fischertechnik education Lernfabrik 4.0 Modèle pour entraînement et simulation

L'évolution numérique de la production industrielle exige une mise en réseau plus forte et une information plus intelligente à tous les niveaux de la production. Avec la Lernfabrik 4.0 de fischertechnik, ces activités de numérisation peuvent être simulées, apprises et appliquées à petite échelle avant d'être mises en œuvre à grande échelle. Un modèle de formation et de simulation très flexible, modulaire, et robuste qui peut être utilisé de manière efficace.

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.

Environnement d'usine
Il se compose des modules d'usine station d'entrée et de sortie, d'un ventouse à vide, d'un palier de rayonnage, d'une station d'usinage multi avec four, d'une route de tri avec détection de couleur, d'un capteur de l'environnement et d'une caméra pivotante. Une fois la commande effectuée dans le tableau de bord, les pièces passent par les modules d'usine respectifs et l'état actuel 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 est contrôlée par la technique fischertechnik TXT Controller sur une base de 9 V, dont six sont montées. Ces derniers sont reliés entre eux à l'intérieur de l'usine et communiquent via MQTT. MQTT (message Queuing Telemetry transport) est un journal de messages ouvert qui permet la transmission de données sous forme de messages entre appareils. Les données de performances complètes du contrôleur TXT sont visibles sur le contrôleur TXT, voici les principales caractéristiques :
- Dual Processor : ARM Cortex A8 (32 bits/600 MHz) + Cortex M3
- capacité mémoire : 256 Mo de RAM DDR3, 128 Mo de mémoire Flash
- extension de mémoire : slot pour cartes Micro SD
- 8 entrées universelles : numérique/analogique 0-9VDC, analogique 0-5 kΩ
Écran tactile couleur 2,4" (320 x 240 pixels)
4 entrées, fréquence digitale jusqu'à 1 kHz
- 4 sorties moteur 9V/250mA (800 ma max.) : vitesse réglable en continu, protégé contre les courts-circuits, 8 sorties individuelles, par exemple pour lampes
- module radio Bluetooth/WiFi combiné : BT 2.1 EDR+ 4.0, WLAN 802.11 b/g/n.
- diode de récepteur infrarouge
- client USB 2.0 : mini prise USB pour le raccordement au PC
- interface hôte USB : prise USB A pour fischertechnik caméra USB, clés USB uvm.
- interface caméra : via hôte USB, pilote de caméra Linux intégré au système d'exploitation
- barrette mâle 10 pôles : pour l'extension des entrées et sorties ainsi que l'interface I2C
- haut-parleur intégré
- horloge en temps réel intégrée avec pile de secours remplaçable pour l'acquisition de valeurs mesurées dans une période définie
- système d'exploitation Open source basé sur Linux
- programmation possible avec ROBO Pro, compilateur C, bibliothèque PC uvm.
- alimentation : prise 9V DC 3,45 mm, ou prises femelles de technique pêche 2,5 mm

Logiciel : interface de programmation API C/C++
L'application logicielle est écrite en C/C++ et est chargée sur le contrôleur. La bibliothèque C/C++ et l'API correspondantes sont publiées sur Github au moment de la livraison de l'usine d'apprentissage.

La bibliothèque permet également d'écrire vos propres programmes C/C++ pour l'usine d'apprentissage.

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. Le cloud peut être utilisé via un accès personnel unique (www.fischertechnik-cloud.com). 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 sur le cloud sont transmises cryptées avec des certificats (norme http, verrou vert dans le navigateur Web).

Tableau de bord
Le tableau de bord peut être accessible et utilisé via des appareils mobiles tels que la tablette et le smartphone, ainsi que sur l'ordinateur portable et le PC. Il permet de visualiser trois points de vue différents :
- 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. Une procédure de point de commande est enregistrée. 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.

Ce texte a été traduit par une machine.