Riešenie
Integrácia riadenia a bezpečnosti si vyžaduje holistické myslenie zamerané na bezpečnosť životného cyklu, ako je uvedené v záväzných bezpečnostných štandardoch IEC 61508, IEC 62061 a ISO 13849. Ide o systematický prístup k bezpečnosti zadefinovanými krokmi, ktoré sú dobre zdokumentované a overené – od počiatočnej analýzy nebezpečenstva rizík, cez implementáciu bezpečnostného systému, až po vyradenie systému z prevádzky.
Dôležité kroky pri implementácii riešenia:
- Dizajn a konštrukcia; vrátane posúdenia rizík, identifikácia a definovanie bezpečnostných funkcií potrebných pre bezpečný výrobný proces
- Inštalácia a uvedenie do prevádzky; vrátane testovania bezpečnostných funkcií a školenia personálu v oblasti bezpečnosti
- Prevádzka a servis; vrátane prístup k dokumentácii a náhradným dielom na zabezpečenie bezpečného fungovania strojov, pravidelné testovanie postupov a rýchla diagnostika porúch
- Údržba; vrátane kontroly a pravidelnej výmeny bezpečnostných komponentov
- Modernizácia; vrátane realizácie funkčných bezpečnostných zlepšení v bezpečnom súlade s dizajnom a konštrukciou stroja
Montážny a polohovací systém
Spoločnosť AIT dodala do výrobného procesu dva finalizačné montážne systémy a jeden polohovací systém. Tri hlavné časti trupu sa spájajú použitím štrnástich polohových regulátorov namontovaných na prepravné štruktúry, ktoré sa pohybujú buď samostatne alebo sú kvôli stabilite zakotvené vo výrobnom závode. Vnútorne integrované GPS zaznamenáva údaje o polohe v reálnom čase. Navrhnuté polohovacie a zarovnávacie systémy, ktoré sa vsunú pod trup lietadla, radikálne znižujú nutnosť pridania iných zariadení, požiadavku na manipuláciu s materiálmi a ďalšie polohovacie kroky.
Priamo vo výrobnom závode sa všetkých štrnásť polohových regulátorov pohybuje v blízkosti transportného systému. Hneď ako je systém pevne prepojený, merací systém na palube nájde potrebné sekcie lietadla. Túto informáciu následne posiela do softvérovej aplikácie systému. Z týchto informácií systém vypočíta, koľko potrebuje každý úsek (nos, chvost, ľavé a pravé krídlo) na pohyb tak, aby sa zaistilo aj presné uchytenie priľahlých častí. Presné zarovnanie častí plní aj inú funkciu – hladká a rýchla výstavba každého trupu.
Zariadenia pre AIT poskytla spoločnosť Siemens. „Hľadali sme dodávateľa s priamou ponukou riešení pre automatizáciu a riadenie pohybu, ktorý by nám mohol poskytnúť globálnu podporu,“ hovorí Ed Chalupa, prezident AIT. „Našim cieľom bolo využiť najnovšie technologické výhody softvéru, integrovanej bezpečnosti a riadenia. Boeing a AIT sú silne citliví na otázky bezpečnosti životného cyklu v tejto kľúčovej časti projektu.“
Inštalácia Profinetu
Spoločnosť AIT navrhla celkové usporiadanie riadiacej architektúry. Naprogramovala systém Motion Control, distribuované I/O, integrovanú bezpečnosť a poskytla podporu týkajúcu sa požiadaviek na vnútornú štruktúru a podporu životného cyklu Boeingu. Základná schéma systému na riadenia pohybu pozostávala z týchto súčastí: riadenie pohybu, HMH panel s operačným systémom Windows, Safety PLC, bezpečnostné a štandardné I/O moduly (prepojené cez PROFIsafe) a to všetko zastrešené v Profinet sieti.
Montážna linka funguje ako celok po pridaní niekoľkých Profinet káblov. V tejto konfigurácii pracujú bezpečnostné zariadenia súčasne a poskytujú primeranú úroveň pre všetky situácie s núdzovým zastavením. Každá jednotka riadenia pohybu prijíma sieťové príkazy cez HMI a vykonáva jednotné skupinové pohyby ako celok.
Integrovaný bezpečnostný koncept v rámci celkového systému je založený na troch základných princípoch: zvýšenie viacvrstvovej bezpečnostnej architektúry, vyšší stupeň integrácie kontrolných a bezpečnostných systémov a väčšie využívanie Profinet siete. V prevádzke sa tieto bezpečnostné zásady prejavujú vo forme fyzických zábran a mechanických prvkov – ako sú steny, brány, dverové zámky, bezpečnostné spínače a podobne. Všetky prvky sú nainštalované za účelom izolácie personálu pred nebezpečenstvom.
Záver
Projekt má jednotný systém pre štandardnú a bezpečnú automatizáciu s integrovanou bezpečnosťou a riadením. Ďalšie znižovanie nákladov predstavuje iba jedna Profinet sieť a jeden inžiniersky systém pre štandardné a bezpečnostné prvky. Softvérové riešenie umožňuje ľahkú replikáciu sériových strojov.
Rýchle riešenie problémov a rozsiahla diagnostika na palube znižuje prestoje. Integrácia bezpečnosti v riadiacom systéme funkčne zabezpečuje jednotné používateľské rozhranie, pridáva dátové knižnice a znižuje veľkosť rôznych rozvádzačov. Bezpečnostný systém chráni AIT a svojich zákazníkov Profinet pred nebezpečenstvom vďaka kombinácii pokročilého PLC a progresívnej sieťovej technológie a zaisťuje maximálnu dostupnosť a prevádzkyschopnosť.