اختصاصی بسپار/ زبان مشترک ماشین‌های پلاستیک و لاستیک؛ چگونه ماشین هایی از سازنده های مختلف به هم وصل می شوند؟
بسپار/ ایران پلیمر در کارخانه‌های پلاستیک و لاستیک، ماشین‌های تزریق، خطوط رانشگری، ربات‌ها و تجهیزات جانبی باید بتوانند اطلاعات را با یکدیگر مبادله کنند؛ حتی اگر سازندگان متفاوتی داشته باشند. انجمن ماشین‌آلات پلاستیک و لاستیک آلمان (VDMA) با توسعه استانداردهای ارتباطی و دوقلوهای دیجیتال، در تلاش است زبان مشترکی برای این ماشین‌ها ایجاد کند و مسیر حرکت به سوی تولید هوشمند را هموار سازد.
دیجیتالی‌شدن تولید، صنعت فراورش بسپار را با تحولی اساسی روبه‌رو کرده است. امروزه ماشین‌های تولید، تجهیزات جانبی، قالب‌ها، سامانه‌های کنترل و نرم‌افزارهای ابری باید بتوانند بدون اختلال با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، داده‌ها را مبادله کنند و اطلاعات مربوط به ماشین‌ها و تجهیزات را در سراسر چرخه عمر آن‌ها به‌صورت دیجیتال ثبت و مدیریت کنند.
اما تحقق صنعت ۴.۰ (Industry 4.0) تنها به اتصال ماشین‌ها به شبکه محدود نمی‌شود. برای آنکه ماشین‌های ساخت شرکت‌های مختلف بتوانند با یکدیگر کار کنند، به استانداردهای مشترک برای ساختار داده‌ها، رابط‌های ارتباطی و دوقلوهای دیجیتال نیاز است.
انجمن VDMA با همکاری شرکت‌های عضو خود، توسعه و هماهنگ‌سازی این استانداردها را در سطح اروپا و جهان دنبال می‌کند. هدف این فعالیت‌ها، ساده‌ترکردن یکپارچه‌سازی ماشین‌ها، افزایش اطمینان نسبت به سرمایه‌گذاری‌های صنعتی و فراهم‌کردن زیرساخت مدل‌های جدید کسب‌وکار دیجیتال است.
OPC UA؛ زبان مشترک ماشین‌های صنعتی
یکی از محورهای اصلی فعالیت VDMA، توسعه استانداردهای ارتباطی مبتنی بر OPC UA است. این فناوری امکان تبادل ایمن داده‌های ساختاریافته را میان ماشین‌ها و سامانه‌های صنعتی ساخت شرکت‌های مختلف فراهم می‌کند.
استانداردهای ویژه ماشین‌آلات پلاستیک و لاستیک در چارچوب سازمان اروپایی EUROMAP و با همکاری OPC Foundation تدوین می‌شوند. سازندگان ماشین‌آلات، تأمین‌کنندگان قطعات و استفاده‌کنندگان از ماشین‌ها نیز در گروه‌های کاری مشترک مشارکت دارند.
نتایج این همکاری در سه قالب منتشر می‌شود: مشخصات تکمیلی OPC UA، توصیه‌های فنی EUROMAP و برگه‌های استاندارد VDMA. محتوای فنی این اسناد یکسان است تا امکان استفاده هماهنگ از آن‌ها در سطح بین‌المللی فراهم شود.
از ماشین تزریق تا خط رانشگری؛ چه بخش‌هایی استاندارد شده‌اند؟
استانداردهای معرفی‌شده حوزه‌های مختلف تولید پلاستیک و لاستیک را پوشش می‌دهند. برای نمونه، EUROMAP 77 / OPC 40077 به تبادل داده میان ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی و سامانه‌های اجرای تولید (MES) اختصاص دارد.
مجموعه EUROMAP 82 / OPC 40082 نیز ارتباط تجهیزات جانبی را پوشش می‌دهد؛ از جمله ماشین‌های کنترل دما، سامانه‌های راهگاه گرم، تجهیزات چنده‌زنی (dosing) لاستیک سیلیکونی مایع (LSR)، سامانه‌های چنده‌زنی، قالب‌ها و خشک‌کن‌های دانه.
در بخش رانشگری، مجموعه EUROMAP 84 / OPC 40084 برای ارتباط داده‌ای اجزای مختلف خط تدوین شده است. این مجموعه بخش‌هایی مانند رانشگر، ماشین کشش، پمپ مذاب، صافی، قالب، دانه‌ساز، ماشین برش، واسنجی، ماشین تولید لوله خرطومی و کلندر را در بر می‌گیرد.
استاندارد EUROMAP 92 / OPC 40092 نیز به تولید و فرآورش اسفنج پلی‌یورتان انعطاف‌پذیر اختصاص دارد و بخش نخست آن ماشین‌های برش را پوشش می‌دهد.
علاوه بر استانداردهای یادشده، پیش‌نویس مشخصات ارتباطی دیگری نیز منتشر شده است؛ از جمله:
- EUROMAP 79: تبادل داده میان ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی و ربات‌ها
- EUROMAP 86: سامانه‌های تامین مواد
- EUROMAP 87: ماشین‌های تولید اسفنج ذره‌ای
- EUROMAP 91: ماشین‌های پیچش
این موارد در مرحله پیش‌نویس منتشرشده برای بررسی (Release Candidate) قرار دارند.
دوقلوی دیجیتال؛ شناسنامه دیجیتال ماشین‌ها و قالب‌ها
محور دوم فعالیت VDMA، توسعه استانداردهای دوقلوی دیجیتال (Digital Twin) است.
در این بخش از چارچوب پوسته مدیریت دارایی (Asset Administration Shell یا AAS) استفاده می‌شود؛ ساختاری که امکان توصیف دیجیتال و استاندارد اطلاعات مربوط به ماشین‌ها، قالب‌ها و قطعات را فراهم می‌کند.
VDMA با همکاری انجمن دوقلوی دیجیتال صنعتی (IDTA) و در چارچوب EUROMAP، الگوهای زیرمدل AAS را متناسب با نیازهای صنعت پلاستیک و لاستیک توسعه می‌دهد.
برای نمونه، EUROMAP 101 / IDTA 02038 به اطلاعات دیجیتال قالب‌های پلاستیک و لاستیک اختصاص دارد و بخش‌های شناسایی و داده‌های مهندسی را شامل می‌شود. بخش‌های دیگری از این استاندارد نیز در دست تدوین است.
همچنین EUROMAP 102 / IDTA 02044 برای توصیف استاندارد داده‌های فنی ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی تعریف شده است.
تفاوت این دو رویکرد در کارکرد آن‌هاست: OPC UA ارتباط و تبادل داده میان ماشین‌ها و سامانه‌ها را استاندارد می‌کند، در حالی که AAS چارچوبی برای توصیف و مدیریت اطلاعات دیجیتال ماشین‌ها و تجهیزات در طول چرخه عمر آن‌ها فراهم می‌سازد.
زیرساختی برای تولید مبتنی بر هوش مصنوعی
به گفته VDMA، استانداردهای OPC UA و AAS مکمل یکدیگر هستند و می‌توانند از کاربردهایی مانند دوقلوهای دیجیتال، طرح Manufacturing-X، فضاهای داده و سامانه‌های تولید آینده مبتنی بر هوش مصنوعی پشتیبانی کنند.
اهمیت این استانداردها برای تولیدکنندگان محصولات پلاستیکی و لاستیکی در آن است که ارتباط میان ماشین‌های تولید، تجهیزات جانبی و سامانه‌های نرم‌افزاری ساخت شرکت‌های مختلف را ساده‌تر می‌کنند.
به این ترتیب، حرکت به سوی صنعت ۴.۰ تنها به هوشمندسازی یک ماشین وابسته نیست؛ بلکه به توانایی تمام ماشین‌ها و سامانه‌های کارخانه برای تبادل اطلاعات بر پایه استانداردهای مشترک بستگی دارد.
عکس از © Shutterstock
