ЖУРНАЛ СТА №3/2021

шины снабжены датчиками с един- ственной целью локальной автоматиза- ции производственного процесса и не предназначены для расширения за счёт дополнительных датчиков, например, с целью повышения качества работы все- го конвейера. Это влечёт за собой не- обходимость выявления в зависимости от ситуации лучшего решения не только по отношению к конкретной цели (ло- кальная оптимизация качества), но так- же в связи с ограничениями физиче- ских и технологических характеристик других задействованных на производ- ственной линии машин. Второй уровень сложности, происте- кающий из условий окружающей среды, иногда даже более сложный, особенно в отношении таких аспектов, как высокие температуры и наличие дыма и пыли. В этих условиях датчикам часто требу- ется дополнительная защита для повы- шения рабочей температуры (напри- мер, снабжённые рубашками водяного охлаждения датчики могут работать да- же в сталеплавильном производстве) или системы очистки линз (продувка возду- хом под высоким давлением способна непрерывно поддерживать чистым объ- ектив камеры или тепловизора). Третий уровень сложности связан с необходимостью интеграции с фабрич- ной системой (которая не всегда бывает стандартизированной и централизован- ной). Кроме того, необходимо правиль- но наладить диалог с производителями машин, чтобы исключить все возмож- ные проблемы, связанные с добавлени- ем и физической установкой дополни- тельных датчиков. В некоторых случаях бывает необходимо интегрировать в ма- шину несколько датчиков с разными характеристиками и целями измерения. Н ЕСКОЛЬКО ПРИМЕРОВ ИЗ ПРАКТИКИ Чтобы лучше понять, какИнтернет ве- щей может повысить способность ком- пании к совершенствованию с точки зре- ния качества, можно рассмотреть пару примеров конкретного применения. Первый пример – из области пищевой промышленности, где необходим боль- шой набор проверок и постоянный конт- роль, связанный с обеспечением каче- ства конечной продукции, особенно в случае консервированных или расфасо- ванных продуктов. В этом контексте Ин- тернет вещей может оказать ценную по- мощь благодаря, например, применению датчиков и систем искусственного зре- ния (как на основе профилометров, так и на базе стереоскопических камер). Фактически с помощью этих датчиков можно проводить морфологические ис- следования продуктов: выборочнуюпро- верку отдельных конечных продуктов (например, выпечки), проверку начинки или подсчёт количества продуктов в со- ответствующих упаковках (например, на этапе упаковки печенья или выпечки в контейнерах из несколько отдельных от- секов), контроль порционирования пи- щи, проверку вакуумной упаковки, конт- роль окончательной упаковки (напри- мер, в нескольких коробках, рис. 4). Второй пример касается индустрии потребительских товаров, в частности, производства продуктов, в составе ко- торых присутствуют пластиковые ком- поненты, созданные с применением процесса термоформования. В эту кате- горию входит целый набор товаров, в которых есть пластиковые детали, об- разующие внешнюю конструкцию, на- пример, небольшая бытовая техника (кофемашины, блендеры, миксеры, экстракторы) или крупная бытовая тех- ника, такая как холодильники с их пла- стиковыми внутренними панелями. Процесс термоформования состоит из последовательных фаз, которые пред- усматривают этапы нагрева пластиково- го листа в камере до определённой тем- пературы и последующей передачи листа в камеру термоформования. Здесь благо- даря пневматическому воздействию на- гретый лист сначала раздувается, а затем помещается на металлическую форму; после этого он прижимается к форме вследствие воздействия вакуума и в ре- зультате, охладившись контролируемым потоком воздуха, принимает желаемую форму. Применение тепловизора с ли- нейным сканированием в переходе меж- ду двумя этими фазами позволяет полу- чить тепловизионное изображение ли- ста, которое можно использовать для точной настройки производственных па- раметров (нагрев иформование), влияю- щих на улучшение качества конечного продукта. Данные, собранные с помо- щью дополнительных датчиков, могут быть использованы для создания цифро- вых моделей оборудования в реальном времени. Имитационная модель, в свою очередь, позволяет опробовать варианты процессов до того, как они будут развёр- нуты в производственных системах. В ЫГОДЫ НЕСОМНЕННЫ Решения IoT, применяемые в кон- кретном производственном контексте для повышения качества продукции, приносят преимущества, часто далеко выходящие за рамки поставленной цели. Фактически, помимо предоставления в режиме реального времени целого набо- ра информации, которая может быть ис- пользована для соответствующей кор- ректировки рабочих параметров в про- цессе производства, они служат источ- ником данных, которые вместе с соот- ветствующими параметрами выполне- ния процесса необходимы для понима- ния, углубления и совершенствования самого производственного процесса. Итак, решения IoT позволяют: ● улучшить качество продукции и сни- зить объём брака; ● сократить отходы и сэкономить сырьё, одновременно переходя к бо- лее экологичным процессам, опти- мально потребляющим энергоресур- сы и снижающим загрязнение окру- жающей среды; ● иметь в наличии мощный инструмент для анализа возникающих на про- изводстве проблем; ● реализовать структурированный конт- роль каждого изменения производ- ственных процессов, обогащая арсе- нал средств возможностями цифровых двойников машин или процессов; ● расширить базу данных, доступных для промышленной аналитики, чем усилить функции раннего предупреж- дения и прогнозного обслуживания; ● связать подробную информацию о производстве с конечными продукта- ми, как для внутреннего использова- ния (например, для управления га- рантийным обслуживанием), так и в перспективе для внешнего использо- вания конечными клиентами. К АК К ЭТОМУ ПРИЙТИ Трудно предложить универсальный рецепт, применимый в любом контекс- те. Если компания уже встала на путь цифровых инноваций, то IoT на таком производстве, безусловно, не является чем-то новым. Если же компания дела- ет свои первые шаги или планирует на- ОБ ЗОР / Т Е Х НОЛОГ ИИ СТА 3/2021 8 www.cta.ru Рис. 4. Производство продуктов питания требует особо тщательного контроля