhetstjänst för att skydda anläggningen mot yttre påverkan. Den data som rör sig genom VPN är kommunikationen mellan fabrikens lokal nätverk och Smarta Fabrikers app.

Smarta Fabriker appen ligger i Microsoft Azure som är en molnplattform. Appen kommunicerar via internet och routern med fabrikens olika delar. Exempel på information som skickas fram och tillbaka är video från webbkamerorna, beställning av glasögon, maskinstatus samt produktionsstatistik.

Appen innehåller också en kvalitetssäkringsfunktion. När man tar kort på sina färdiga glasögon med mobiltelefonens kamera skickas bilderna upp till Azure och man får reda på om glasögonen är korret monterade. I Azure plattformen finns verktyget Custom Vision som har tränats med bilder på felaktigt samt korrekt monterade glasögon. För att Custom Vision skall kunna prata med Smarta Fabriker appen så att de förstår varandra så krävs ett API. Man kan säga att anledningen till detta är att de inte pratar samma språk och då behövs något som översätter. Det är här API kommer in. Uppgiften det har är att ta emot de olika gränssnitten och översätta så att appen och Azure tjänsten kommunicerar på rätt sätt.

Router i fabriken binder ihop fabrikens lokal nätverk med internet. Den fungerar som spindel i fabrikens nät och är länken mellan de olika delarna i fabriken. Switchen fungerar som en fördelare och styr datatrafik mellan olika noder i nätverket. De olika noderna är fabriken, dator Prevas (överordnat system) och Good Solutions system (realtidsuppföljning).

I det överordnade systemet fån Prevas hanteras alla beställningar av VR-glasögon. QR-koden som genereras i mobilappen vid en beställning bearbetas av det överordnade systemet som möjliggör att fabriken kan printa ut en unik signatur.

Routerns trådlösa nät tas emot av en brygga och leds sedan vidare till anläggningens webbkameror så att man kan titta på fabriken i realtid. Bryggan förstärker och skickar vidare wifi signalen mellan router och kameror. 

Nedbruten systembild över IT-arkitekturen i fabriken.

Till ethernetswitchen är fabrikens huvudkomponenter anslutna nämligen PLC och robot. De kommunicerar via standarden profinet vilket är ett fältbussystem. PLC:n och roboten är även uppkopplade till ethernet för att enkelt kunna uppdatera program. Från PLC:n är en IO-Link master ansluten med hjälp av profinet. Från IO-link mastern är fabrikens in- och utgångar det vill säga givare, ställdon och motorer anslutna med IO-link.

Cykeltiderna för robotens aktiviteter sparas och redovisas i programmet RS Production av Good Solutions som visas upp i en skärm vid sidan om fabriken. Roboten och RS Production kommunicerar också via ethernet genom routern. 

När vi gör beställningar via appen går informationen hela vägen från din telefon genom Azure molnet och vår router till Prevas datorn som säger åt PLC:n att det är en order på gång. PLC:n kommer då vänta på en signal från läsaren för QR-kod via IO-Link som bekräftar att du befinner dig vid fabriken och kan ta emot din order. Först då börjar din produkt tillverkas. PLC:n talar om för de olika utgångarna samt roboten vad som skall hända och tillverkningen är nu i full gång.

GTG-eleverna Samuel, Rasmus, Fabian och Fabien jobbar med IT-arkitekturen i Smarta Fabriker

Taggar

Artikeln är taggad med följande taggar. Klicka på en tagg för att se alla artiklar med samma taggning.

Artikeln är kategoriserat som Fördjupning  /  Publicerad 2018-05-17  /  Skriven av johan