Tinder pre priemyselný internet vecí

Platforma Coaty posúva digitalizáciu tovární na novú úroveň: vytvára internet vecí, v ktorom jednotlivé prvky komunikujú a samy sa organizujú. Prvou úspešnou aplikáciou je inteligentný systém logistiky s autonómnymi AGV.

Trend v priemysle je jasný – inteligencia strojov a zariadení rastie, zvyšuje sa dopyt po výrobných systémoch, ktoré možno rýchlo konfigurovať, a čoraz viac výrobných i obchodných dát sa ukladá do cloudov. „Hľadáme riešenia, ktoré našim zákazníkom umožnia zvládnuť túto komplexnosť,“ hovorí Ralph Büsgen, vedúci automatizovaných systémov riadenia vozidiel (AGV) v spoločnosti Digital Industries koncernu Siemens.

Vozidlá AGV sú jedným z kľúčových prvkov digitalizácie výroby. Zlepšujú efektivitu skladovania a správu logistiky, urýchľujú dodávky, zvyšujú kvalitu obsluhy a zároveň redukujú náklady na prácu. Aj to je dôvod, prečo trh s AGV dynamicky rastie a spoločnosť Grandview Research predpokladá, že do roku 2025 sa bude medziročne zvyšovať najmenej o pätnásť percent.

Internet pre AGV
Tak ako sa zvyšuje inteligencia výrobných zariadení, rozširujú sa aj možnosti ich vzájomnej komunikácie a spolupráce. „Najmä v automobilovom priemysle dnes očakávajú ďalší krok v digitalizácii tovární: samoorganizujúce sa autonómne stroje a logistika. Takéto rozptýlené systémy budú dôležitým krokom k priemyselnému internetu vecí (IIoT),“ vysvetľuje R. Büsgen.

Nie náhodou Siemens otestoval riešenia pre IIoT práve v logistickom systéme s AGV. Vyvinul softvér Coaty, ktorý je platformou pre internet vecí a po nainštalovaní do zariadení vytvára komunikačnú sieť. Jej účastníci – agenti – sú voľne prepojení a ad hoc navzájom interagujú bez potreby centrálneho koordinátora. Coaty v marci úspešne odskúšali v spolupráci s berlínskou firmou ASTI InSystems, ktorá vyrába inteligentné AGV.

Automobilový priemysel začína vyžadovať autonómne stroje a logistiku, ktoré si sami organizujú výrobu.

Rozptýlená inteligencia
Keď sa povie internet vecí, mnohí si predstavia hierarchický systém, organizovaný zväčša centrálne. V mnohých prípadoch je to vhodné riešenie. Existuje však rad situácií, ktoré nemožno riešiť pomocou hierarchického systému, a vtedy sa lepšie uplatnia distribuované a spolupracujúce štruktúry.

Platforma Coaty podporuje takýto kolaboratívny typ internetu vecí – umožňuje spontánnu spoluprácu subsystémov, ktorých interakcia nebola vopred výslovne naplánovaná. „Vozidlá AGV získali vyššiu úroveň autonómnej spolupráce. Nielen vedia, kde sa nachádzajú a kam smerujú, ale dohodnú sa aj s inými vozidlami, ktoré z nich vykoná konkrétnu úlohu,“ vysvetľuje Jochen Nickles zo spoločnosti Corporate Technology, globálneho oddelenia výskumu a vývoja Siemensu.

Do IIoT možno pripojiť aj ďalšie inteligentné zariadenia. Napríklad mobilný robot s chápadlom sa môže spolu s dopravným pásom „dohodnúť“ na tvorbe nového riešenia, ktoré sa najlepšie hodí v logistike konkrétnemu výrobnému procesu. 

"Coaty podporuje kolaboratívny typ internetu vecí – umožňuje spoluprácu subsystémov,
ktorých interakcia nebola vopred výslovne naplánovaná."

Každý hovorí s každým
Coaty využíva softvérovú architektúru publish-subscribe, kde odosielateľ správu neposiela konkrétnemu preddefinovanému príjemcovi, ale všetkým účastníkom bez toho, aby vedel, kto ju prijme. Príjemca zasa prevezme iba správy, ktoré sú predmetom jeho záujmu. V profesionálnom žargóne sa tento princíp nazýva „any to any cummunication“.

„Predstavte si, že oslovíte neznáme publikum so žiadosťou: kto mi môže pomôcť? Ak otázku dešifrujete, pýtate sa vlastne, či je vo vašom susedstve niekto, kto má na to potrebné schopnosti a čas,“ približuje J. Nickles. A s úsmevom dodáva, že jeho kolega prišiel s výstižným prirovnaním: „Coaty je Tinder priemyselného internetu vecí. Rovnako ako v sociálnej sieti na stretávanie ľudí sa agenti nájdu, začnú komunikovať a potom buď spolupracujú, alebo nie.“

Digitálne posilnenie človeka
V Coaty sú všetky typy agentov – senzory, mobilné zariadenia či cloudové služby – rovnocennými komunikačnými partnermi. Dynamicky sa k nim môžu pridávať nové, pričom systém interaguje v akejkoľvek konštelácii. „Prvým krokom je nehierarchická komunikácia vrátane zodpovedajúcich algoritmov slúžiacich na vzájomnú koordináciu. To umožňuje integrovať centrálne aj decentralizované aplikácie do jedného systému. Ďalším krokom bude integrácia prvkov umelej inteligencie, aby sa naplno využil potenciál systému,“ vysvetľuje J. Nickles.

Poznatky získané pri vývoji Coaty využije spoločnosť Siemens v systéme SIMOVE, platforme určenej pre automatizáciu logistiky pomocou AGV. Ralph Büsgen vidí novú príležitosť pridať do systému aj smartfóny a senzory umiestnené na odevoch ľudí. „Pôjde o digitálne posilnenie človeka, pretože mu bude k dispozícii celý inteligentný automatický systém,“ uzatvára šéf automatizovaných systémov riadenia vozidiel AGV.

Foto: Siemens