Aktuální vydání

celé číslo

04

2018

Simulace a modelování výroby, virtuální zprovoznění

Automatizace skladů a výrobní logistiky

celé číslo
Bezpečnost kolaborativních robotů

Článek je záznamem a překladem přednášky Roberty Nelson Sheaové z firmy Universal Robots. Seznamuje s aktuálními standardy a specifikacemi v oblasti kolaborativních robotů a věnuje se zejména možnostem a omezením použití funkce omezení výkonu a síly. Klade důraz na to, že je vždy třeba pečlivá analýza rizik celého pracoviště vybaveného kolaborativními roboty. Jak je to vlastně s bezpečností kolaborativních robotů? Ještě před dvěma roky jsem na semináři na toto téma slyšel – nikoliv od výrobce těchto robotů, ale od odborníka na certifikaci bezpečnosti strojů a strojních zařízení: na kolaborativní roboty ve výrobním podniku zapomeňte, robot nikdy nesmí přímo spolupracovat s člověkem. Že tomu v současné době už tak není, jsme psali v technickém článku Nové přístupy k bezpečnosti robotů [1]. Tento článek uvedené informace doplňuje a dále rozvádí. Je záznamem přednášky Roberty Nelson Sheaové z firmy Universal Robots, která v prosinci loňského roku krátce navštívila Českou republiku. Představení autorky výchozí přednáškyDovolte mi nejprve představit autorku výchozí přednášky. Roberta Nelson Sheaová přišla do firmy Universal Robots teprve před krátkou dobou a pracuje zde na pozici Global Technical Compliance Officer. V oblasti bezpečnosti strojů a strojních zařízení však není žádným nováčkem, ale naopak uznávanou odbornicí. Pracovala na různých pozicích ve firmách Rockwell Automation, Symbotic LLC, Applied Manufacturing Technologies, Pilz Automation a Honeywell a Procter & Gamble. Celkem 23 let pracovala jako předsedkyně (nyní emeritní předsedkyně) výboru ANSI/RIA R15.06 Robot Safety Committee. Sama Roberta Nelson Sheaová o sobě říká: „Už více než třicet let je mou vášní robotika... Mým cílem je demystifikovat roboty a ujistit, že bariéry jejich využití postupně padají. Jsem zastáncem globální harmonizace požadavků na bezpečnost, protože ta snižuje náklady na konstrukci, výrobu a posuzování shody.“ Jsou normy povinné?Při diskusi o globalizaci standardů je nutné se nejprve soustředit na otázku, do jaké míry je jejich dodržování v různých částech světa povinné. Na tuto otázku Roberta Nel­son Sheaová odpověděla takto: „V USA, v Kanadě nebo v Japonsku jsou požadavky na bezpečnost dány zákonem, zatímco v Evropské unii evropskými směrnicemi a nařízeními. Ovšem povinnost jejich dodržování může být a je i zde stanovena zákony jednotlivých zemí. V tom tedy velký rozdíl není. Jeden ze zásadních rozdílů je v tom, že v USA je dodržování bezpečnosti práce vždy povinností koncového uživatele, zatímco v Evropě prokazuje shodu s bezpečnostními normami výrobce či prodejce při uvádění výrobku na trh a uživatel se spoléhá na jeho prohlášení.“V oblasti posuzování bezpečnosti robotů a pracovišť s roboty jsou nejdůležitější mezinárodní normy ISO 10218-1 a ISO 10218-2. Obě normy jsou akceptovány v EU i v USA a Kanadě. V Evropě k nim byl přidán doplněk ZX, aby byly v souladu se směrnicí Evropského parlamentu a Rady 2006/42/ES o strojních zařízeních. V této podobě vyšly jako EN ISO 10218-1 a EN ISO 10218-2 a byly pod stejným označením přijaty jednotlivými členskými státy EU. V České republice jde tedy o normy ČSN EN ISO 10218-1Roboty a robotická zařízení – Požadavky na bezpečnost průmyslových robotů – Část 1: Roboty a ČSN EN ISO 10218-2 Roboty a robotická zařízení – Požadavky na bezpečnost průmyslových robotů – Část 2: Systémy robotů a integrace. Obě vstoupily v platnost v roce 2012. V USA i v Kanadě existovaly normy pro bezpečnost robotů již dříve, proto zde byly normy ISO přijaty pod původním označením, v USA jako ANSI/RIA R15.06 (doplněná o předmluvu) a v Kanadě jako CAN/CSA Z434 (doplněná o předmluvu a specifické úpravy). V obou případech normy obsahují obě části ISO 10218.Bude užitečné připomenout, co je to vlastně norma a kdo je jejím autorem. Technická norma je dokument, který stanovuje důležité vlastnosti různých materiálů, výrobků, součástek nebo postupů a může definovat také používané pojmy. Autory norem jsou sami výrobci, uživatelé, integrátoři, výzkumné a vývojové instituce nebo státní orgány; jde-li o státní normy, je autoritou příslušný státní úřad, např. v Česku Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví. Poznamenejme, že autoři norem nemají k normám autorská práva, ta má vždy vydavatel normy. Státní normy se podřizují normám mezinárodním, zejména normám ISO. Na státní normy mohou navazovat normy oborové nebo podnikové. Je třeba podotknout, že normy, ani státní, obecně nejsou závazné. V právním řádu je však mnoho odkazů na normy, buď výlučných, kdy je dodržení normy jedinou možností, jak být v souladu se zákonem, nebo indikativních, kde je norma doporučena jako jeden z prostředků, jak splnit zákonné nařízení. Které normy se týkají robotů a pracovišť s roboty?Roberta Nelson Sheaová dále pokračovala výkladem o soustavě bezpečnostních norem ISO. Bezpečnostní normy lze rozdělit na tři typy:Normy typu A (základní bezpečnostní normy) stanovují základní pojmy a zásady pro projektování a konstrukci a obecná hlediska, která mohou být použita u všech strojů. Příkladem je ČSN EN ISO 12100 (83 3001) Bezpečnost strojních zařízení – Všeobecné zásady pro konstrukci – Posouzení rizika a snižování rizika.Normy typu B (skupina bezpečnostních norem) se zabývají jedním bezpečnostním aspektem nebo jedním typem bezpečnostního zařízení, které může být použito pro větší počet strojů. Normy typu B1 se týkají jednotlivých bezpečnostních aspektů (např. bezpečných vzdáleností, teploty povrchu, hluku apod.). Příkladem může být ČSN EN ISO 13857 (83 3212) Bezpečnost strojních zařízení – Bezpečné vzdálenosti k zamezení dosahu do nebezpečných prostor horními a dolními končetinami. Normy typu B2 se týkají příslušných bezpečnostních zařízení (např. dvouručního ovládacího zařízení, blokovacího zařízení apod.). Příkladem je ČSN EN ISO 13850 (83 3311) Bezpečnost strojních zařízení – Nouzové zastavení – Zásady pro konstrukci.Normy typu C (bezpečnostní normy pro stroje) určují detailní bezpečnostní požadavky pro jednotlivý stroj nebo skupinu strojů. Sem patří obě již zmíněné normy pro bezpečnost robotů ČSN EN ISO 10218-1 a ČSN EN ISO 10218-2.V tab. 1 jsou shrnuty bezpečnostní normy, které při konstrukci robotů respektuje společnost Universal Robots. Až na jednu jde o normy převzaté jako ČSN, proto je v tabulce uveden název jejich českého překladu. Kromě nich však Universal Robots bere v úvahu ještě tyto normy a specifikace, jež buď zatím nejsou harmonizované, nebo nejde o normy týkající se výslovně bezpečnosti: ISO/TS 15066: Robots and robotic devices – Collaborative robots. Jde o technickou specifikaci (nikoliv normu) doplňující normy ISO 10218-1 a ISO 10218-2 o části věnované speciálně kolaborativním robotům používaným v průmyslu. Specifikace byla zveřejněna v únoru 2016.ČSN EN ISO 9409-1: Manipulační průmyslové roboty – Mechanická rozhraní. ČSN EN ISO 9946: Manipulační průmyslové roboty – Uvádění charakteristických vlastnostíČSN EN ISO 9283: Manipulační průmyslové roboty – Technické parametry a souvisící zkušební metody.Nová specifikace ISO/TS 15066Autorem specifikace ISO/TS 15066: Robots and robotic devices – Collaborative robots je technická komise ISO/TC 299 (dříve TC 184/SC 2). V této komisi jsou zastoupeni všichni významní výrobci průmyslových kolaborativních robotů: Universal Robots, ABB, Rethink Robotics, Kuka, Fanuc, Denso Wave a Yaskawa. Výsledný text je konsenzem všech zúčastněných a všechny jejich nové kolaborativní roboty jsou s touto specifikací ve shodě (UR: UR3, UR5, UR10, ABB: YuMi, RR: Baxter, Sawyer, Kuka: IIWA, Fanuc: CR-35iA...).Co se změnilo v oblasti kolaborativních robotů po únoru 2016, kdy byla specifikace zveřejněna? V normách ISO 10218-1 a 10218-2 byla kolaborativním robotům věnována jedna strana. Tyto normy byly totiž poprvé publikovány v roce 2006, tedy v době, kdy obor průmyslových kolaborativních robotů ještě v podstatě neexistoval. Nová specifikace ISO/TS 15066 přináší třicet stran informací a doporučení věnovaných jen tomuto novému oboru robotiky. Technická specifikace ovšem není standard. Jde opravdu jen o soubor informací a doporučení pro konstruktéry robotů a robotizovaných pracovišť. Obvyklý postup je takový, že technická specifikace je po určitou dobu používána v praxi, sbírají se zkušenosti, které jsou použity k revizím specifikace, jež se následně může stát normou nebo součástí normy: v tomto případě se počítá s tím, že se stane součástí norem ISO 10218-1 a 10218-2.Normy ISO 10218-1 a 10218-2 rozlišují průmyslový robot, který se skládá z robotického ramene a řídicího systému, a robotický systém, jehož součástmi jsou robot, efektor (chapadlo nebo nástroj) a manipulovaný či zpracovávaný díl. Roberta Nelson Sheaová uvedla stručný přehled způsobů, jimiž je podle ISO 10218-1 zajištěna bezpečnost kolaborativních robotů: bezpečnostní monitorované zastavení, ruční navádění, sledování rychlosti a vzdálenosti a omezení rychlosti a výkonu. Naše čtenáře můžu odkázat na článek [1], kde jsou tyto způsoby popsány podrobněji. Z hlediska řízení jsou bezpečnostní funkce zajištěny takto:u bezpečnostního monitorovaného zastavení je robot řízen automaticky až do okamžiku, kdy je funkce aktivována; potom může být ovládán ručně a po deaktivací funkce, tedy když osoby opustí pracovní prostor robotu, je opět řízen automaticky (nejde tedy o bezpečnostní zastavení kategorie 0 nebo 1, jež by vyžadovalo restartování systému) – používá se zejména při údržbě, výměně nástroje apod.,u ručního navádění robotu je robot naváděn lidskou obsluhou a po ukončení funkce je opět řízen automaticky; při ručním navádění tedy obsluha a řídicí systém robotu spolupracují – typicky se tato funkce používá pro učení, při sledování rychlosti a vzdálenosti je robot řízen svým řídicím systémem tak, aby v okamžiku, kdy dojde ke kontaktu s obsluhou, zastavil nebo se pohyboval bezpečnou rychlostí a vyvozoval bezpečnou sílu – tato funkce je vhodná tam, kde obsluha spolupracuje s robotem jen po určitou dobu pracovní operace a během této doby je pohyb robotu výrazně zpomalen či zastavenpři omezení síly a výkonu je robot řízen tak, aby obsluze nemohl ublížit; je to jediná funkce, která umožňuje trvalou a plnou spolupráci řídicího systému robotu s obsluhou.Roberta Nelson Sheaová dále věnovala pozornost právě funkci omezení síly a výkonu (PFL – Power and Force Limited). Tato funkce vychází z myšlenky, že je v podstatě lhostejné, dotkne-li se člověk bezpečně stojícího ramene robotu, nebo ramene robotu, které se pohybuje bezpečnou rychlostí a vyvíjí jen bezpečnou sílu. Důležité je, že nestačí, je-li bezpečný samotný robot. Nese-li robot ve svém chapadle např. ostrý, horký nebo jinak nebezpečný předmět, musí být jeho bezpečnost zajištěna bez ohledu na to, že je schopen se pohybovat jen limitovanou rychlostí a vyvinout jen limitovanou sílu: v tomto případě musí být robot umístěn za bezpečnostní oplocení a přímá spolupráce s ním není možná.Specifikace ISO/TS 15066 ve své příloze stanovuje konzervativní limity bolestivosti při kvazistatickém a přechodném kontaktu obsluhy s robotem (kvazistatický kontakt je takový, kdy je část těla přimáčknuta mezi rameno robotu a pevnou součást robotické buňky, přechodný kontakt je takový, kdy má obsluha možnost ucuknout). Limity jsou stanoveny na základě pokusů na velkém souboru osob pro různé části těla.  Klasické a kolaborativní robotyV dalším výkladu Roberta Nelson Sheaová nastínila cestu, kterou se ubírá robotika od klasických průmyslových robotů, jež pracují obvykle v prostorech, které jsou pro člověka nebezpečné nebo nepříjemné, a kde se tedy ani nepočítá s tím, že by zde roboty spolupracovaly s lidskou obsluhou, protože je snaha přítomnost osob v takovém prostředí zcela vyloučit, ke kolaborativním robotům, jež pomáhají lidem vykonávat zejména obtížné a únavné práce. V prvním případě jde obvykle o složitá robotizovaná pracoviště a z hlediska bezpečnosti jsou zajištěna externími snímači, spínači a bezpečnostním systémem. V druhém případě jde zpravidla o jednodušší úlohy – složitější jsou výjimkou – a bezpečnost bývá zajištěna přímo robotem. Klasické průmyslové roboty, pracující v oddělených prostorech, tedy vyžadují více místa k montáži. Obvykle jsou pevně namontovány i naprogramovány: počítá se s tím, že budou po dlouhou dobu vykonávat stále stejné operace. Jejich pořizovací cena je vyšší a doba návratnosti delší.Naproti tomu kolaborativní roboty pracují na jednom pracovišti s lidskou obsluhou, jsou tedy prostorově úspornější, lze je snadno přemístit i přeprogramovat, měly by být levnější a doba jejich návratnosti je kratší. Posuzování rizikaRoboty UR jsou roboty s omezeným výkonem a silou. Protože jejich vlastní bezpečnostní funkce PFL splňuje požadavky úrovně vlastností PL d, lze tyto roboty bez dalších bezpečnostních bariér nebo spínačů používat v úlohách, kde by mohlo dojít k lehkým zraněním, ale četnost vystavení nebezpečným podmínkám je malá. Znovu je třeba připomenout, že vždy je nutné posuzovat celé pracoviště, tedy včetně chapadel, nástrojů a manipulovaných předmětů. Z hlediska implementace specifikace ISO TS 15066 je možné funkci PFL bez omezení použít v oblasti, kde obsluha ucítí dotyk robotu, ale ten jí nezpůsobí bolest. V oblasti, kde už je kolize s robotem bolestivá, ale ještě nezpůsobí žádné zranění, je možné funkci PFL použít s podmínkou malé četnosti výskytu takových situací. Může-li dojít k lehkému zranění, je nutné funkci PFL doplnit o vhodné bezpečnostní kryty nebo spínače. Hrozí-li riziko závažných zranění, nelze funkci PFL použít vůbec a bezpečnost musí být zajištěna jiným způsobem. Posuzování rizika je stejné jako u klasických průmyslových robotů. Navíc je ještě nutné podle ISO TS 15066 posoudit zamýšlené a předvídatelné kontakty robotu s obsluhou, určit typ kontaktu (přechodný, kvazistatický), část těla, na níž může dojít ke kontaktu, a četnost kontaktů. Podle přílohy A specifikace ISO TS 15066 je třeba v první řadě zabránit kontaktu robotu s částmi těla výše, než je krk. Nejde-li to jinak, je nutné používat ochrannou helmu a štít chránící oči a obličej. Konstrukce robotu, včetně chapadla nebo nástroje, musí zajistit, že při pohybu robotu nemůže dojít ke skřípnutí části těla mezi pohybující se části, a uspořádání pracoviště musí zajistit, že k tomu nemůže dojít ani mezi robotem a částmi pracoviště nebo stěnou. Pracoviště se validuje počítačovými simulacemi, zkouškami při využití snímačů síly nebo předmětů, které modelují části těla (např. zmražené párky místo prstů obsluhy). Počítá se s tím, že tato část specifikace bude dále upravována, aby validace byla ještě jednodušší a jednoznačnější.Co udělat pro to, aby u robotu mohla být uplatněna funkce PFL? Je třeba se vyvarovat všech míst, kde by mohlo dojít ke skřípnutí části těla. Konstrukčně je třeba omezit pohyb robotu tak, aby nemohl dosáhnout na citlivé části těla, zejména na krk a hlavu. Dále je výhodné konstrukčně omezit momenty setrvačnosti pohyblivých součástí robotu. Energii působící při kontaktu omezí zmenšení rychlosti pohybu robotu a vzniku zranění lze předejít zvětšením možných styčných ploch, které kontaktní sílu rozloží do větší plochy, nebo jejich změkčením (povrchovou úpravou). Opět je však třeba připomenout, že je zapotřebí posuzovat bezpečnost celého pracoviště, nikoliv robotu samotného.Možné prostředky ke snížení rizika jsou shrnuty v tab. 2. Využít lze všechny, ale doporučuje se využívat zejména ty v horních řádcích, směrem dolů jde o prostředky doplňující a pomocné, které riziko sice snižují, ale samy o sobě nikoliv dostatečně. ZávěrRoberta Nelson Sheaová konstatovala, že kolaborativní roboty jsou stále ještě poměrně nové a bezpečnostní standardy teprve vznikají. Mají-li být roboty používány v přímé interakci s člověkem bez ochranného oplocení a jiných bezpečnostních systémů, musí být samy vybaveny bezpečnostními funkcemi, spínači a systémy. Není ovšem možné tvrdit, že robot vybavený bezpečnostním systémem je vždy bezpečný. V každém případě je třeba udělat důkladnou analýzu rizik a posuzovat bezpečnost celého pracoviště. (S využitím podkladů firmy Universal Robots a záznamu přednášky Roberty Nelson Sheaové, prosinec 2016.) Literatura:[1] RETHINK ROBOTICS, INC. Nové přístupy k bezpečnosti robotů. Automa. Děčín, 2016, (6), 22–23. ISSN 1210-9592.Petr BartošíkObr. 1. Roberta Nelson Sheaová, Global Technical Compliance Officer, Universal Robots Tab. 1. Přehled norem uplatňovaných při posuzování bezpečnosti pracovišť s robotyČSN EN ISO 12100 (83 3001)Bezpečnost strojních zařízení – Všeobecné zásady pro konstrukci – Posouzení rizika a snižování rizikaČSN EN ISO 13849-1 (83 3205)Bezpečnost strojních zařízení – Bezpečnostní části ovládacích systémů – Část 1: Obecné zásady pro konstrukciČSN EN ISO 13850 (83 3311)Bezpečnost strojních zařízení – Nouzové zastavení – Zásady pro konstrukciISO 14118Safety of machinery – Prevention of unexpected start-up (neharmonizovaná; jako ČSN nepřevzata)ČSN EN ISO 13857 (83 3212)Bezpečnost strojních zařízení – Bezpečné vzdálenosti k zamezení dosahu do nebezpečných prostor horními a dolními končetinamiČSN EN ISO 13855 (83 3303)Bezpečnost strojních zařízení – Umístění ochranných zařízení s ohledem na rychlosti přiblížení částí lidského tělaČSN EN ISO 10218-1 (18 6502)Roboty a robotická zařízení – Požadavky na bezpečnost průmyslových robotů – Část 1: RobotyČSN EN ISO 10218-2 (18 6502)Roboty a robotická zařízení – Požadavky na bezpečnost průmyslových robotů – Část 2: Systémy robotů a integrace Tab. 2. Opatření pro zajištění bezpečnosti pracovišť s kolaborativními roboty OpatřeníPopis PoznámkaBezpečná konstrukce (zajišťuje výrobce robotu, chapadla, nástroje)eliminaceeliminace nebezpečí skřípnutí nebo nebezpečného dotyku; v této části je nutný také správný návrh celého pracoviště náhradaméně nebezpečné materiály, omezení energie, rychlosti, rozsahu pohybu omezení interakcívyloučení dotyku s obsluhou, zvláště dotyku s citlivými částmi těla (omezení rozsahu pohybu) Bezpečnostní prostředky a doplňující opatřeníbezpečnostní prostředkykryty, zámky, mříže, bezpečnostní spínače, funkce a systémyparametry je třeba nastavit podle konkrétních podmínekdoplňující opatřenínouzové zastavení, bezpečné odpojení momentu, zabezpečení přístupu, možnosti úniku z nebezpečné zóny, prevence pádu Opatření na straně uživatelevýstražná zařízenísignální světla, majáky, sirény, bezpečnostní tabulky a značení administrativní opatřeníSOP, školení, inspekce, kontroly bezpečnosti práce osobní ochranné prostředkyochranný oděv, boty, brýle, rukavice apod.   

Jak jsou německá města připravena na digitální mobilitu

V současnosti se města po celém světě vlivem zejména digitalizace, síťových propojení, všeobecné dostupnosti internetu a očekávaného nástupu elektromobilů a autonomních vozidel všeho druhu chystají na zavedení mnoha nových druhů mobility. Mají-li být splněna očekávání jejích poskytovatelů i uživatelů, je třeba přechod mobility ve městech do digitální éry s rozvahou a pečlivě předem připravit. Nejinak je tomu i v Německu.  V současnosti žije již více než polovina všech lidí na Zemi ve městech a městských aglomeracích a v roce 2050 jich bude, podle prognóz OSN, dokonce asi 75 %. Význam města jako životního, kulturního a hospodářského prostoru nepřetržitě roste. Život ve městech ovlivňují ve velké míře urbanizace, nedostatek fosilních zdrojů, měnící se způsoby života a práce a zejména neustálý vývoj nové techniky. Člověk v současnosti klade změněné požadavky na prostor, ve kterém žije, pracuje a potřebuje být mobilní. V důsledku toho v současnosti vzniká ve městech mnoho nových typů mobility ovlivněných zejména digitalizací, síťovým propojením, internetem a očekávaným nástupem elektromobilů a autonomních vozidel všeho druhu provozovaných bez řidiče. Vesměs jde o změny vyvolané rychlým rozvojem elektroniky a automatizační, komunikační a informační techniky, které razantně formují představy o dopravních technikách budoucnosti.  Mobilita ve městě se mění Sdílené používání aut a motocyklů, široce rozvětvené cyklostezky, dobíjecí stojany pro elektromobily, dopravní aplikace pro chytré mobilní telefony – mobilita, se ve městech během nemnoha uplynulých let hodně změnily. Odborníci Ústavu pro výzkum dopravy (Institut für Verkehrsforschung) Německého střediska pro letectví a kosmonautiku (Deutsche Zentrum für Luft- und Raum­fahrt – DLR) vypracovali společně s experty mezinárodní poradenské společnosti Price­waterhouseCoopers (PwC) podrobnou studii, v níž analyzují, v jaké míře a s jakou invencí se na digitalizaci, elektromobilitu a autonomní dopravní prostředky bez řidiče, tedy na očekávané a zčásti již probíhající změny v dopravě budoucnosti, připravuje 25 největších měst v Německu. Sledovány přitom byly zejména následující obory: digitalizace městské dopravní infrastruktury, sdílené používání automobilů a motocyklů a elektromobilita ve veřejné místní dopravě osob (Öffentlicher Personen Nahverkehr – ÖPNV, obdoba naší městské hromadné dopravy). Odborníci zjišťovali např., zda města sbírají data o růstu objemu dopravy a dávají je k dispozici, jaké nabízejí podmínky pro sdílené používání dopravních prostředků nebo jaký mají počet stojanů pro dobíjení elektromobilů.  Autonomní jízda bez řidiče je výzva pro města Vozidla vybavená automatickými funkcemi, jak je poskytuje např. systém pro automatické brzdění nebo parkovací asistent, jsou jenom mezistupeň. Zcela samostatně jezdící osobní i nákladní automobily bez řidiče již nejsou žádná utopie, ale časově blízká budoucnost (obr. 1). Odborníci počítají s jejich nástupem do reálného provozu počínaje přibližně rokem 2025. Při sběru podkladů k uvedené studii odborníci z DLR a PwC vyšetřovali, jak se německá města na tento vývoj připravují. Ačkoliv si města význam autonomních vozidel pro budoucí rozvoj města uvědomují, nejsou dosud v přípravách na jejich příchod dostatečně aktivní. Hnací silou v tomto ohledu jsou aktuálně automobilové koncerny, výrobci informační, telekomunikační a automatizační techniky nebo noví poskytovatelé služeb mobility, kteří v oboru mobility očekávají tučné zisky. „Autonomní vozidla bez řidiče mohou být důležitým přínosem v podnicích městské hromadné dopravy nebo podnicích zajišťujících svoz komunálního odpadu, které by měly převzít vedoucí úlohu v jejich zavádění. Sektor městské hromadné dopravy osob (ÖPNV) již rozpoznal velký význam, který má digitalizace pro jejich podnikání, a nejméně 45 % dotázaných podniků městské hromadné dopravy již má vypracovanou podrobnou digitální strategii,“ zdůrazňuje Felix Hasse, expert v oboru digitalizace ze společnosti PwC. „Města se nyní musí chopit iniciativy a v modelovém záměru prověřit různé možnosti, zejména proto, aby mohla lépe předvídat působení a přijetí chystaných změn v řadách obyvatelstva,“ říká prof. Dirk Heinrichs, který v Ústavu pro výzkum dopravy DLR řídí oddělení výzkumu v oboru městské mobility (Mobilität und urbane Entwicklung). Velmi dobrý příklad z praxe objevili odborníci ústavu v Singapuru, kde od roku 2016 na jedné státem vyhrazené ověřovací lince úspěšně jezdí vozy taxislužby bez řidiče. Dále v Nizozemsku, kde se autobusy bez řidiče již používají pro provoz v podnikových areálech nebo univerzitních kampusech. „Města nyní musí koncepty a harmonogramy pro postupnou výstavbu počítačových, komunikačních a fyzických infrastruktur zakotvit ve svých plánech, protože jen tak budou připravena na uvedení autonomních vozidel na trh v širším měřítku,“ doporučuje prof. Heinrichs.  Moderně řeší mobilitu především velké metropole Důležitou součástí dané studie je žebříček německých měst sestavený podle jejich současného přístupu k inovačnímu řešení mobility. Jako první v pořadí se umístil Hamburk, který ze 100 možných získal 76,7 bodu, před Stuttgartem se 71,9 bodu a Berlínem se 67,1 bodu (obr. 2). Město Hamburk získalo body především v kategorii Digitalizace infrastruktury a také za svou strategii rozvoje inteligentních dopravních systémů. Mimo jiné za účelem předpovídat rizika vzniku dopravních kolon celoplošně sleduje a analyzuje dopravní provoz v okolí přístavu. Stuttgart bodoval především v kategorii Elektromobilita, protože má v Německu největší hustotu městské sítě dobíjecích stojanů pro elektromobily. Studie ukázala, že velikost města je důležitý faktor pro digitalizaci mobility, ale nikoliv nezbytně nutný. Lipsko přesvědčilo experty např. zajímavou aplikací ÖPNV-App pro chytré telefony, která uživateli nabízí v reálném čase údaje o aktuální situaci ve veřejné dopravě a dobře fungující systém mobilního placení. „Mezi městy na předních a zadních místech v pořadí zeje velká mezera,“ konstatuje prof. Heinrichs a pokračuje: „Zde vidíme nebezpečí, že města na dolním konci žebříčku při razantním nástupu digitální éry ztratí krok s ostatními a zůstanou pozadu.“ Jedním z možných důvodů, proč jsou větší města pokrokovější, je skutečnost, že důležité inovace v dopravě vycházejí od koncernů a začínajících podniků (startups), které působí především ve větších metropolích. Závěr V mezinárodním porovnání ale německá města zůstávají v přípravě na přechod na digitální mobilitu pozadu. V Evropě kraluje na prvním místě s velkým odstupem Amsterdam. Nizozemské hlavní město s téměř 750 000 obyvatel nabízí velmi dobré podmínky pro sdílené používání automobilů i jiných dopravních prostředků a může se pochlubit více než 5 000 registrovaných elektromobilů, pro něž je k dispozici více než 3 000 veřejně přístupných dobíjecích stojanů. Aktivně se na vypracování studie uvedené v článku podíleli odborníci renomované společnosti PricewaterhouseCoopers (PwC), mezinárodní sítě poradenských společností poskytující auditorské, daňové a poradenské služby v oboru špičkové techniky. Společnost má v současnosti více než 223 000 pracovníků a působí ve 157 zemích světa včetně České republiky. Další podrobnosti lze nalézt na www.pwc.com/structure. [Digitale Mobilität: Wie gut sind deutsche Städte vorbereitet? Presseinformation DLR, 12. 6. 2017.]  Ing. Karel Kabeš Obr. 1. Automatizovaná silniční vozidla bez řidičů komunikující s inteligentní dopravní infrastrukturou již nejsou čirou utopií, ale očekávanou blízkou budoucností (zdroj: DLR) Obr. 2. Pořadí německých měst podle přístupu k inovačnímu řešení mobility v éře digitalizace (zdroj: PwC) 

Bezpečnostní asistenční systém varuje před špinavými bombami

Nebezpečí teroristických útoků v Evropě v uplynulých letech výrazně vzrostlo. Velký strach mají odborníci i politici z možného použití tzv. špinavých bomb. Nový asistenční systém vyvinutý ve Fraunhoferově společnosti by měl v budoucnu identifikovat potenciální nositele radioaktivních látek i v prostředí, kde se současně pohybuje velké množství lidí. Nový systém je jako jedno z mnoha ochranných opatření použit v německo-francouzském projektu Rehstrain (REsilience of the Franco-German High Speed TRAIn Network). V popředí projektu je potřeba zajistit bezpečnost německo-francouzských rychlovlaků ICE a TGV.  Technika proti radiologickým zbraním Experti již dlouho varují před teroristickými útoky použitím tzv. špinavých bomb, způsobujících radioaktivní zamoření rozmetáním radioaktivních látek klasickou výbušninou. Obávají se, že teroristé by mohli snadno k běžné trhavině přimíchat radioaktivní materiál, který se účinkem exploze rozptýlí do širokého okolí. Nebezpečí je reálné, protože např. představitelé tzv. Islámského státu oznámili, že radioaktivní látky mají k dispozici. Bezpečnostní úřady jsou tudíž na pozoru: letos v červnu byl americký logistický terminál v Charlestonu po varování před špinavou bombou na palubě jedné z lodí evakuován a několik hodin uzavřen. Po odvolání poplachu bezpečnostní orgány oznámily, že je nezbytné být přehnaně opatrný a odpovídajícím způsobem také jednat. Radioizotopy potřebné na stavbu špinavých bomb, jako např. cesium 137, kobalt 60, americium 241 nebo iridium 192, lze opatřit snáze než štěpný materiál pro jaderné zbraně – špinavé bomby nejsou jaderné bomby, při jejich odpálení neprobíhá žádná jaderná řetězová reakce. Radioizotopy se běžně používají na mnoha nukleárních lékařských pracovištích ve větších nemocnicích nebo výzkumných centrech, uplatňují se však také při kontrole konstrukčních materiálů v průmyslu. „Pět gramů izotopu cesia – rozmísených v několika kilogramech trhaviny – stačí k tomu, aby vznikly materiálové škody v miliardové výši, nehledě na obrovské psychosociální a zdravotní důsledky. Potenciální zhotovitelé špinavých bomb sice riskují smrt vlivem ozáření, to však teroristy neodstraší,“ říká prof. Dr. Wolfgang Koch, vedoucí oddělení Senzorové údaje a slučování informací (Sensordaten- und Informationsfusion) ve Fraunhoferově ústavu pro komunikaci, zpracování informací a ergonomii FKIE (Fraunhofer Institut für Kommunikation, Informations­verarbeitung und Ergonomie) ve Wachtbergu. Asistenční systém, který identifikuje osobu nesoucí u sebe radiologickou zbraň i v davu lidí a upozorní bezpečnostní personál, je příspěvkem pracovníků ústavu FKIE k německo-francouzskému projektu Rehstrain, jenž se zabývá zranitelností vysokorychlostních vlaků ICE a TGV. Ústav FKIE vyvíjí systém ve spolupráci s vysokou školou BonnRhein-Sieg.  Prioritou je ochrana osobních údajů Daný asistenční systém se skládá z většího počtu komponent: ze sítě snímačů, v obchodě běžných kamer Kinect a softwaru pro sloučení údajů. Síť snímačů sestává z gamaspektrometrů, které zjišťují a klasifikují záření gama. „Většina látek přicházejících v úvahu k výrobě špinavých bomb vysílá gama záření, které nelze odstínit. Proto používáme tento typ snímačů,“ vysvětluje dr. Koch. V dalším vývojovém stupni systém rozpozná, o jakou substanci jde, a navíc rozliší, zda je substance nesena na těle, nebo zda se v těle nachází – třeba když určitá osoba musí ze zdravotních důvodů používat speciální medikamenty, jako např. radioaktivní jód. Ačkoliv jednotlivé snímače poskytují údaje o druhu a intenzitě záření radioaktivní látky, nejsou samy schopny zdroj záření lokalizovat. K tomu je nutná rozprostřená síť gamaspektrometrů, které jsou propojeny s běžnými kamerami Kinect, používanými v herním průmyslu. Velkou předností je, že kamery dodávají vedle obrazů také informace o vzdálenosti. Při upevnění na stropě vnímají množství lidí jako pahorkové pohoří, a proto lze podezřelou osobu přesně sledovat i v hustém davu osob. „V každém okamžiku víme, kde se osoba XYZ nachází. Její identitu neznáme – to je důležité z hlediska ochrany osobních údajů,“ zdůrazňuje matematik a fyzik dr. Koch. Ke snímání biometrických údajů potenciálně nebezpečných osob by se mělo přistoupit jen při dostatečně silném podezření.  Systém jednoznačně identifikuje nositele nebezpečné látky Uvedeným způsobem propojené přístroje snímají v čase a prostoru skupinu (dav) lidí a získané údaje patřičně slučují. Z obrovských souborů údajů jsou pomocí důmyslného vyhodnocovacího algoritmu vyfiltrovány požadované informace. „Používáme s výhodou umělou inteligenci, s jejímiž algoritmy vypočítáme (trasu) pohyb osoby, která se sama přiřazuje údajům gamaspektrometrů. Tím je potenciální atentátník identifikován,“ vysvětluje dr. Koch. Jsou-li umístěny na neuralgických bodech, tedy v nádražních halách a na nástupištích při příjezdu a odjezdu vlaků, v metru, v letištních terminálech, na sportovních stadionech nebo v jiných veřejných budovách, mohly by takové asistenční systémy v budoucnu předávat informace o nositelích radiologického nebezpečí monitorovacímu systému např. dopravního podniku. Otázka zásahu pak podléhá rozhodnutí bezpečnostního personálu a policie. V laboratoři byl systém navržený výzkumnými pracovníky z Wachtbergu (obr. 1) již úspěšně ověřen pod dohledem komisaře z instituce zabývající se ochranou před radioaktivním zářením. Ústav FKIE má povolení experimentovat se slabě radioaktivními substancemi. Oficiálně byl projekt Rehstrain představen již během pracovní konference v ústavu FKIE, které se vedle partnerů spolupracujících na vývoji systému z Německa a Francie zúčastnili také potenciální koncoví uživatelé.  Stručně o projektu Rehstrain Teroristické útoky na metro v Bruselu v březnu 2016 ukázaly, jak napadnutelná teroristickými hrozbami může být kolejová doprava a že je nezbytné rozpracovávat bezpečnostní koncepce a strategické bezpečnostní analýzy, které před možnými útoky chrání. Vysokorychlostní vlaky ICE a TGV při své otevřené a velkoplošně rozprostřené síti kladou na správu bezpečnostních hledisek mimořádné požadavky. Aby zaručili bezpečnost cestujících i v přeshraničním železničním provozu, vyšetřují partneři v projektu Rehstrain míru zranitelnosti německo-francouzského systému rychlovlaků s ohledem na možnou teroristickou hrozbu. Četná opatření k odvrácení nebezpečí mají lépe chránit kritickou infrastrukturu železnice a požadavky v oboru bezpečnosti přizpůsobovat měnícím se hrozbám teroristů. Získané poznatky se předávají do tzv. manažerského kokpitu, který mimo jiné zobrazuje kompletní síť tratí. Software pro komplexní soubor snímačů využívající metody umělé inteligence má předcházet teroristickým útokům, popř. následky teroristického útoku rychle a s minimálními dalšími ztrátami bezpečně zvládnout – třeba určením alternativní jízdní trasy. Další podrobnosti lze nalézt na webové stránce http://www.sifo.de/files/Projektumriss_REHSTRAIN.PDF. Spolkové ministerstvo pro vzdělání a výzkum BMBF podporuje projekt Rehstrain, řešený od října 2015 do ledna 2018, celkovou částkou 1,5 milionu eur. Řízením projektu je pověřen prof. Dr. Stefan Pickl z univerzity německých ozbrojených sil (Universität der Bundeswehr) v Mnichově. [Sicherheitsassistenzsystem warnt vor schmutzi­gen Bomben. Fraunhofer Forschung Kompakt, září 2017.] Ing. Karel Kabeš Obr. 1. Bezpečnostní asistenční systém musí nositele špinavé bomby jednoznačně identifikovat a nesmí vyvolat falešné poplachy (zdroj: FKIE)  

Využití cloud computingu při optimalizaci strojů

Článek popisuje možnosti využití cloud computingu v průmyslové automatizaci a zabývá se zejména implementací cloudových služeb v řídicích systémech. Ten, kdo vážně uvažuje o zavedení principů chytré výroby, najde v tomto způsobu zpracování dat mnoho výhod.  Společným cílem výrobců i uživatelů strojů je neustálé zlepšování jejich vlastností. Základním motivem je zvyšování produktivity a kvality výroby a snižování energetické náročnosti, celkových pořizovacích nákladů a požadavků na údržbu (v současné době často zmiňovaná prediktivní údržba). S postupujícím prorůstáním informačních systémů do výroby se naskýtá možnost využít pokročilé algoritmy, které se původně využívaly výhradně ve světě informatiky, neboť řídicí systémy v minulosti neměly dostatečný výpočetní výkon. Představme si např. využití neuronových sítí včetně algoritmů typu deep learning při optimalizaci trajektorie obráběcího nástroje, využití pokročilých statistických a stochastických metod při hledání závislostí poruch na různých vzorcích chování obsluhy apod. Jak se projeví např. odlehčení rámu stroje na dlouhodobé přesnosti a opakovatelnosti výroby? Jaké rychlosti pohonů ještě nezpůsobí nadměrné opotřebování pohyblivých částí? Za jak dlouho se sníží přesnost opakovatelného polohování na hranici stanovených parametrů stroje? Bude-li se uživatel vývojem a optimalizací stroje zabývat skutečně vážně, bude nutné kontinuálně měřit velké množství parametrů přímo na stroji, získaná data v reálném čase vyhodnocovat a nastavení stroje neustále přizpůsobovat aktuální situaci. Má-li možnost takto naměřené hodnoty vyhodnocovat, může např. zvýšit přesnost obrábění teplotní kompenzací měření polohy u vysoce přesných obráběcích strojů, usuzovat na stav ložisek vyhodnocováním chvění statoru v motorech, přizpůsobit rychlost práce kooperativního robotu tempu obsluhy či kontinuálně upravovat technologický postup nebo recepturu na základě výsledků chemické analýzy použité suroviny. Soudobé technické prostředky mnohonásobně překračují požadavky zažitých principů, kdy připojené senzory pouze ukládaly data, která nebyla v horším případě využívána vůbec, v lepším případě mohl technolog malou část naměřených hodnot vynést do grafu a diskutovat s kolegy o dalším postupu a dopadech změny některého z parametrů stroje. S využitím obrovských výpočetních výkonů moderních počítačů lze k tomuto problému přistoupit zcela odlišně. Naměřené hodnoty lze přímo v řídicím systému stroje předzpracovat a následně je poskytnout výpočetní aplikaci umístěné na serveru, která tato data detailně analyzuje. Výsledek této analýzy server poskytne nejen zpět stroji, ale i všem zainteresovaným stranám, které mají o tyto informace zájem (tj. např. údržbě, systému plánování výroby, pracovníkům kvality, managementu atd.). V tomto kontextu představuje cloud computing způsob poskytování výpočetních zdrojů (např. hardwaru nebo analytických a komunikačních služeb) prostřednictvím internetu či intranetu. Uživatel zmíněných služeb se tak nemusí starat o jejich implementaci či údržbu a kromě toho je možné pomocí standardizovaných komunikačních protokolů jednoduše komunikovat s různými druhy zařízení. Tento přístup navíc umožňuje oddělit vývoj průmyslové aplikace od vývoje cloudové služby.  Není cloud jako cloud Před detailním popisem přenosových protokolů a konkrétního řešení cloud computingu, věnujme pozornost cloudům jako takovým. Značná část lidí v průmyslu je totiž aktuálně ke cloudovým službám skeptická. Nejčastěji uváděným důvodem bývá bezpečnost dat. Mnozí se domnívají, že použití cloudové služby automaticky znamená ukládání citlivých výrobních dat na veřejně dostupná úložiště, kde jsou data snadno zneužitelná. Ve skutečnosti však existuje více možností: cloudové služby lze provozovat nejen ve veřejných cloudech (zde jsou výpočetní zdroje a datová úložiště sdíleny různými uživateli), ale i v tzv. privátních cloudech (zde jsou naopak tyto zdroje dostupné výlučně předem stanovenému okruhu uživatelů – typicky to bývá jedna konkrétní společnost). V tomto případě je služba provozována uvnitř podnikové sítě, kde platí identická bezpečnostní opatření jako kdekoliv jinde v podnikové síti. Tato síť většinou bývá zcela oddělena od internetu a často je vyhrazena jen pro účely komunikace výrobních zařízení (komunikace M2M – machine-to-machine communication). Je-li tedy podniková síť dostatečně zabezpečena, může být privátní cloud vhodným řešením. V jiných případech je naopak namístě zvážit, zda podnikový bezpečnostní technik opravdu může zabezpečit síť tak, jak to dokáže skupina expertů pracující pro některého z poskytovatelů veřejných cloudů. Pro úplnost uveďme příklady aktuálně největších cloudových služeb a jejich poskytovatelů, kteří jsou připraveni pro spolupráci s průmyslovými podniky a nabízejí podporu příslušných průmyslových komunikačních protokolů. Jsou jimi Microsoft Azure, Amazon Web Services a SAP HANA. Nejpoužívanější cloudové protokoly jsou tyto: –   MQTT (Message Queue Telemetry Transport): velmi jednoduchý a rychle implementovatelný protokol s malými požadavky na výpočetní výkon, vhodný i pro použití v sítích s nižší propustností. Specifikace neobsahuje bezpečnostní model, což lze brát jako výhodu, neboť je na něj možné použít vždy nejaktuálnější verzi šifrovacích protokolů (aktuálně např. TLS 1.2). Protokol umožňuje implementaci autentizace uživatelů a autorizaci na úrovni objektů topics (dat). –   AMQP (Advanced Message Queuing Protocol): oproti MQTT nabízí větší variabilitu a širší možnosti, avšak výměnou za složitější implementaci. Protokol je vhodný zejména do podnikových aplikací. Lze implementovat autentizaci uživatelů a autorizaci na úrovni objektů topics (dat). –   OPC UA (OPC Unified Architecture): tradiční protokol typu client/server pro průmyslovou automatizaci, který je rozšířen o koncept publisher/subscriber, a vyhovuje tedy i koncepci cloudů. Lze implementovat autentizaci uživatelů. Podpora ze strany poskytovatelů veřejných cloudů se rychle rozšiřuje. Každý ze zmíněných protokolů pracuje na principu publisher/subscriber. Účastník komunikace může data buď ostatním účastníkům poskytovat (publisher), nebo je od ostatních přijímat (subscriber), má-li však pro příjem těchto dat příslušné oprávnění. Krása této myšlenky spočívá v tom, že je možné velmi dobře oddělit jednotlivé části aplikace a logicky je pospojovat datovými toky. Jednotliví účastníci přitom o sobě vůbec nemusí vědět, mají pouze přidělena oprávnění pro jednotlivé datové toky. Tato koncepce mj. umožňuje jednoduše přidávat i odebírat účastníky komunikace. Jestliže tedy např. teploměr změří aktuální teplotu motoru, bude tento údaj zařízením typu publisher automaticky zaslán všem účastníkům s rolí subscriber, kteří o tuto informaci mají zájem. O automatické zasílání těchto dat se stará služba nazvaná Message broker (obr. 1).  V čem spočívají služby pro cloud computing? Představme si popsaný princip komunikace na jednoduchém příkladu vyhodnocování kondice motoru. Naměřené hodnoty ze snímačů teploty a vibrací motoru lze jednoduše posílat do cloudové služby, která je bude v reál­ném čase zpracovávat a vyhodnocovat časovou závislost frekvenčního spektra vibrací na průběhu oteplování motoru – jde tedy o výpočetně poměrně náročnou operaci nad velkým množstvím dat, neboť v podniku může být takových motorů mnoho. Objeví-li cloudová služba problematické chování typické např. pro opotřebovaná ložiska, vyšle patřičnou alarmovou informaci všem relevantním uživatelům (stroji, operátorovi, údržbě, archivační databázi alarmů atd.). Tuto cloudovou službu lze přitom vyvíjet nezávisle na tom, kolik dat bude třeba analyzovat (na kolika procesorech bude služba provozována) nebo na jaké hardwarové platformě pracuje řídicí systém stroje. Její vývoj i provozování je tedy možné zcela oddělit od výrobních zařízení. Bude-li uživatel ještě kreativnější, může přemýšlet o mnohem netradičnějších korelacích, které však mohou být pro řízení výroby velmi užitečné. Uživatel může např. vyhodnocovat závislost kvality výroby na třech veličinách, jež jsou na první pohled zcela nesourodé: počasí v dané lokalitě (teplota či vlhkost v hale), aktuální kurzu dolaru (kvalita suroviny od dodavatele) a výsledek hokejového zápasu ze včerejšího dne (únava obsluhy). Tyto závislosti nelze jednoduše předpokládat, avšak vyhodnocení možných následků a prediktivní opatření mohou mít rozhodující vliv na kvalitu výroby a produktivitu. Řešením takového komplexního zadání může být použití kognitivních metod a dalších principů umělé inteligence. V současnosti vzniká již poměrně velké množství komerčně dostupných služeb pro cloud computing – za všechny jmenujme např. Watson společnosti IBM, která dokáže rozpoznat nečekané souvislosti v datech, vizualizovat „velká data“, umí porozumět významu a kontextu mluveného slova atd. Vývoj podobných pokročilých analytických metod se vymyká možnostem výrobců strojů. V budoucnu bude proto podobných služeb pro cloud computing přibývat, současně s rostoucí mírou akceptace ze strany průmyslových podniků.  TwinCAT Analytics Dobrým příkladem služby pro cloud computing ve strojích je systém TwinCAT Analytics (obr. 2) od společnosti Beckhoff, německého výrobce řídicích systémů. Celá platforma řízení Beckhoff je koncipována jako průmyslové PC, které řídí stroj pomocí softwarového PLC. Vzhledem k tomu, že současná PC mají dostatečný výkon, lze data s naměřenými hodnotami nejdříve předzpracovat přímo ve stroji a do cloudu již zasílat menší množství dat. Zmenší se tak celkové vytížení komunikační sítě. Pro komunikaci s cloudem lze použít kterýkoliv z již jmenovaných cloudových protokolů, nejčastěji však uživatelé volí OPC UA. Software TwinCAT Analytics může běžet nejen na stroji, ale i na cloudovém serveru, kde bude vyhodnocovat přijatá data od jednotlivých strojů. Výhodou tohoto přístupu je, že programátor může pro vytvoření potřebných analytických algoritmů použít stejné programovací prostředí, které používá při programování PLC. Alternativou k uživatelskému vývoji vlastních algoritmů je možnost použít již připravené knihovny analytických funkcí TwinCAT Analytics Library či Condition Monitoring Library, jež nabízejí pokročilé analytické funkce (Fourierova spektrální analýza, obálková analýza), statistické funkce (momentové charakteristiky, kvantily), klasifikátory (diskrétní, bayesovské) a další. Kdyby uživatelům nestačily ani tyto pokročilé knihovny, je možné naprogramovat vlastní funkce, ať už s použitím běžných jazyků pro PLC, nebo pomocí C++. Podstatná je přitom skutečnost, že TwinCAT je systém tzv. tvrdého reálného času (hard real time system). Je tedy vhodný pro online analýzu většího množství dat při zaručené době odezvy. Kdyby se uživatel nespokojil ani s těmito možnostmi, lze do TwinCAT importovat analytický model vytvořený v prostředí Matlab Simulink nebo vizualizovat data pomocí Scope View Professional. Beckhoff nedávno představil zajímavé zařízení EK9160 (obr. 3). Pomocí tohoto komunikačního modulu pro internet věcí (IoT Coupler) lze bez nutnosti jakéhokoliv programování okamžitě posílat naměřené hodnoty do cloudu. K zařízení se připojují běžné terminály se vstupy či výstupy a veškerá komunikace je realizována automaticky. Zařízení se konfiguruje jednoduchým webovým rozhraním. EK9160 navíc disponuje vestavěnou pamětí, která funguje jako dočasné úložiště pro případ výpadku komunikace. V okamžiku obnovení spojení se tato data automaticky odešlou do cloudu.  Závěr Kdo vážně uvažuje o implementaci principů Industry 4.0, najde v cloud computingu mnoho výhod, ať už jsou to nové možnosti optimalizace parametrů stroje, okamžitá reakce na změny ve výrobě či v okolním prostředí, nebo předcházení poruchovým stavům. Předpokládá se, že v budoucnu budou pomocí cloudových služeb komunikovat stroje běžně. K největším výhodám patří nezávislost na použité platformě, možnost decentralizace vývoje průmyslových aplikací a také možnost flexibilní implementace cloudových služeb podle potřeb a aktuálního počtu současně pracujících výrobních zařízení.  Tomáš Halva, Beckhoff Automation Obr. 1. Čtyři způsoby komunikace s cloudem Obr. 2. Bloková struktura TwinCAT AnalyticsObr. 3. IoTCoupler Beckhoff EK916 

Pracoviště pro testování úloh bin picking na Technické univerzitě v Liberci

V současné době je propojení robotů s pokročilou senzorikou zřejmým aplikačním prostředkem k reali­zaci záměrů konceptu Industry 4.0. Úloha identifikace volně ložených objektů v prostoru, jejich následného uchopení a manipulace pomocí robotu představuje jednu z klasických úloh moderní automatizace. Úloha spojovaná s vybíráním beden s volně loženými nebo jen částečně uspořádanými výrobky je pak nazývána bin picking. Řešení je již několik let četně nabízeno mnoha výrobci, na odborných veletrzích se lze setkat s mnoha ukázkami, a je tak navozen dojem, že problém je již vyřešen. Využití úloh bin picking ovšem není v průmyslové praxi zatím příliš rozšířeno. Ukazuje se totiž, že je třeba překonat a vyřešit několik dalších problémů. Vedle technických je to i vysoká cena a s tím spojená dlouhá návratnost.Na Technické univerzitě v Liberci (TUL) vzniklo pracoviště pro testování úloh bin picking. Kromě dodavatelského řešení jsou zde zkoumány i alternativní možnosti. Oba přístupy mají své specifické výhody a nevýhody. Bin pickingProblematika vybírání beden je studována již více než 25 let. Jde o úlohu, která pro své fungování vyžaduje několik správně zvolených a nastavených (naprogramovaných) zařízení, která spolu musí bez problémů komunikovat. Jde o:robot,kamerový systém (popř. další senzory) s řídicí jednotkou (většinou na bázi PC),efektor (chapadlo),periferní zařízení,systém osvětlení,bezpečnostní prvky,komunikační rozhraní.Je zřejmé, že problematika bin picking nemůže být redukována jen na propojení kamerového systému s robotem. Velmi důležitý je také efektor, který musí být vybaven kompenzátorem odchylek vypočtených a skutečných souřadnic manipulovaného objektu. Pro úlohy bin picking se obvykle používají dvoučelisťová mechanická chapadla z nabídky renomovaných firem. Často se však jako vhodnější ukazuje použití chapadel navržených specificky pro daný uchopovaný objekt. Běžným koncepčním uspořádáním efektoru je jeho vyosení z osy příruby robotu. Toto uspořádání zejména zajišťuje bezkolizní provoz efektoru a orientačního ústrojí robotu uvnitř, popř. v blízkosti bedny. Za běžných okolností je žádoucí, aby vzdálenost mezi těžištěm uchopeného objektu a přírubou robotu byla minimální. U efektorů pro bin picking je požadavek bezkolizního dosahu efektoru mnohdy řešen záměrným prodloužením úchopných prvků. Větší dynamické zatížení je eliminováno snížením provozní rychlosti během manipulační úlohy.Pro úlohy bin picking se většinou používají angulární roboty. V případě úloh vyžadujících spolupráci s člověkem jsou v současné době voleny kooperující roboty, které jsou relativně bezpečné a nevyžadují uzavření robotu do zabezpečených prostor. Tento typ robotu je zvláště vhodný při požadavku na ruční zakládání dílů. Robot pro bin picking musí mít vedle potřebného manipulačního prostoru a nosnosti (včetně hmotnosti efektoru) také vhodné komunikační rozhraní a řídicí systém umožňující komunikaci s dalšími zařízeními.Kamerové systémy jsou v současné době značně frekventovanou problematikou a výrobci do vývoje v této oblasti hodně investují. Tato problematika je na TUL středem zájmu několika výzkumných týmů. Specializované pracovištěZ analýzy současného stavu v průmyslové praxi je patrné, že vývoj úloh bin picking dospěl do stadia, kdy začíná jejich širší (nikoliv zatím masové) rozšíření v praxi. V ústavu pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace Technické univerzity v Liberci vzniklo pracoviště zaměřené na testování právě těchto úloh.Pracoviště v současné době využívá angulární robot Kuka KR16, který však může být podle potřeby nahrazen jiným, průmyslovým robotem, popř. kooperativním robotem. Pro zvolený průmyslový robot je k dispozici sada efektorů pro uchopování, systém průmyslových kamer (Sick Ruler, Basler, Sick PicoCam a je plánován nákup dalších 3D kamer), systém pro fixaci kamer a dalších senzorů, periferie pro odkládání, komunikační rozhraní komponent praco­viště, elektroinstalace atd. Reálné pracoviš­tě je na obr. 1.Obr. 1. Pohled na reálné experimentální pracovištěNa uvedeném pracovišti jsou testována dodavatelská řešení, jako je např. Sick Ruler s 3D systémem Sick PLB-500. Jde o řešení, která jsou flexibilní, snadno programovatelná nebo parametrizovatelná a nevyžadují hluboké znalosti o způsobu získávání informací o uchopovaném objektu. Takováto řešení nabízí několik firem a jsou nákladnější na pořízení.Testované řešení s kamerou Sick Ruler se ukázalo jako velmi pružné a připravené k průmyslovému použití. Jsou spolehlivě řešeny jeho kolizní stavy a systém dokáže bez problémů najít objekt pro uchopení. Implementací 3D kamery Sick Ruler a softwaru PLB Studio se podařilo na demonstrátoru dosáhnout takřka 100% spolehlivosti odebrání objektů ze sloupců, a to i v případech uměle navozené extrémní změny orientace objektu. Příprava zařízení pro detekování jedné třídy objektů je otázkou několika hodin. Komplikovanější je zajištění komunikace s robotem a s externími systémy. To je i časově náročnější a je zapotřebí zapojit odborný tým na několik dní. Jako rozhodující se tak objevuje problém vzájemné komunikace jednotlivých systémů celého zařízení.Na pracovišti jsou také testována alternativní řešení pro získání informací o objektu manipulace, která jsou připravena pro danou třídu uchopovaných objektů. Alternativními řešeními jsou myšleny systémy, které nejsou dodávány jako celek a je nutné je konstruovat a následně programovat. Tato řešení jsou hardwarově levnější, ale méně flexibilní a vyžadují vývoj potřebného softwaru. Tento směr je však pro praxi rovněž zajímavý, protože systém většinou řeší pouze jednu třídu problémů, nebo je dokonce navržen pro odebírání jediného typu výrobku po celou dobu životnosti zařízení. Finanční úspory při opakovaném použití jednou vyvinutého řešení pro danou třídu úloh jsou pak velmi zajímavé.Obr. 2. Softwarové prostředí PLB Studio 4.0: získaný 3D obraz (mračno bodů v prostoru) a vyhodnocená odebírací pozice uvnitř omezené přepravkyNa pracovišti jsou testovány především přístupy na principu multisenzorového snímání (senzorové fúze). Toto řešení je založeno na propojení senzorů různých typů. Předpokladem je použití běžných, relativně levných senzorů. Samostatně tyto senzory poskytují pro úlohu bin picking nedostatečné množství dat, ale vhodně společně opatřená data umožňují získat potřebné informace pro identifikaci a následné uchopení objektu. Tento přístup vede k levnějším řešením, ale často při omezení k použití v jedné třídě úloh. Navržené řešení je tak vhodné jen pro jeden zadaný díl nebo jemu příbuzné objekty.Pracoviště se dále zaměřuje na již zmíněné propojení jednotlivých částí systému pro bin picking. Zajištění vzájemné komunikace se při současných možnostech jednotlivých komponent systému jeví jako komplikované: propojení je možné, ale časově náročné.Obr. 3. Ukázka vyvíjených efektorů, řez multipřísavkovým (A) a magnetickým (B) chapadlem, model mechanického chapadla (C)Kompletně je na pracovišti rozvíjena problematika chapadel (efektorů), a to specia­lizovaných jak na daný objekt, tak s jistou mírou univerzálnosti pro danou třídu objektů. Častým uspořádáním je chapadlo s kombinací úchopných principů (mechanicky – magneticky, mechanicky – podtlakově, podtlakově – magneticky), což slouží k optimalizaci úchopného cyklu a snadnějšímu řešení nestandardních situací při odnímání součástí ze shluků a z míst u stěn a v rozích bedny. Na pracovišti byly v poslední době vyvíjeny tři robustní typy efektorů. V prvním případě šlo o multipřísavkovou hlavici, druhá alternativa byla tvořena magnetickou hlavicí a třetí alternativou byla mechanická hlavice (obr. 3). Současné úlohy pro bin pickingNa základě provedených experimentů na uvedeném pracovišti a výsledků analýzy současného stavu je možné identifikovat několik problémů, které je nutné v dohledné době řešit a při zpracovávání návrhu systému s nimi počítat.Identifikace objektůIdentifikace objektů je zvládnuta pro mnoho typových představitelů, ale systémy mají své limity. Především jde o velikost objektu, kdy je pro standardní palety (bedny) větších rozměrů obtížné spolehlivě identifikovat menší objekty, např. pro používanou paletu 1 200 × 800 × 500 mm se snižuje spolehlivost identifikace objektů pod 80 mm. Jde o problém rozlišení – u menší bedny je možné identifikovat objekty také menších rozměrů. Pracovní podmínkyVelmi důležité je u všech řešení zajistit vhodné pracovní podmínky, především světelné. Vliv externího světla, jako je např. denní světlo, může být významný a často může znehodnotit správnou detekci objektu a tím snížit spolehlivost celého systému pro bin picking.Tvar a povrch objektuDalším problémem je tvar a zejména povrch objektu. Mnohem lépe jsou detekovatelné složité díly s nelesklým povrchem než díly lesklé a jednoduché. Proto i dodavatelsky pořízená řešení vyžadují stanovení okrajových podmínek pro reálné průmyslové využití a nelze je automaticky považovat za univerzální řešení pro jakékoliv odebírané díly. Problémem jsou především chybějící zkušenosti z reálných projektů. Dodavatelská řešení jsou mylně prezentována jako univerzální a flexibilní a zároveň jsou označována jako jednoduchá pro bezprostřední a rychlé uvedení do provozu.KomunikaceNejdůležitějším problémem využití řešení podle konceptu průmyslu 4.0 je zvládnutí komunikace mezi systémem pro detekci objektů a robotem a dále s ostatními systémy předcházejícími nebo navazujícími na zařízení bin picking. Současný stav neumožňuje zapojení plug and produce (připoj a vyráběj), což se ukazuje jako podmínka pro masové využití zařízení pro bin picking. Je to velmi komplikovaný problém, který vyžaduje nejen technické řešení, ale také široký konsenzus mezi výrobci senzorů, robotů, řídicích jednotek, PLC, pohonů a obecně dodavatelů komponent průmyslového internetu věcí.NákladyHlavní překážkou širokého využití v praxi je cena řešení. Vysoká investice spolu s dalšími souvisejícími náklady má podle běžných výpočtů příliš dlouhou návratnost (a to nejen v podmínkách střední a východní Evropy). V současné době při nedostatku zaměstnanců by však tento výpočet návratnosti neměl být brán jako jediný: je třeba také zohlednit očekávaný růst mezd, možnost využít pracovní síly na jiné pozici přinášející vyšší přidanou hodnotu atd.O úspěšnosti dodaného systému tak rozhoduje mnoho proměnných, které se často projeví až při instalaci zařízení s nutností je specializovaným týmem flexibilně řešit. ZávěrÚlohy bin picking mají vysoký poten­ciál úspory pracovních sil. V současné době mnoho renomovaných dodavatelů nabízí hotová řešení. Ta však narážejí na několik problémů, které je třeba řešit. Proto na Technické univerzitě v Liberci vzniklo specializované pracoviště pro testování úloh bin picking. Na tomto pracovišti jsou testována dodavatelská řešení, alternativní řešení a též je získáváno potřebné realizační know-how. Ing. Vlastimil Hotař, Ph.D., doc. Ing. František Novotný, CSc.,Oddělení mechatronických systémů,Ústav pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace (CxI),Technická univerzita v Liberci(vlastimil.hotar@tul.cz)

Mobilní robotické systémy otevírají nové perspektivy v řešení výroby

Mobilní platformy se autonomně pohybují ve výrobních závodech a dopravují produkty od jednoho stroje k druhému. Tento scénář je již v určitých odvětvích průmyslu reálný. Jsou-li výrobní části příliš těžké, aby se mohly pohybovat pomocí lidské síly, jsou řešením vozíky AGV (Autonomous Guided Vehicles). V tomto případě není nutné, aby byla každá nová operace spojena s úpravou dosavadních výrobních linek. Znamená to větší flexibilitu výroby a často i rozhodující konkurenční výhodu. Mobilní robotické systémy, které nejenom přepravují výrobky, ale také jsou schopné je opracovávat a provádět na nich různé operace a zároveň spolupracovat s lidmi, se stanou nedílnou součástí flexibilních řešení výroby budoucnosti. Postupně nahradí průmyslové roboty starších generací, které opakovaně vykonávají stejné úkoly na omezeném chráněném místě, pevně ukotvené k podlaze. Roboty se učí pohybovatMobilní robotické systémy hrají v řešení výroby zítřka rozhodující roli a představují hlavní krok ve vývoji platforem AGV. Ve spojení s přemístitelným robotem budou autonomní navigační platformy schopné vykonávat nejen konvenční dopravní úkoly, ale také různé operace při nakládání nebo vykládání a v případě potřeby spolupracovat s lidmi. Jinak řečeno: roboty se „učí“ pohybovat, což jim umožní přemísťovat se na různých výrobních úsecích místo toho, aby stály pevně ukotveny za bezpečnostními ploty. Poté nebude nutné přepravovat výrobek k robotu – místo toho se on přesune přímo na pracoviště a provede potřebnou operaci. Neomezené možnosti využitíTato nová mobilita otevírá možnosti využití robotů v mnoha průmyslových odvětvích, ve kterých byly dříve investiční náklady na jejich použití příliš vysoké. Je-li robot mobilní a může se pohybovat mezi různými výrobními stanicemi a spolehlivě provádět operace na každé z nich, doba návratnosti investice je podstatně kratší. Nová mobilita také dělá roboty vhodným řešením všude tam, kde lidé pracují v nepříznivých pracovních podmínkách, a technika tak může převzít zátěž za své lidské kolegy. V konstrukci letadel např. AGV přesouvají součástky o hmotnosti několik tun s milimetrovou přesností (obr. 1) a roboty svou činností nahrazují náročné nebo monotónní úlohy pracovníků. Existuje mnoho příkladů operací, od vrtání, nýtování, šroubování a polohování až po nanášení povlaků, lepidel a tmelů. Například mobilní robotický systém může aplikovat antikorozní těsnicí materiál na švy na vnějším plášti letadla. Pro stacionární roboty jsou tyto komponenty příliš velké – mobilní roboty jsou flexibilní, pohybují se podél komponent požadovanou rychlostí a lze je používat i pro jiné úkoly, jako je např. příprava materiálu. Mobilní robotické systémy rovněž mohou nabídnout kvalitní služby při výrobě v čistých prostorech. Roboty mohou uplatnit své přednosti tam, kde se vyrábějí citlivé součásti a kde jsou kladeny nejvyšší požadavky na vnitřní klima a čistotu prostředí, protože speciálně navržené roboty nezpůsobují žádné kontaminace. Obr. 1. Robotická platforma OmniMove našla uplatnění při výrobě letadel Airbus A380 (více na https://youtu.be/RZ_8xhCi72w) Padesát prototypů mobilních robotických systémů KUKA v provozuSpolečnost KUKA v posledních několika letech vyvinula různé prototypy mobilních robotických systémů, z nichž asi padesát se v současné době testuje ve společnostech z různých oblastí průmyslu. Mnoho firem ocenilo výhody nové mobility a společnost KUKA dostává nové poptávky. Systémy mobilních robotů KUKA se dostaly do sériové výroby na konci roku 2017. Platforma KMR (KUKA Mobile Robotics) zahrnuje všechny čtyři základní části, které mobilní robotický systém vyžaduje, aby byly plně využity jeho výhody:mobilní platformu, inteligentní navigační systém,flexibilní robot,výkonný řídicí systém s intuitivním ovládáním.Zákazníci společnosti KUKA obdrží všechny komponenty tohoto systému z jediného zdroje, což žádný jiný výrobce robotů momentálně nenabízí. Modulární systém umožňuje zákazníkovi vybrat si ten, který potřebuje pro splnění jeho specifických výrobních požadavků. Počet dostupných variant mobilních robotických platforem KUKA rosteZákladním prvkem pohyblivého robotického systému je mobilní platforma. V závislosti na požadované nosnosti nabízí společnost KUKA tyto varianty:mobilní platformu KUKA omniMove (KMP) s nosností přesahující 3 t,KMP 1500 s nosností do 1,5 t,KMP 200 s nosností do 200 kg.Všechna tři řešení mají speciálně vyvinutou pohonnou jednotku KUKA omniMove, založenou na nezávisle poháněných kolech Mecanum. Ta zajišťují její všesměrový pohyb, včetně např. otáčení na místě.Platformu KUKA omniMove lze řídit ovladačem nebo se pohybuje autonomně. Může být také volitelně rozšířena o samostatný zdroj energie. Platforma KMP 1500 je schopna zastavit s přesností ±3 mm. Výsledkem jsou úsporná a vysoce přesná automatizační řešení pro logistiku. Stejně jako všechny ostatní platformy, má i nejmenší mobilní platforma KUKA KMP 200 ochranné pole, které lze definovat pro rychlosti od 0,1 do 0,83 m/s podle konkrétní úlohy. Systém mobilní platformu automaticky zastaví, přichází-li k ní osoba. Je proto předurčena pro spolupráci člověka a robotu při operacích s výrobky. Navigační software pro bezpečný pohybMobilní platformy potřebují k tomu, aby byl zajištěn jejich bezpečný pohyb, inteligentní navigační software. KUKA.NavigationSolution je ideální pro jejich autonomní navigaci bez rizika kolize a nutnosti speciálního značení. Všechny mobilní robotické systémy firmy KUKA jsou vybaveny bezpečnými laserovými snímači a senzory na kolech. Používají se především k vytváření map pracovního prostředí a okolí pomocí metody SLAM (Simultaneous Localization and Mapping). Mapy potom slouží jako základ autonomní navigace. Systém rovněž flexibilně reaguje na změny, které se objevují v logistickém systému. Použití virtuálních drah umožňuje přesunout platformu bezpečně po určených trasách. Ve výrobních závodech, kde mobilní roboty používají tento moderní navigační software k přesunu z místa na místo, není nutné označovat podlahu, vkládat indukční smyčky nebo magnety. Použití bezpečných laserových skenerů dovoluje mobilním platformám sdílet cestu nebo pracovní prostředí s operátory. Je-li na platformě nainstalován robot s možností HRC (Human Robot Collaboration), systém může aktivně spolupracovat s dělníkem. Obr. 2. Mobilní robot KMR iiwa je vhodným řešení pro vychystávání zboží ve vysoce automatizované malosériové výrobě Když robot KUKA LBR iiwa získá volnost pohybuTeoreticky mohou být na mobilních platformách instalovány všechny roboty KUKA. Jako varianta řešení pro spolupráci mezi lidmi a roboty (HRC) se v současné době běžně nabízí robot LBR iiwa. V modulárním systému KMR iiwa (obr. 2) se spojují výhody robustního lehkého robotu LBR iiwa s výkonem mobilní platformy KMP 200. Mobilní robot KMR iiwa je nezávislý na umístění a vysoce flexibilní – to je ideální základ pro splnění požadavků průmyslu 4.0. Sedm speciálních snímačů na každé ose robotu KUKA LBR iiwa činí systém KMR iiwa vysoce citlivým na okolní prostředí. Naviguje bezpečně a bez nutnosti ochranného oplocení – vnější kontakt způsobí okamžité zastavení. KMR iiwa dosahuje přesnosti zastavení platformy až ±3 mm, a je proto možné jej používat i ve velmi těsných prostorech. Díky navigaci KUKA.NavigationSolution se spolehlivě pohybuje kolem všech překážek a hledá novou alternativní trasu. Kombinace sedmiosého robotu a všesměrové platformy poskytuje maximální flexibilitu. Mobilní robot KMR iiwa byl vyvinut zcela společností KUKA: robot, platforma, řídicí systém a software jsou založeny na sériových produktech KUKA a jsou optimálně zkoordinovány. KUKA v současnosti podle požadavků zákazníka konstruuje platformu KMR Quantec. V budoucnu se mezi mobilní zařadí i roboty série KR Cybertech. Řídicí systém budoucnosti – KUKA SunrisePlatforma KMR iiwa využívá řídicí systém KUKA Sunrise, vyvinutý speciálně pro robot LBR iiwa. Jeho rozhraní, flexibilita, výkon a otevřenost znamenají v podstatě neomezené možnosti automatizace. V budoucnu bude možné řídit několik robotů LBR jediným systémem. Obr. 3. Robot KMR iiwa se může pohybovat autonomně nebo může být ovládán operátorem např. pomocí tabletu ZávěrAby bylo zajištěno stoprocentní využití robotů v průmyslu a sníženy náklady na výrobu stále menších sérií a širokého rozsahu modifikací produktů, je třeba hledat flexibilní řešení. Této pružnosti je nyní možné dosáhnout pomocí kombinace mobilní platformy, inteligentního navigačního softwaru, robotu schopného HRC a výkonného řídicího systému, který je způsobilý se přizpůsobit specifickým požadavkům zákazníka. Takové řešení šetří místo ve výrobních prostorech a také pomáhá předcházet pracovním úrazům. V souhrnu tyto výhody činí mobilní robotické systémy mimořádně atraktivními pro výrobu budoucnosti.Vzhledem k tomu, že takový systém musí být přizpůsoben specifickým požadavkům zákazníků, všechny rozhodující komponenty by pro jejich optimální harmonizaci měly pocházet z jediného zdroje. Společnost KUKA tak má průkopnickou roli v této nové oblasti flexibilní výroby budoucnosti. Více informací na: www.kuka.com.(KUKA Roboter CEE GmbH)

Universal Robots věnuje jubilejní „zlatý“ robot

Společnost Universal Robots (UR), předá jednomu šťastnému zákazníkovi, který si objedná kolaborativní robot (kobot) UR s pořadovým číslem 25 000, zdarma svůj kobot ve „zlatém vydání“. Gold Edition. Podle situace bude darován kobot typu UR3, UR5 nebo UR10. Kryty jeho kloubů budou mít zlaté zabarvení, které nahradí ikonickou modrou barvu UR. Od uvedení prvního kobotu v roce 2008 jsou produkty Universal Robots využívány v mnoha průmyslových odvětví, od potravinářství až po vědecký výzkum, pro úkoly zahrnující montáž, přemisťování dílů, kontrolu kvality a mnoho dalších. Dosud bylo dodáno přes 22 500 robotů Universal Robots. Firma je tak s největší instalovanou základnou kobotů lídrem na globálním trhu. Na rozdíl od tradičních robotických řešení jsou koboty Universal Robots navrženy pro společnou, maximálně efektivní práci s lidskými operátory, která otevírá velké příležitosti v oblasti bezprostřední spolupráce mezi roboty a lidmi. Vysoce flexibilní koboty dokáží převzít široké spektrum činností a mají nejrychlejší návratnost investice ve svém odvětví, což z nich činí ideální řešení zejména pro menší podniky, kde tradiční řešení mohou být příliš nákladná. Spojením lidské vynalézavosti a vysoké přesnosti robotické automatizace pomáhá Universal Robots transformovat automatizační odvětví po celém světě. Šanci získat jediný kobot Universal Robots ve vydání Gold Edition je možné zasláním objednávky na https://www.universal-robots.com/gold.

EPLAN – soubor konstrukčních dat pro automatizaci budov

Kmenová data jsou něco jako olej pro motor. S nimi běží vše mnohem snadněji a lépe. Projektanti ušetří mnoho času, jestliže mohou využít již předem připravená konstrukční data neboli makra a nemusí je tvořit od úplného začátku. Od verze 2.8 rozšiřuje firma EPLAN soubor maker o makra pro automatizaci budov, která jsou dostupná zdarma a doplňují obsáhlou nabídku komponent v databázi EPLAN Data Portal. Obr. 1. Makro pro klimatizaci s nasáváním venkovního vzduchu: předpřipravená data pro systém nasávání venkovního vzduchu do klimatizace zahrnují data např. pro odlučovač, ohřívač a jednoduchý systém pro regulaci teploty a vlhkosti Nová verze platformy EPLAN 2.8, která bude dostupná v září 2018, by neměla uniknout pozornosti odborníků na řízení v oblasti topení, větrání a klimatizace. Eplan poprvé nabídne makra se schématy systémů pro automatizaci budov, která výrazně zjednodušují pracovní procesy při projektování. Tato makra zahrnují kompletní schémata, která mohou být okamžitě použita v konkrétních projektech. Mohou to být schémata P&I i vývojové diagramy zařízení pro nasávání venkovního vzduchu, standardizované ventilační techniky, ochlazovačů vzduchu atd. Tato makra mohou být použita pro množství různých projektů.Obr. 2. Jiný příklad makra – zde s regulací teploty s předehřevem v závislosti na venkovní teplotě  V současnosti podporované normy Uvedená tzv. okénková makra budou dodávána zdarma ve formátu EPLAN. Navíc Eplan brzy spustí webové stránky s jejich specifikacemi. Stránková makra, která mj. zahrnují logické funkce a regulační smyčky, jsou v souladu s aktuálně platnou normou ČSN EN ISO 16484-3 a německými směrnicemi VDI 3813 a 3814. Uživatelé z oblasti domovní automatizace tak mohou s těmito kmenovými daty pracovat výrazně rychleji. Odhaduje se, že úspora času při kreslení schémat může být 50 až 70 %. Jako součást předprojektové přípravy může uživatel už v počátečních fázích projektování začít všechny činnosti v platformě EPLAN. V předprojektové přípravě se vyvíjejí koncepty technického řešení a odhadují se počáteční hodnoty veličin a parametrů. Cílem je určit technicky nejvýhodnější řešení a stanovit specifikaci pro následné detailní projektování. Na základě kvalitní předprojektové přípravy mohou být později snadno vytvářena potřebná schémata a detailně navrhován celý projekt.  Databáze dat se systematicky rozšiřuje S novým projektem maker ve verzi 2.8 systému EPLAN, jejíž uvedení je plánováno na září, učinil dodavatel řešení Eplan první krok směrem k rozšíření kmenových dat pro obor automatizace budov.  (Eplan Software & Service)  

Snímače teploty pro různé oblasti použití

Společnost OEM Automatic, spol. s r. o., (www.oemautomatic.cz) nabízí širokou řadu snímačů teploty pro různé oblasti použití. V nabídce jsou snímače od specializovaných výrobců jako Aplisens nebo Anderson-Negele. Snímače od společnosti Aplisens (www.aplisens.pl) jsou svojí robustní konstrukcí a velkým teplotním rozsahem vhodné hlavně pro těžký a chemický průmysl. V nabídce jsou snímače jak se senzory Pt100, tak s termočlánky s teplotním rozsahem od –200 do +1 700 °C. Snímače lze dodat s převodníkem nebo bez něj. Převodníky mohou mít pouze analogové výstupy 4 až 20 mA, nebo analogový výstup s komunikací HART. K dispozici jsou také varianty určené do prostředí s nebezpečím výbuchu s certifikací ATEX.Snímače od společnosti Anderson-Negele (www.anderson-negele.com) najdou široké využití hlavně v potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Každý snímač splňuje evropské požadavky na hygienickou konstrukci EHEDG, stejně jako americké požadavky FDA. Snímače mají certifikaci 3-A pro americký potravinářský trh. Tělo snímače je z korozivzdorné oceli 316L. Pro všechny snímače je standardem krytí IP69K. V nabídce jsou i unikátní snímače teploty s čelní membránou, které jsou vhodné tam, kde z důvodu pohyblivých částí nelze použít běžné řešení.Pro více informací mohou zájemci navštívit stránky dodavatele www.oem-automatic.cz nebo jej kontaktovat přímo: OEM Automatic, spol. s r. o., Pražská 239, 250 66 Zdiby, tel.: +420 241 484 940, e-mail:    jaroslav.beres@oem-automatic.cz.

Kabelový svazek pro kolesové rýpadlo

Kolesová rýpadla pro těžbu v povrchových uhelných dolech jsou patnáct metrů vysoké velkostroje. Mezi jejich horní stavbou a podvozkem vede kabelová smyčka. Vedení svazku kabelů v tak rozsáhlém stroji umožňuje plastový energetický řetěz s otočným vodicím kanálem z korozivzdorné oceli.Obr. 1. Kompaktní kolesové rýpadlo typu NOEN K400.1 má parametry: délka 52 m, šířka 15 m,  výška 15 m, hmotnost 595 t, průměr kolesa  8 m Společnost Lapp Kabel se ujala návrhu a dodávky tohoto energetického řetězu pro rýpadlo společnosti NOEN pro uhelný důl na jihovýchodě Bulharska. Kromě náročných klimatických podmínek uhelného dolu, kde teplota dosahuje až –25 °C, je nutno počítat se všudypřítomným prachem. Projektanti se museli potýkat zejména s velmi omezeným prostorem na umístění a montáž smyčky. Proto se společnost Lapp Kabel obrátila na specialisty z firmy Brevetti Stendalto, kteří na základě propozic zadavatele připravili 3D návrh modelu plastového řetězu a otočného vodicího kanálu. V náročného prostředí byly použity kabely ÖLFLEX® ROBUST FD navržené právě pro spolehlivý provoz v těžkých podmínkách, a to až do teploty –40 °C při pohyblivém použití. Zároveň je možné tyto kabely vést ve stísněných prostorech s malými poloměry ohybu. Zakázky tohoto typu řeší Lapp Kabel kompletně: navrhne vhodný kabel i jeho vedení a dodá hotový svazek až na místo určení. Dlouholeté zkušenosti společnosti se uplatní i při finální montáži kabelu. Kompaktní kolesové rýpadlo délky 52 m a šířky 15 m a výšky 15 m.https://lappczech.lappgroup.com/aktuality/na-hore-ci-v-dole-v-extremne-narocnych-podminkach-jsme-doma.html