Przestrzeń do tworzenia inteligentnych aplikacji dla wirtualnych fabryk
Trwa czwarta rewolucja cyfrowa. Tradycyjne fabryki w całej Europie i na świecie przekształcają się w inteligentne cyfrowe środowiska produkcyjne. Systemy wytwórcze są coraz częściej cyfrowo połączone w obrębie budynku, a także z systemami klientów i w ramach łańcuchów dostaw. Ta sieć zasobów i połączenia określane są mianem „wirtualnej fabryki”. Budowa takich systemów jest jednak nadal czasochłonna i kosztowna ze względu na różne potrzebne urządzenia oraz wiedzę z zakresu sprzętu/oprogramowania. Celem projektu www.vf-os.eu (vf-OS) było opracowanie systemu operacyjnego pomagającego w tworzeniu aplikacji do budowy wirtualnych fabryk przyszłości. Projekt vf-OS, realizowany od 2017 do 2019 roku, miał doprowadzić do powstania oprogramowania referencyjnego do zarządzania sprzętem i oprogramowaniem związanym z fabryką. Zespół vf-OS planował osiągnąć poziom gotowości technologicznej, (TRL) 4 (technologia przetestowana w laboratorium), ale udało mu się rozwinąć niektóre aspekty technologii do poziomu powyżej TRL 5 (technologia przetestowana w docelowym środowisku). „Działanie prototypów okazało się dużo lepsze, niż się spodziewaliśmy”, mówi Stuart Campbell, prezes i dyrektor generalny w firmie Information Catalyst oraz koordynator projektu vf-OS.
Nowoczesny zestaw narzędzi
W projekcie vf-OS przygotowano zestaw otwartych narzędzi programistycznych, który umożliwia deweloperom tworzenie aplikacji vf-OS (vApp). Przy pomocy tego frameworku projektanci aplikacji mogą szybko dostosować oprogramowanie do konkretnych potrzeb każdej fabryki. Powstał sklep, w którym takie aplikacje vApp można kupować, sprzedawać i wdrażać bez ograniczeń wynikających z barier fizycznych czy geograficznych. „Ten vf-OS Store będzie otwarty dla programistów, którzy będą mogli szybko tworzyć inteligentne aplikacje umożliwiające na przykład wykrywanie i udostępnianie informacji między maszynami i w całym łańcuchu dostaw”, mówi Campbell. Aplikacje mogą być tworzone w celu zarządzania różnymi inteligentnymi procesami fabrycznymi, poprawiając ogólną wydajność i produktywność. Jedna z nich może zajmować się analizą danych z czujników w całej fabryce, oceną osiągów maszyn w porównaniu z wcześniejszymi trendami oraz przewidywaniem potencjalnych przyszłych awarii. Inna może być stosowana na placach budowy, umożliwiając jak najszybsze wykrywanie wadliwych dostaw betonu.
Sprawdzenie systemu w praktyce
Do tej pory uruchomiono kilka pilotażowych projektów vf-OS, a w każdym z nich wdrożono kilka aplikacji vApp w celu zaspokojenia indywidualnych wymagań fabryk. W ramach pilotażowego systemu produkcji i montażu przetestowano aplikacje vApp przeznaczone do zapobiegania awariom maszyn i zarządzania nimi, tworzenia mechanizmów uzupełniania zapasów i ścisłego monitorowania linii produkcyjnych. W przypadku placu budowy aplikacje vApp dotyczyły zarządzania budową, identyfikacji prętów stalowych, raportowania i zarządzania opóźnieniami oraz kontroli jakości betonu. W ramach inicjatywy vf-OS opracowano wstępny prototyp tego mieszanego środowiska programistycznego i wykonawczego dla inteligentnych aplikacji produkcyjnych. Z każdą aplikacją vApp można powiązać szereg zasobów, takich jak urządzenia internetu rzeczy, pakiety oprogramowania (poprzez API), modele analityczne i inne usługi zewnętrzne (poprzez usługi stron trzecich). Koncepcje i technologia vf-OS stały się również podstawą innego kontynuowanego projektu, www.zdmp.eu (Zero Defect Manufacturing Platform) (ZDMP), który rozpoczął się w 2019 roku i który przynosi już konkretne rezultaty. Jednym z głównych celów projektu vf-OS było utworzenie spółki, która mogłaby wykorzystać tę technologię. Firma www.i4fs.com (Industry 4 Factory Solutions Ltd) (i4FS) została założona przez kilku partnerów projektu w październiku 2019 roku. Kilku partnerów projektu ZDMP również zdecydowało się na objęcie udziałów w spółce. „Jeśli badania i innowacje vf-OS będą mogły być dalej rozwijane, unijny przemysł wytwórczy zyska nowe mechanizmy pozwalające na szybkie opracowywanie inteligentnych aplikacji dla środowiska fabrycznego”, mówi Campbell.
Słowa kluczowe
vf-OS, fabryka, otwarty, system, operacyjne, aplikacje, vApp, czujniki
