A gyártóüzemekben a beléptetés ellenőrzése nem ér véget az épületbe való belépéssel. Az ipar egyre gyorsabb automatizálásával szükségessé válik a hozzáférés ellenőrzése az operátori HMI panelekhez, PLC vezérlőkhöz, robotokhoz, gépekhez, eszközökhöz és az intralogisztikában használt járművekhez. Az operátornak nemcsak a rendszer által kell azonosítania magát, hanem rendelkeznie kell a munkavégzéshez szükséges jogosultságokkal és képzéssel is.
Az ilyen implementációkban az RFID a felhasználó azonosításának rétegét tölti be. Integrálható a vezérlőrendszerrel, a gyártási alkalmazással vagy a hozzáférés-kezelő rendszerrel. Az ELATEC cég rámutat arra, hogy egy univerzális rendszer használható a gyár számos területén – a gépazonosítástól a flottakezelésig és az ipari automatákig.
Miért fontos az operátor azonosítása az automatizálásban?
A modern gyártási helyszínek gyakran összekapcsolják az embert a vezérlőrendszerrel. A HMI panel lehetővé teszi a folyamatparaméterek módosítását, a PLC egység vezérli a végrehajtó eszközöket, és a robot képes bizonyos műveleteket végrehajtani az operátor közvetlen beavatkozása és felügyelete nélkül.
A probléma akkor merül fel, amikor ezekhez a funkciókhoz való hozzáférés túl széles és ellenőrizetlen. A panelt használó személy fizikailag jogosult lehet a helyszínen tartózkodni, de nem feltétlenül rendelkezik a szükséges képesítésekkel a meghatározott paraméterek módosításához vagy egy adott eszköz kezeléséhez.
A rendszer ellenőrizheti, hogy az adott munkavállaló rendelkezik-e érvényes tanúsítványokkal és képzéssel. Ez vonatkozik a veszélyes zónákhoz vagy a karbantartási munkák helyszíneihez való hozzáférésre is.
RFID a HMI panelnél
Az egyik legegyszerűbb alkalmazás az operátor azonosítása a HMI panelnél.
Ahelyett, hogy beírná a felhasználónevet és jelszót, a felhasználó azonosítót helyez az olvasóhoz, és az azonosítási információ azonnal továbbítható az engedélyezésért felelős rendszerhez. Az architektúra megoldásától függően így lehet megvalósítani többek között:
- az operátor bejelentkezése a munkaállomásra,
- a felhasználó hozzárendelése egy adott géphez,
- hozzáférés a HMI panel meghatározott funkcióihoz,
- a munka megkezdésének és befejezésének regisztrálása,
- az operátor összekapcsolása a gyártási folyamat adataival.
Ez különösen fontos azokban a területeken, ahol egy munkaállomást több munkavállaló használ.
Az operátor adatai táplálhatják az OEE rendszert
A munkavállaló azonosítása még egy alkalmazást is szolgálhat: biztosítja a szükséges információkat a gyártási adatokhoz.
A gépazonosítási megoldás integrálható az OEE (Overall Equipment Effectiveness). Az operátorok azonosításával összekapcsolhatók a felhasználói adatok a gyártás elemzéséhez használt információkkal. Az ilyen adatok támogathatják a folyamat minőségének és hatékonyságának javítását. Ez a megközelítés érdekes az Ipar 4.0 szempontjából.
Egy azonosító a gyár több területén
Külön azonosítási rendszerek bevezetése minden alkalmazáshoz szétaprózott környezetek kialakulásához vezet. A munkavállaló egy kártyával rendelkezhet az épületbe való belépéshez, egy másikkal a gép kezeléséhez, külön PIN-kóddal a járműhöz és további bejelentkezési adatokkal a terminálhoz.
Az ELATEC más megközelítést javasol: univerzális olvasók használatát, amelyek különböző azonosítókat kezelnek, és a meglévő munkavállalói azonosítókat új alkalmazásokban is felhasználják. A gyártó rámutat arra is, hogy okostelefonok is használhatók digitális azonosítóként. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy egyetlen azonosítási környezet építhető ki az alábbi alkalmazásokhoz:
- belépés a gyárba,
- bejelentkezés a munkaállomásra,
- gépazonosítás,
- hozzáférés az eszközökhöz,
- ipari automaták,
- targoncák és más járművek,
- szekrények és tárolórendszerek,
- gyártási kioszkok.
Ez nem jelenti azt, hogy minden alkalmazásnak azonos szintű jogosultságokat kell biztosítania az adott felhasználó számára. Az azonosítási réteg azonban közös lehet.
Univerzális olvasók és a meglévő infrastruktúra modernizálása
A kisebb ipari üzemekben gyakran egyszerre több generációs kártya és azonosítási technológia van jelen. Ez az infrastruktúra évekig tartó fejlődésének eredménye: a hozzáférés-ellenőrző rendszer régebbi lehet, mint a később bevezetett gyártási megoldások.
Ilyen környezetben a támogatott technológiák széles skálája fontos. Az ELATEC megoldásai lehetővé teszik a különböző és már meglévő azonosítók kezelését az adott vállalatnál, miközben az infrastruktúrát felkészítik az új technológiákra.
Az integrátor szempontjából ez azt jelenti, hogy lehetőség van az új rendszer fokozatos bevezetésére. Nem szükséges az egész azonosítási infrastruktúra cseréjével kezdeni. Az új munkaállomások felszerelhetők olyan olvasókkal, amelyek már alkalmazott technológiákat kezelnek az adott vállalatnál.
Érdemes figyelmet fordítani a biztonság kérdésére is, amely fontos a szenzitív adatokat vagy vezérlési funkciókat kezelő rendszerek esetében. Az ELATEC rámutat a fejlett kriptográfiai mechanizmusok támogatására és a Secure Access Module (SAM) használatának lehetőségére a megoldásaikban. A végső biztonsági szint azonban az egész architektúrától függ – az olvasótól, az azonosítótól, az engedélyezési rendszertől, a kommunikációtól és a fő alkalmazástól.
TWN4 Desktop – megoldás az operátori munkaállomásokhoz
Az ELATEC termékei között, amelyek elérhetők a TME kínálatában, megtalálhatók a TWN4 Desktop család olvasói, amelyek elsősorban számítógépekkel, terminálokkal és fő rendszerekkel való együttműködésre készültek. A zárt ház és az integrált antenna lehetővé teszi, hogy kész elemeként használják az operátori munkaállomásnak, anélkül, hogy saját olvasó hardverrészt kellene tervezni.
Az egyes verziók különböznek többek között a támogatott azonosítási technológiákban és a kommunikáció módjában. A kiválasztott termékcsoportban találhatók Bluetooth és NFC technológiát használó modellek. Ez lehetővé teszi az eszköz kiválasztását a meglévő infrastruktúrához és az alkalmazott azonosítók típusához.
Hol találhat alkalmazást a TWN4 Desktop?
Az ipari környezetben érdemes megfontolni az ilyen olvasó használatát többek között:
- HMI munkaállomásoknál – az operátor azonosítására a munka megkezdése előtt;
- ipari számítógépeknél – a felhasználó érintés nélküli bejelentkezéséhez;
- gyártási termináloknál – a műveletek hozzárendelésére egy adott munkavállalóhoz;
- eszközkiadó rendszereknél – a felszerelést felvevő személy azonosítására;
- fő rendszereknél – interfészként az RFID azonosító és a folyamatot kezelő alkalmazás között.
A konkrét verzió kiválasztását az alkalmazott azonosítók technológiája, az alkalmazás által igényelt interfész és a telepítési feltételek határozzák meg.
TWN4 Palon Compact – azonosítás beépítve a munkaállomásba vagy telepítésbe
Nem minden alkalmazás igényli, hogy az olvasó a számítógép vagy a HMI panel mellett legyen elhelyezve. Számos ipari rendszerben az azonosító eszköznek állandóan be kell épülnie a gép, terminál, szekrény vagy hozzáférési pont szerkezetébe. Az ilyen alkalmazásokhoz az ELATEC TWN4 Palon Compact családja készült.
A kínálatban megtalálhatók többek között a Panel kivitelek, amelyek paneles szerelésre és a fő eszközzel való integrációra készültek, valamint a Wall kivitelek, amelyek falra szerelésre készültek. Az ilyen megoldás alkalmazható többek között a védett zónák bejáratainál, gyártási munkaállomásoknál, eszközkiadó automatáknál, ipari automatáknál, kioszkoknál vagy azonosítást igénylő eszközöknél.
A Palon Compact család támogatja a 125kHz és 13,56MHz sávokban használt azonosítási technológiákat, és egyes változatok NFC és Bluetooth Low Energy technológiát is. Az olyan interfészek, mint az USB, RS-485, RS-232 vagy Wiegand elérhetősége megkönnyíti a különböző fő rendszerekkel és hozzáférés-ellenőrzési infrastruktúrával való integrációt.
TWN4 OEM – RFID mint az eszköz része
Saját gép, terminál vagy eszköz tervezése esetén az RFID azonosítás nem feltétlenül külső olvasóval valósul meg. Az ELATEC OEM modulokat is kínál, amelyek közvetlenül integrálhatók az eszköz elektronikájával.
A TME kínálatában elérhető termékek között megtalálhatók többek között a TWN4 MultiTech 2 és TWN4 MultiTech 3 családok megoldásai. A desktop olvasókkal ellentétben ezek elsősorban beépítésre készültek, így az integrátor közvetlenül beépítheti az RFID funkciót a tervezett HMI panelbe, terminálba, gépbe, automatába vagy intralogisztikai eszközbe.
Az ilyen megközelítés előnye a kommunikációs módok széles választéka az elektronika fő részével. A változattól függően elérhetők többek között USB, RS-232, GPIO, I²C, SPI, TTL vagy Wiegand interfészek.
Ennek köszönhetően az eszköz gyártója nemcsak az olvasó által támogatott RFID technológiákat választhatja ki, hanem annak integrációs módját is a saját elektronikájával és szoftverével.
Hogyan tervezzük meg az operátorok azonosítási rendszerét?
A konkrét olvasó kiválasztása előtt érdemes elemezni a folyamatot, majd csak ezután kiválasztani a megfelelő eszközt. A rendszer tervezése során érdemes néhány kérdést megválaszolni, amelyek segítenek a technológia konkrét igényekhez való igazításában.
- mit kell pontosan védeni;
- milyen azonosítók vannak már használatban a vállalatnál;
- milyen RFID technológiákat kell támogatnia az olvasónak;
- szükséges-e az NFC vagy a BLE;
- hol lesz az eszköz telepítve;
- milyen formában kell az olvasót telepíteni – mint kész desktop eszköz, paneles vagy falra szerelhető olvasó, vagy OEM modul beépítve az eszközbe;
- milyen interfész szükséges a fő rendszerhez;
- milyen adatokat kell továbbítani az azonosítás után;
- hogyan fogja a rendszer kezelni a jogosultságokat;
- továbbítják-e az operátor adatait a MES, OEE, ERP vagy telematikai rendszer felé.
Csak ezen alapulva lehet meghatározni a megfelelő eszközformát – a kész desktop olvasótól a paneles vagy falra szerelhető megoldásig, egészen az OEM modulig, amely közvetlenül integrálható a gép vagy terminál elektronikájával.
Az egyes munkaállomástól a Smart Factory architektúráig
Az univerzális felhasználói azonosítást alkalmazó rendszer legnagyobb értéke a fokozatos bővítés lehetősége.
Például a bevezetést néhány HMI munkaállomással lehet kezdeni. A megoldás kipróbálása után ugyanaz az azonosító használható a következő gépeknél. Ezután a rendszer kiterjeszthető eszközökre, ipari automatákra és járműflottára.
Az ELATEC megoldások kiválóan megfelelnek ezeknek az elvárásoknak: egy hitelesítési rendszer kezelheti mind a fizikai hozzáférést, mind az adatokhoz és hálózatokhoz való hozzáférést, a gépazonosítást, az ipari automatákat és a járművezetők azonosítását.
Fontos megjegyezni, hogy az „egy azonosító” nem feltétlenül jelenti az „egy informatikai rendszert”. Az egyes alkalmazások saját engedélyezési szabályokkal rendelkezhetnek, miközben a közös elem a felhasználó azonosításának módja marad.
Összegzés
Az RFID a gyártóüzemben sokkal szélesebb funkciót tölthet be, mint a klasszikus hozzáférés-ellenőrzés. Megfelelően tervezett architektúrával a felhasználói azonosítás rétegévé válik a HMI, PLC, gépek, eszközrendszerek és intralogisztikai eszközök számára.
A legnagyobb értéket az azonosítás, az engedélyezés és a fő rendszer összekapcsolása adja. Ez lehetővé teszi, hogy ne csak azt válaszoljuk meg, ki használja az adott eszközt, hanem azt is, hogy hozzáférhet-e hozzá, és milyen adatokat lehet összekapcsolni a munkájával.
Az ELATEC kínálata lehetővé teszi az olvasó formájának kiválasztását a rendszerrel való integráció módjához. A TWN4 Desktop kész olvasóként működik számítógéppel vagy terminállal, a TWN4 Palon Compact lehetővé teszi az azonosítás beépítését panelbe vagy falra szerelésbe, míg a TWN4 OEM modulok közvetlen beépítésre készültek a tervezett eszközbe. Így ugyanaz az azonosítási koncepció alkalmazható mind egyetlen operátori munkaállomásnál, mind egy bonyolultabb gyári infrastruktúra részeként.
Végső soron a konkrét bevezetés sikerét nem maga az olvasó határozza meg, hanem az azonosítás beépítésének módja a meglévő automatizálási architektúrába, IT rendszerekbe és biztonsági eljárásokba. Éppen ezért az RFID ipari bevezetésének projektje a folyamat és az igények elemzésével kell kezdődjön, majd csak ezután a konkrét eszköz kiválasztásával.
Ha feliratkozik a Műszaki Magazin Hírlevelére, sosem marad le a híreinkről! További friss híreket talál a Műszaki Magazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!
