Jste zde

Průmyslový sledovací intralogistický systém KINEXON

Antonín Vojáček, 21. Březen 2022 - 20:21

Tzv. RTLS systémy zahrnující technologii UWB zažívají v oblasti intralogistiky i průmyslové výroby velký boom. Společnost KINEXON v tomto směru uvedla na trh své nové UWB tagy jako součást svého uceleného KINEXON RTLS, který umožňuje i kombinovat UWB s dalšími technologiemi jako RFID či Bluetooth.

RTLS systémy v průmyslu

RTLS založený na UWB (standard IEEE 802.15.4) je takový „GPS pro průmysl“. Digitální transformace ve výrobě a logistice se postupně prosazuje a inteligentní optimalizace a automatizace procesů z hlediska IoT (Internet of Things) vyžaduje vždy přesnou znalost pozice, stavu a ID všech aktiv. Mnoho technologií sledování v reálném čase však má značné nevýhody. Například lokalizace GPS není dostatečně přesná a je omezena pouze na venkovní použití. Ani polohování WiFi a Bluetooth/BLE nedosahuje požadované přesnosti, spolehlivosti a stability připojení. Lokalizační technologie UWB v těchto aspektech vždy vítězí, protože umožňují lokalizovat stroje, lidi i zboží mnohem přesněji, stabilněji a spolehlivěji díky současně většímu komunikačnímu dosahu a větší odolnosti proti rušení, což zejména v průmyslovém prostředí jsou tradiční a jen velmi obtížně řešitelné problémy.

Příklady použití RTLS UWB lokalizačního systému dle KINEXONu.

RTLS KINEXON

KINEXON je průkopníkem v systémech UWB RTLS, patří v tomto směru mezi mezinárodně nejvíce aktivní společnosti a soustředí se na řešení pro průmyslové, logistické a intralogistické procesy. Systém KINEXON RTLS umožňuje získání všech relevantních proprietárních dat, jako je 3D poloha (x, y, z), stav objektů a jejich ID, zrychlení nebo zarovnání se zpožděním max. 0,1 sekundy (100 ms) a přesností 10 cm. Celý RTLS systém poskytuje obousměrnou datovou komunikaci, takže objekty vybavené RTLS komunikačním rozhraním mohou odesílat data (např. teplota nebo stav baterie) a současně i data přijímat. Tímto způsobem KINEXON RTLS vizualizuje a propojuje v reálném čase prostorový kontext průmyslových prostředků a aplikací s dalšími výrobními daty, což umožňuje dále posunout efektivnost kompletní automatizace průmyslové výroby.

KINEXON Industrial RTLS je pak z pohledu komunikace a navázání na nadřazený systém založen na průmyslovém standardním síťovém ethernetovém hardwaru PoE, takže UWB brány lze napojit a provozovat s ethernetovým hardwarem a současně napájet pomocí RJ-45 konektorů. UWB síť KINEXON tak nevyžaduje žádné speciální switche, routery nebo kabelové propojení.

Příklady konkrétního použití UWB komponent RTLS KINEXON.

Novinka KINEXON X-Tag

KINEXON, dle jejich prohlášení, zpřístupňuje průmyslovou konektivitu a velmi přesnou vnitřní lokalizaci s rozlišením na 10 cm za cenu srovnatelnou s řešeními RFID a BLE. S aktuální novinkou X-Tag, oceněnou i v "2022 Engineers’ Choice Awards" v kategorii "Sensors", rozšiřuje svůj sortiment o jeden z nejhospodárnějších UWB senzorů.

Jako součást KINEXON RTLS systému X-Tag spolehlivě shromažďuje přesné údaje o poloze, které ve spojení se softwarem KINEXON OS pro automatizaci procesů tato data proměňují v použitelné informace o poloze pro případy použití s přidanou hodnotou. Uživatelé mohou nasadit X-Tag pro dříve neproveditelné IIoT aplikace, jako funkce "Search & Find" (Hledat a najít), "Track & Trace" (Sledovat a vypátrat), až po automatizovaný tok materiálu ve spojení s KINEXON Location-Based Automation Platformou a jejím řídícím softwarem KINEXON OS. Chytré X-Tag jsou navíc nabízeny nejen ke koupi, ale i také do pronájmu v rámci 2letého předplatného modelu „jako služba“.

X-Tag jednotky jsou napájeny integrovanou baterií, která má vydržet až 5 let provozu při provozních teplotách od -20 do + 60 °C. Informace o pozici pomocí technologie UWB se vyhodnocuje s frekvencí 1 Hz a měří v 3D souřadnicích x, y a z. Tedy ne jen plošná pozice, ale i informace o výšce. To je vynikající pro identifikaci materiálů či výrobků ve skladových zásobnících nebo policích. Současně integrovaný 3D akcelerometr umožňuje měřit úroveň zrychlení až v rozsahu +/- 16 g. Pouzdro X-Tagu velikosti 60,5 x 42,6 x 12 mm je hermeticky uzavřeno svárem a poskytuje tak krytí IP67.

Vlastnosti a možnosti nového senzorického UWB tagu KINEXON X-Tag.

Komponenty KINEXON pro RTLS s UWB:

KINEXON ePaper Tag - KINEXON ePaper Tag je základní komponenta UWB RTLS pro bezpapírovou manipulaci s materiálem a zbožím v průmyslu. Hlavními vlastnostmi jsou: robustní pouzdro s IP67 s konfigurovatelnou 4,2″ tříbarevnou obrazovkou typu e-papír, přenos dat přes UWB, zobrazení stavu sledovaného objektu a senzoru se dvěma konfigurovatelnými LED, změna zobrazení stránky / informace stisknutím tlačítka, životnost baterie až 5 let při běžném používání.
KINEXON X-Tag - KINEXON X-Tag je velmi energeticky hospodárný UWB senzor pro vnitřní lokalizaci komplexních průmyslových a logistických prostředí. Integrovaný 3D akcelerometr umožňuje i měřit průběh pohybu. Klíčové vlastnosti jsou: přenos dat přes UWB, životnost baterie až 5 let při běžném používání, dobře se hodí pro velké projekty, třída ochrany IP67.
KINEXON SafeTag - Tento senzor slouží pro nošení zaměstnanci a je srdcem řešení KINEXON SafeZone. SafeTag varuje zaměstnance v reálném čase, pokud jsou osobní kontakty příliš blízké nebo příliš intenzivní, nebo pokud vstupují do prostor, které nejsou pro ně určeny / povoleny. Mezi hlavní vlastnosti patří: rozměry 49 x 33 x 8 mm, hmotnost jen 14 g, nastavitelné varovné signály, 10 h výdrž baterie (dobíjecí), 100% v souladu s ochranou dat, není nutná žádná infrastruktura.
KINEXON Vehicle Tag - KINEXON Vehicle Tag je určen pro průmyslová vozidla, včetně robotických vozidel AGV a AMR, která vyžadují RTLS lokalizaci nebo jsou řízena dopravními systémy bez řidiče (DTS). Mezi hlavní vlastnosti patří: nejvyšší přesnost lokalizace díky speciální anténní technologii, kompatibilita se všemi standardními průmyslovými rozhraními (CAN, RS422/485, RS232), napájení přes externí zdroj 9 až 48 V DC / 1 W.
KINEXON Anchor Network - Komunikační UWB jednotka / brána KINEXON Anchor Network pro RTLS kombinuje maximální odezvu a stabilitu s nízkými náklady na požadovanou infrastrukturu. Klíčovými vlastnostmi jsou: jednodenní instalace díky nezávislé kalibraci relativních polohovacích dat, automatická kompenzace v případě poruchy, brána se současným použitím všech bran při určování polohy, možnost využití standardizované Power-over-Ethernet infrastruktury (POE) pro napájení, konektivita přes UWB, Bluetooth a i WiFi, třída krytí IP65.
OS KINEXON - software KINEXON OS pro automatizaci procesů založených na poloze v reálném čase funguje jako centrální řídicí centrum pro RTLS a další řešení lokalizační techniky. S KINEXON OS získají společnosti živá data a přímou kontrolu nad umístěním a stavem všech připojených „věcí“ i nad celým procesem. Data a poznatky lze plynule posílat do systémů třetích stran, od MES po WMS a ERP. Hlavní vlastnosti jsou flexibilní a otevřená rozhraní pro připojení dalších aplikací a libovolných datových zdrojů, vertikální a horizontální přizpůsobení velikosti zobrazení pro maximální škálovatelnost, analytické metody založené na AI, rychlé zpracování streamů s latencí do 50 ms a tedy bez znatelného zpoždění, jednoduchá použitelnost a bez velkého úsilí s nutností úpravy kódu programu.

Ukázky možností RTSL operačníno softwaru KINEXON OS.

Příklad aplikace sledování pozice ve společnosti Continental

Plně automatizovaný tok materiálu, celý dodavatelský řetězec, tj. od plánování až po dodávku produktů, má být ve společnosti Continental v budoucnu plně automatizován. Pro tento cíl byla vybrána i společnost KINEXON pro automatizaci oblasti geolokace, jedné z klíčových technologií velkého projektu.

Hlavním úkolem bylo zlepšení často se vyskytujících rutin a procesů za účelem snížení trvalých nákladů, zvýšení efektivity a zvýšení rychlosti výroby. Analýzy Continentalu ukázaly, že největší potenciál spočívá ve zlepšení a plné automatizace regulace toku materiálu. Hlavní identifikovanou klíčovou technologií byla geolokace, jejíž lepší automatizace vylepší parametry kvality, rychlosti průchodu materiálu a tím zlepší celkovou efektivitu. Následně byla Continentalem vybrána společnost KINEXON se svým řešením RTLS, aby poskytovala spolehlivá a přesná data, přičemž s OS KINEXON mohou být všechna data analyzována současně a kontrolována v aplikacích s přidanou hodnotou. Přidané hodnoty Continental s KINEXONem dosáhl hned v prvním kroku rozsáhlého projektu v kontextu šesti aplikací v modelárně v Regensburgu. Sedmá, dosud vizionářská, aplikace se také vyvíjí společně v rámci vývojového partnerství.

Závěr

Lokace výrobních a přepravních prostředků, monitorování pohybu osob v nebezpečných prostorách a zamezení nekontrolovaného vstupu osob do určitých prostorů zcela automaticky bez potřeby lidských pracovníků - to umožňuje RTLS systém s technologií UWB poměrně dobře realizovat prakticky v libovolném prostředí, ať jde o průmyslové areály, logistická centra, zdravotnická a nemocniční zařízení nebo různé úřady. UWB technologie je již známá několik let a je již dostatečně zavedená a odzkoušená, aby ji bylo možné snadno a spolehlivě provozně použít. A tak již různí výrobci nabízejí kompletní komponenty i se softwarem pro realizaci.

Více podrobností o principu UWB a RTLS najedete v dalších článcích na HW serveru: "Určování polohy v reálném čase s přesností na 10 cm" a "Bliží se konec Bluetooth a Wifi?".