logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Tani system MES zarządzania linią produkcyjną na Raspberry

gulson 24 Paź 2017 12:11 7173 12
  • Tani system MES zarządzania linią produkcyjną na Raspberry
    Jeden z użytkowników pochwalił się, jak z powodzeniem wdrożył za pomocą 1000 sztuk Raspberry system zarządzania linią produkcyjną w zakładach tekstylnych. System kontroluje poszczególne etapy produkcyjne poprzez wyświetlanie pomocy dla osoby siedzącej na stanowisku, śledzenie postępów pracy tej osoby oraz kontrolę jej pracy. Urządzenia pokazują na bieżąco, co osoba na stanowisku powinna wykonać i jak bardzo jest produktywna. System poprzez logowanie za pomocą karty zbliżeniowej wie, jaka osoba jest na stanowisku, pozwala lepiej planować przerwy i urlopy i co można zmienić, aby poprawić wydajność i lepiej wspólnie pracować. Przypomina w znacznym stopniu komercyjne systemy MES https://pl.wikipedia.org/wiki/Manufacturing_Execution_System czyli Systemy Realizacji Produkcji, ale jest od nich wiele tańszy.

    Jak jest zbudowany cały system?
    Składa się z 1000szt. Raspberry Pi 3 Model B. z oficjalnym dotykowym wyświetlaczem 7". Na tym wyświetlaczu możemy wyświetlać instrukcje dla osoby siedzącej na linii produkcyjnej, osoba może zaznaczyć, że dany proces ukończyła i przekazać go dalej.
    Dodatkowo twórca dołożył radiator, jako, że na hali bywa bardzo gorąco, kartę pamięci 8GB marki Transcend a także czytnik RFID do logowania osoby na stanowisku.

    Tani system MES zarządzania linią produkcyjną na Raspberry

    Zaprojektowano swoją własną obudowę. Całość połączona jest za pomocą skrętki (z możliwym awaryjnym połączeniem za pomocą WiFi) zarządzany przez serwer. Cała sieć pozwala podłączyć do 1500 malinek.

    Oprogramowanie jakie użyte to Linux Arch ARM, z bardzo stabilnymi pakietami. Silnik Qt, aplikacja webowa wyświetlana na wyświetlaczu napisana jest w Angular i NodeJs. Do tego użytkownik stworzył własny dedykowany system monitorowania sprawności Raspbbery o nazwie "Pirate". Wszystkie 1000 malinek może zostać zaktualizowane przez dedykowany system MRM, chociaż trochę dziwne, że autor nie użył po prostu zwykłego Ansible.

    Autor zdawał sobie sprawę, że Raspberry Pi nie jest czasami stabilny a od całego systemu zależy praca fabryki. Jednak do tej pory, przez rok czasu działania systemu, uszkodził mu się jeden wyświetlacz i jedna karta pamięci.

    Myślę, że jesteśmy świadkami małej rewolucji w obniżaniu kosztów, taki dedykowany system MES kosztowałby firmę minimum 6 zer USD w podstawowej wersji. Tutaj zrobiła to osoba - student dopiero kończący edukację. Osobiście widzę ogromny potencjał w takich systemach, gdzie można wyświetlać manuale i komunikaty dla osoby znajdującej się na stanowisku pracy. Osoba pracująca odpowiedzialna jest za wykonanie określonych czynności zgodnie z instrukcją, po czym oznaczenie zakończenia procesu i przekazanie dalej w razie potrzeby z odpowiednim komentarzem. Wiem, że to trochę sprowadzenie osoby do roli robota wykonującego wyświetlane polecanie, ale jak widać przykładowo Amazon zarządzając ludźmi w centrum logistycznym jakoś się tym specjalnie nie przejmuje. Osoby dzięki temu mogą w fabryce lepiej zarabiać i mieć pewność, że w razie awaryjnego wyjścia, ktoś będzie mógł je zastąpić dzięki komputerowym zarządzaniu i planowaniu urlopów.

    Więcej zdjęć można obejrzeć pod adresem:
    https://imgur.com/gallery/6oULw
    A tutaj można przeczytać całą dyskusję:
    https://www.reddit.com/r/raspberry_pi/comment...nwhile_at_the_office_largescale_raspberry_pi/

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    gulson
    Administrator Systemowy
    Offline 
    Twórca portalu elektroda.pl od roku 1999. Zajmuje się opieką portalu, od czasu do czasu publikując tutaj ciekawostki i felietony. Interesuje się wszystkim, co jest związane z nowymi technologiami. Z wykształcenia technik elektronik, inżynier i magister informatyki po Politechnice Łódzkiej.
    gulson napisał 26234 postów o ocenie 4649, pomógł 123 razy. Mieszka w mieście Kielce. Jest z nami od 2001 roku.
  • #2 16776791
    And!
    Admin grupy Projektowanie
    1000 urządzeń końcowych to już spory projekt i łączny pobór prądu pewnie na poziomie 5kW.
    Jeżeli do każdego urządzenia doprowadzona jest skrętka to być może mogłaby także doprowadzać zasilanie.
    Nie wiem jak intensywnie komunikują się RaspberryPi i czy ethernet jest tutaj optymalny.
    Ethernet jest bardzo odporny na zakłócenia, użycie IP ułatwia oprogramowanie funkcjonalności i gotowość na rozwój, a do zapewnienia 1000portów wystarczy kilkadziesiąt przełączników, ale przy mniejszej intensywności komunikacji można pomyśleć o innym rodzaju komunikacji niż ethernet.

    1000 sztuk urządzeń w tej samej konfiguracji to także ciekawy test niezawodności RaspberryPi, karty SD, wyświetlacza, stabilności systemu oraz użytych zasilaczy.

    Nie jestem pewien czy system można określić jako krytyczny dla ciągłości produkcji, ale z czasem staje się on istotny dla funkcjonowania zakładu.
  • #3 16777086
    Kuniarz
    Moderator Projektowanie
    Ech... dość nierealne, żeby jedna osoba " student dopiero kończący edukację" była w stanie ogarnąć tak szeroki temat. Pomijając fakt instalacji, konfiguracji i utrzymania technicznego tysiąca RPI, to taki system zarządzania produkcją to ogromny kombajn opierający się o szybką bazę danych (nie na malince, sorry) pełny zależności i warunków.
    Pomogłem? Kup mi kawę.
  • #4 16777829
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #5 16777887
    tronics
    Poziom 38  
    @szczepan999 - dokładnie, z tego co pobieżnie przeczytałem to z serwera ciągnięte są dane slajdy wyświetlane na ekranie (aktualny etap produkcji), a wysyłane np. kto i jak długo pracuje na danym stanowisku, ile zrobił etc. Gdyby Pi miało lokalną bazę etapów produkcji to w momencie gdyby powstał np. nowy wzór albo uaktualniono by stary etap to... no cóż, trzeba by do 1000szt. aktualizację robić, a tak robi się tylko na serwerze i gotowe. Niemniej dość ambitny projekt i pokazuje, że można zrobić względnie prosto (i tanio) rozwiązanie dla mniejszych przedsiębiorstw nie wymagające grubej kasy jak istniejące na rynku profesjonalne rozwiązania.
  • #6 16777923
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #7 16777974
    gulson
    Administrator Systemowy
    Oczywiście baza danych i wszelkie informacje o produkcji, w tym analityka odbywa się na centralnym serwerze, a raczej farmie serwerów - widać to na zdjęciach.
    Malinka pełni rolę jedynie terminala, w zasadzie urządzenia wejścia/wyjścia i tyle.
    System niczym nie różni się od profesjonalnego rozwiązania, terminale jednak są wtedy bardziej dedykowane i oczywiście jest dużo zer na fakturze, więc nie każdą fabrykę na to stać.
    Tutaj autor pisze, że linia produkcyjna tekstyliów jest zlokalizowana w Europe Wschodniej, więc raczej nie mogłaby sobie pozwolić na taki system.
    Pomijając już, że na tekstyliach różnie się biznesowo wychodzi ze względu na konkurencje z Azji.
  • #8 16779950
    rwi
    Poziom 12  
    Ciekawe jak szybko zaczną im padać karty SD ?? Dla mnie Rasberry Pi nie nadaje się do poważniejszych rozwiązań niż hobbystyczne czy home media ze względu na brak flash'a.
  • #9 16780107
    gulson
    Administrator Systemowy
    Można znacznie zredukować ilość zapisu/odczytu z karty SD i wykorzystać do tego celu pamięć RAM.
    U mnie karta SD działa 5 rok, bez żadnych zmian w systemie Raspbian, malinka chodzi 24h i odczytuje temperatury.

    To, że dzieje się coś z kartą można już wykryć w systemie monitorowania, jak jest dobrze napisany.
  • #10 16780144
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #11 16780220
    tronics
    Poziom 38  
    Nie rozumiem o co chodzi z tym padaniem SD. Zacznijmy od tego, że dobrym nawykiem jest wyłączenie lub przekierowanie wszystkiego w systemie co zabija SD. Np. generowanie logów w wielu aplikacjach (np. apache, vftpd itd.) czy systemowych. Już po tym zabiegu mamy prawdopodobnie taką samą trwałość jeśli nie większą niż SD w tablecie czy smartfonie (a tu widziałem przypadki gdzie smartfon potrafił zabić kartę w kilka tygodni ;) ). Dwa - nowsze, lepsze i niestety droższe karty mają formę wear levelingu więc też nie padną tak szybko jak karty pozbawione tego mechanizmu. Nie boimy się SSD w komputerach gdzie tych operacji na pamięci flash jest dużo, dużo więcej, ale nagle SD w RPi jest problemem? A jaka jest praktyczna różnica? Ano taka, że bierzemy sobie 1100 kart i nagrywamy obrazy mając dla 1000 urządzeń 10% zapasu (czyli wychodzimy z założenia że w danym okresie nawet 10% kart może paść). Jak któraś w jakimś raspberry padnie to wkładamy zapasową i sruu... linia leci dalej. Koszt... ile 10$? Czas wymiany 5 minut. eMMC z "pro" rozwiązań może paść tak samo jak SD, różnica jest tylko taka, że tego na miejscu nie da się wymienić więc i przestój będzie dłuższy. Na etapie prototypu zleceniodawca musiał się liczyć z ograniczeniami, wadami tego rozwiązania. Jednak łatwość implementacji i jej koszt były na tyle atrakcyjne, że "taki problem to nie problem". W tym konkretnym przypadku odsetek awarii był niewielki (ale będzie rósł w miarę upływu czasu w zależności od wytrzymałości konkretnego egzemplarza i intensywności wykorzystania) dlatego SD będą traktowane jako materiał eksploatacyjny, tak jak olej i płyn hamulcowy w samochodzie. Co za tym idzie przy dobrej kalkulacji karta będzie wymieniona ZANIM padnie.
  • #12 16781317
    Konto nie istnieje
    Poziom 1  
  • #13 16790421
    Nerwus
    Poziom 18  
    Ansible to podstawa w tak dużym projekcie. Nie wyobrażam sobie sprawnego update softu na 1k urządzeń szczególnie że soft napisał student?
REKLAMA