fischertechnik education 554868 Usine d'apprentissage 4.0 24 V Modèle pour entraînement et simulation

Le système fischertechnik permet d’appréhender les applications de l'industrie 4.0 ; il est destiné aux établissements d’enseignement professionnel, à la recherche, à l'enseignement et au développement dans les universités, les entreprises et les départements informatiques. La simulation reproduit les processus de commande, de production et de livraison sous forme de différentes en étapes numérisées et en réseau.

Représente une usine
L'usine d'apprentissage se compose des modules suivants : une station de stockage et de départ des produits, des ventouses à vide, un entrepôt à hauts rayonnages, un poste de traitement avec four, une ligne de tri avec reconnaissance des couleurs, un capteur environnemental et une caméra pivotante. Une fois livrées, les matières premières sont stockées dans l'entrepôt à hauts rayonnages et après la commande, les pièces passent par les différents modules de l’usine et leur statut est immédiatement visible dans le tableau de bord.

Le capteur environnemental intégré indique les valeurs de température, d'humidité, de pression atmosphérique et de qualité de l'air. Grâce à la plage de pivotement verticale et horizontale, la caméra voit l'ensemble de l'installation, ce qui permet une surveillance à distance via le Web.

Les pièces individuelles sont tracées par NFC (Near Field communication) : chaque pièce reçoit un numéro d'identification unique (ID). Cela permet le suivi de la marchandise et garantit une visibilité de l'état actuel du stock.

Commande
L'usine d'apprentissage 4.0 24 V est contrôlée par un API (non fourni) et est fournie avec un exemple de programme installé (sous forme de texte structuré, ST). Le programme a été créé sur la base du Siemens S7-1500.

Les platines adaptatrices 24 V servant d'interface avec le PLC sont prémontées dans l'usine d'apprentissage et sont reliées à l'API via des bornes. Cette nouvelle génération de platines adaptatrices permet :
- la commande de la vitesse des moteurs d'encodeur via le PWM
- des niveaux de sortie Push/pull pour phototransistors et boutons-poussoirs

Un contrôleur TXT fischertechnik est également installé. Il est alimenté via la platine adaptateur et assure la connexion au Cloud fischertechnik. De plus, le contrôleur TXT de MQTT communique avec la passerelle IOT (Raspberry Pi) ; l'information est ensuite transmise à l'API. Ainsi, les composants 9 V tels que le capteur d'environnement, la caméra USB, le capteur de luminosité et le lecteur NFC peuvent être utilisés via l'interface MQTT et lus à partir de l'API. Mais la passerelle IOT offre une autre fonction encore plus intéressante : la possibilité d'une connexion à votre propre Cloud. Ainsi, l'usine d'apprentissage 4.0 offre une flexibilité maximale pour l'utilisateur.

Cloud Fischertechnik
Le routeur Wi-Fi fourni et intégré à l'usine d'apprentissage établit la connexion avec le Cloud fischertechnik. Il est recommandé d'utiliser les navigateurs Web Chrome ou Firefox. Les serveurs du Cloud sont situés en Allemagne et garantissent que les exigences européennes strictes s'appliquent au stockage des données. Les données personnelles sont protégées dans un compte avec accès par mot de passe qui utilise la norme industrielle "OAuth2" très sécurisée. Toutes les données envoyées vers le cloud sont transmises de manière cryptée avec des certificats (norme http).

2 tableaux de bord, Raspberry Pi et Node-RED
Le tableau de bord fischertechnik dans le cloud est accessible et peut être utilisé via un appareil mobile comme une tablette ou un smartphone, ainsi que sur un ordinateur portable ou un PC. En outre, un tableau de bord local, créé avec Note-RED, implémenté sur le Raspberry Pi (passerelle IOT), vous pouvez également de créer vos propres tableaux de bord via Note-RED.

Les tableaux de bord contenus dans l'usine d'apprentissage 4.0 permettent de représenter les plates-formes à partir de trois perspectives différentes :
- vue client
- vue fournisseur
- vue production

Une interface Webshop avec panier est illustrée dans la vue client. Vous pourrez commander une pièce et suivre le statut de la commande dans le panier. Cet historique est affiché sur l'interface client afin que celui-ci soit informé du statut de sa commande.

Dans la vue fournisseur, le processus de commande des matières premières est affiché.

Dans la vue production, il est possible d'interroger le statut de l'usine, le processus de production, l'inventaire, le lecteur NFC/RFID et les valeurs des capteurs.

De plus, la caméra qui surveille la chaîne de production peut être commandée par ce biais également. Toutes ces fonctions sont activées dans une fenêtre et commutées via le menu.

Dans l'état usine, l'état du module concerné est indiqué par une couleur. En cas de problème au niveau de la production, le signal de dysfonctionnement peut être désactivé grâce à un bouton une fois que la cause du problème a été traitée, et la production est maintenue. Dans la vue "processus de production", les étapes de fabrication sont représentées de manière visuellement simplifiée par des points de jonction reliés. Le nœud actif (=module de production) s'allume en vert ou en rouge lorsque l'étape de processus correspondante est en cours de traitement ou qu'une erreur est détectée et en attente de correction.

La vue de production "état du stock" permet de visualiser le stock en temps réel, y compris le stock minimum et maximum. Cette vue de la production est uniquement destinée à la visualisation. La vue de production du lecteur NFC/RFID affiche les données du produit et peut être utilisée pour visualiser ou supprimer manuellement des produits. Les données brutes des tags NFC peuvent être lues à partir d'appareils mobiles avec lecteur NFC à l'aide d'une application NFC standard. Chaque pièce dispose de son identifiant propre ID et des données suivantes : état, couleur et horodatage de la livraison jusqu'à l'expédition. La caméra est également commandée via la vue production, qui permet aussi de lire les données du capteur d'environnement.