Bosch Rexroth przyspiesza rozwój robotów dzięki otwartej platformie automatyzacji

Firma Bosch Rexroth wdraża kompleksowy pakiet rozwiązań z zakresu automatyzacji robotów, integrujący sprzęt, oprogramowanie oraz dedykowane aplikacje. Rozwój tego ekosystemu ma na celu ułatwienie producentom maszyn szybkiego projektowania, konfiguracji i dostosowywania urządzeń do dynamicznie zmieniających się wymogów przemysłowych.

Współpraca pomiędzy producentem systemów sterowania a start-upem pssbl. Robotics opiera się na integracji otwartej architektury oprogramowania z rozwiązaniami zrobotyzowanymi dla produkcji jednostkowej. Zastosowane systemy automatyzacji usprawniają procesy inżynieryjne w branży motoryzacyjnej, opakowaniowej oraz logistycznej, w których kluczowa jest sprawna adaptacja maszyn do takich zadań jak spawanie, paletyzacja i precyzyjne dozowanie materiałów.

Rosnące wymagania produkcyjne wymuszają na sektorze automatyki szybsze wdrażanie zaawansowanych funkcji sterowania. Tradycyjne, zamknięte systemy generują wysokie nakłady pracy inżynierskiej, co bezpośrednio opóźnia wprowadzanie nowych maszyn na rynek. Cyfrowy łańcuch dostaw wymaga urządzeń zdolnych do bezproblemowej współpracy w zróżnicowanych środowiskach zakładowych. Modułowe środowisko automatyzacji pozwala na zminimalizowanie tych ograniczeń poprzez ścisłą synchronizację komponentów bazowych, co umożliwia szybsze tworzenie robotów dostosowanych do konkretnych warunków przestrzennych i rygorystycznych wymogów dotyczących dokładności pozycjonowania.

Integracja komponentów sprzętowych i programowych w systemach sterowania
Architektura rozwiązań wspiera roboty kartezjańskie, kinematykę typu Delta, systemy sześcioosiowe, jednostki SCARA oraz niestandardowe konfiguracje tworzone na zamówienie. Głównym elementem układu jest sprzętowy sterownik rdzeniowy z systemem operacyjnym zbudowanym w oparciu o środowisko Linux. Oprogramowanie to zostało zaprojektowane z naciskiem na bezpieczeństwo sieciowe i jest przystosowane do spełnienia wymogów certyfikacyjnych unijnej dyrektywy o odporności cybernetycznej (CRA). Konstruktorzy systemów napędowych mogą wykorzystywać kompaktowe serwowzmacniacze firmy Bosch Rexroth oraz specjalistyczne układy z serii Platinum dostarczane przez Elmo Motion Control. Zarządzanie ryzykiem operacyjnym realizowane jest poprzez implementację funkcji bezpieczeństwa zintegrowanych bezpośrednio w napędach lub przy użyciu nadrzędnych sterowników bezpieczeństwa. Komunikację z operatorem i innymi systemami zakładowymi zapewniają interfejsy HMI oraz modułowe układy wejść i wyjść, podczas gdy rozwiązania przemysłowego Internetu Rzeczy (IoT) gwarantują stabilny przesył danych procesowych.

Interfejsy programistyczne i parametryzacja ruchu maszyn
Zarządzanie aplikacjami z zakresu robotyki odbywa się za pośrednictwem sterowników PLC, współdzielonej warstwy danych, skryptów, standardu komunikacyjnego OPC UA oraz aplikacji działających w czasie rzeczywistym. Moduły oprogramowania odpowiedzialne za kontrolę trajektorii gwarantują precyzyjne wykonywanie ruchów liniowych i kołowych, umożliwiając jednoczesną synchronizację wielu układów współrzędnych. Funkcjonalność ta pozwala na generowanie autorskich profili ruchu oraz łatwą integrację systemów wizyjnych dostarczanych przez podmioty trzecie. Wykorzystanie graficznego środowiska inżynieryjnego opartego na technologiach sieciowych i mechanizmach low-code upraszcza logikę programowania maszyn, zmniejszając zależność od wysoce wykwalifikowanych programistów. Dodatkową zaletą jest kompatybilność z technologiami open-source, w tym z systemem operacyjnym dla robotów (ROS), co poszerza możliwości rozbudowy funkcji oprogramowania sprzętowego w miarę pojawiania się nowych standardów.

Wdrożenie architektury modułowej w produkcji jednostkowej
Start-up pssbl. Robotics zaimplementował pakiety komponentów sterujących, napędowych i układów ruchu w swoich rozwiązaniach rynkowych. Podejście to umożliwia klientom modyfikację mechaniki, algorytmów sterowania oraz interfejsów zewnętrznych nawet w przypadku zleceń jednostkowych. Otwarty rdzeń układu ruchu pozwala inżynierom na integrację autorskich parametrów z zakresu specyficznej kinematyki bezpośrednio w centralnym środowisku informacyjnym. Steffen Winkler z firmy Bosch Rexroth zwraca uwagę na istotny aspekt projektowy: „Działy inżynieryjne w obszarze robotyki przemysłowej muszą mieć możliwość szybkiego projektowania, testowania i integrowania złożonych układów, zachowując przy tym niezależność od głównych dostawców automatyki poprzez autorskie funkcje”. Tobias Frank z pssbl. uzupełnia to stwierdzenie wnioskami technicznymi: „Otwarte interfejsy zintegrowanych aplikacji pozwoliły nam znacznie zredukować nakład prac inżynierskich i skrócić czas wprowadzania urządzeń na rynek. Możemy łatwo integrować naszą wiedzę specjalistyczną i elastycznie reagować na nowe wymagania sprzętowe poprzez dedykowane rozszerzenia oprogramowania”.

Dodatkowy kontekst:
Ta sekcja zawiera szczegółowe specyfikacje techniczne oraz analizę porównawczą konkurencji, które nie zostały uwzględnione w pierwotnym ogłoszeniu o produkcie.

System automatyzacji oparty na architekturze Linux i kontenerach aplikacji stanowi architektoniczną alternatywę dla klasycznych sterowników PLC oraz zamkniętych platform opartych na architekturze PC. W przeciwieństwie do tradycyjnych, monolitycznych środowisk programistycznych, podejście oparte na kontenerach pozwala inżynierom na używanie współczesnych języków wysokiego poziomu równolegle ze standardowymi poleceniami normy IEC 61131-3. Z technicznego punktu widzenia, otwarta komunikacja poprzez scentralizowaną warstwę współdzielenia zmiennych (Data Layer) oraz natywne wsparcie dla standardu OPC UA zapewniają bardziej bezpośrednią integrację z infrastrukturą chmurową i systemami brzegowymi niż typowe protokoły przemysłowe działające w oparciu o cykliczną wymianę danych. Zastosowanie kompaktowych serwonapędów, w tym wariantów pochodzących od specjalistycznych producentów, umożliwia realizację precyzyjnych profili ruchu w maszynach o znacznie ograniczonej przestrzeni montażowej, oferując wysoką gęstość mocy w porównaniu z tradycyjnymi, wielkogabarytowymi modułami napędowymi konkurencji w tej samej klasie sterowania.

Redagowane przez Natania Lyngdoh, redaktorkę Induportals, przy wsparciu AI.

www.boschrexroth.com