Interviu 28 iulie 2020
„În viitor, vom putea amplasa oriunde interfeţele dintre IT şi dispozitivele de producţie”.

Interviu cu Dr. Tobias Voigt, co-fondator al Standardelor Weihenstephaner la Departamentul pentru Tehnologia de Ambalare a Produselor Alimentare de la Universitatea Tehnică din München.

Cerinţele pieţei devin din ce în ce mai specializate, necesitând o flexibilitate sporită din partea companiilor din industria prelucrătoare. Pentru a putea reacţiona pe piaţă, producţia trebuie să fie rapid convertibilă şi, în cel mai bun caz, este controlată de sisteme independente de producător. În plus, datele relevante trebuie să fie disponibile în mod constant, pentru a fi evaluate şi utilizate într-un mod vizat. Dr. Tobias Voigt a explicat într-un interviu cu noi modul în care standardele uniforme contribuie la structurarea proceselor şi a comunicaţiilor şi care provocări trebuie să fie stăpânite.

Herr Dr. Voigt, producţia adaptabilă este un subiect important, în special în industria de prelucrare. Cum arată acest lucru, în special în domeniul producţiei şi ambalării produselor alimentare?

Producţia şi ambalarea produselor alimentare industriale au loc în cantităţi mari şi utilizează sisteme de înaltă performanţă. Cu toate acestea, diversitatea articolelor s-a extins foarte mult în ultimii câţiva ani şi continuă să o facă chiar şi mai rapid. Acest lucru necesită dimensiuni mai mici ale loturilor şi niveluri mai ridicate de flexibilitate la sistemele de ambalare. Pentru a putea continua să producă din punct de vedere economic, în ciuda creşterii conversiilor şi a proceselor de modernizare necesare, sunt din ce în ce mai necesare automatizarea diferitelor departamente şi subsisteme şi crearea de reţele între acestea.

Ce anume este acoperit mai precis de standardele Weihenstephaner?

Standardele Weihenstephaner specifică comunicarea între producţia de alimente şi utilajele de ambalat şi sistemele informatice de nivel superior. Dacă un producător de alimente sau o companie de ambalare doresc să monitorizeze în mod cuprinzător producţia, dispozitivele de producţie trebuie să furnizeze date relevante pentru acest lucru. În plus, utilajele şi elementele informatice de producţie trebuie să utilizeze acelaşi limbaj. Prin urmare, standardele Weihenstephaner definesc cu precizie datele, din punctul de vedere al conţinutului şi formatului, că utilajele trebuie să ofere monitorizarea eficienţei, pentru a furniza asigurarea calităţii sau trasabilitatea internă. De asemenea, acestea definesc modul în care trebuie efectuată comunicarea din punct de vedere tehnic şi modul în care pot fi evaluate datele.

Dacă un producător de alimente sau o companie de ambalare doresc să monitorizeze în mod cuprinzător producţia, dispozitivele de producţie trebuie să furnizeze date relevante pentru acest lucru.

Dr. Tobias Voigt, Universitatea Tehnică din München

Standardele Weihenstephaner au provenit dintr-un proiect de cercetare cu peste 15 ani în urmă. Puteţi explica evoluţiile care au avut loc de atunci?

Acestea au fost adoptate rapid în sectoarele de umplere a băuturilor şi, de asemenea, de ambalare a produselor alimentare. Am continuat să dezvoltăm standardele bazate pe feedbackul din partea industriei. În industria cărnii (WS Food), rezonanţa a fost măsurată mai mult, deoarece aici sunt implicate foarte puţine reţele sau acestea funcţionează numai în zone izolate de proprietate. Următorii câţiva ani ne vor arăta cum se dezvoltă WS Bake. Primele proiecte legate de sistemul nou care încorporează specificaţiile de la WS Bake sunt deja în proces de proiectare. Noi provocări s-au dezvoltat din producţia loturilor în fabricile de bere şi din securitatea cibernetică. Pentru început, am iniţiat proiectul WS Brew la începutul acestui an. În iniţiativa „WS goes OPC UA”, definim cu exactitate modul în care datele WS pot fi transmise mai sigur, folosind standardul OPC UA din ce în ce mai stabilit, spre deosebire de protocolul WS criptat.

Standardele Weihenstephaner sunt limitate exclusiv la Germania sau implementarea internaţională este relevantă şi pentru dvs.?

Este foarte clar că ne-am gândit dintotdeauna la nivel internaţional în ceea ce priveşte standardele Weihenstephaner. Specificaţiile limitate la Germania nu ar putea fi niciodată considerate „Standard”, iar acestea au fost deja încorporate de companiile internaţionale de produse alimentare şi de băuturi, precum şi de mulţi dintre producătorii de echipamente care deservesc piaţa mondială. În sectorul ambalajelor, colaborăm şi cu grupul de lucru OMAC pentru ambalaje, care afectează în primul rând SUA. Limba noastră standard pentru documente şi pentru definiţii este limba engleză. şi tocmai pentru a face utilizarea şi încorporarea cât mai uşoare posibil pentru companiile germane de dimensiuni medii, standardele Weihenstephaner vor fi întotdeauna publicate în limba germană.

Standardele Weihenstephaner au fost, până acum, utilizate în principal în industria alimentară şi în cea a băuturilor. Acestea au fost diferenţiate în timp în sisteme precum WS Bake, WS Food şi WS Pack. Care sunt diferenţele?

În protocol (protocolul WS) şi în abordarea principală nu există nicio distincţie. Diversificarea a avut loc în mod specific pentru descrierile funcţiei de evaluare şi MES necesare pentru aplicaţiile respective şi pentru punctele de date definite pentru aceasta. De exemplu, WS Pack include în mod specific profiluri de date pentru utilajele de umplere a băuturilor, în timp ce WS Food le include pe cele pentru utilajele de umplere cu vid. Totuşi, acestea se intersectează în ceea ce priveşte datele fundamentale (de ex. stările utilajelor sau contoarele de producţie).

Operaţiunile din industria alimentară se află sub presiuni de costuri ridicate şi trebuie să funcţioneze eficient, durabil, flexibil şi aproape fără nicio pierdere.

Dr. Andreas Voigt, Universitatea Tehnică din München

Ce avantaje specifice a câştigat, de exemplu, industria alimentară de pe urma standardelor Weihenstephaner?

Operaţiunile din industria alimentară se află sub presiuni de costuri ridicate şi trebuie să funcţioneze eficient, durabil, flexibil şi aproape fără nicio pierdere. Pentru a realiza acest lucru, acestea îşi urmăresc precis produsele în timpul producţiei. Acestea au încorporat în acest scop sisteme informatice extinse, cu interfeţe pentru producţie. Dacă aceste interfeţe trebuie să fie ajustate individual la diferitele „limbaje” şi conţinuri ale utilajelor şi sistemelor de la diferiţi producători, atunci această reţea va fi complexă şi costisitoare. Cu toate acestea, dacă operaţia de prelucrare a cărnii specifică menţinerea standardelor Weihenstephaner în timpul proiectării noilor sisteme de producţie, este asigurată disponibilitatea datelor relevante, este redus costul individual al programării interfeţei, iar acest lucru economiseşte o parte substanţială a costurilor de implementare a sistemului.

Ar fi posibil din punct de vedere teoretic să se deschidă Standardele Weihenstephaner pentru alte industrii sau acestea se aplică numai în sectorul alimentar?

Acest lucru este posibil. ştim că firmele de ambalare a cremei pentru pantofi şi a cremei pentru faţă şi de asemenea companiile farmaceutice s-au aliniat standardelor Weihenstephaner. Profilurile de date fundamentale pot fi utilizate la fel de bine de aceştia. Totuşi, acest lucru ar necesita suplimentarea, care este specifică proiectului.

Există un nivel specific de automatizare pe care o producţie trebuie să-l atingă pentru a putea implementa standardele Weihenstephaner?

Din punct de vedere teoretic, toate datele Weihenstephaner ar putea fi înregistrate printr-un terminal de intrare portabil şi convertite manual la specificaţiile IT. Cu toate acestea, standardele nu au fost elaborate pentru acest lucru. Aplicaţia este într-adevăr numai logică dacă dispozitivele automate de producţie sunt legate şi dacă majoritatea datelor sunt schimbate online.

Este foarte clar că ne-am gândit dintotdeauna la nivel internaţional în ceea ce priveşte standardele Weihenstephaner.

Dr. Andreas Voigt, Universitatea Tehnică din München

Avantajele standardizării sunt subliniate adesea. Răspundeţi cinstit: există dezavantaje?

Utilizarea standardelor include întotdeauna dezavantaje. Există compromisuri care, în cazul standardelor Weihenstephaner, au fost „negociate” cu numeroşi parteneri industriali. Prin urmare, acestea nu pot îndeplini niciodată nicio dorinţă a unei persoane. Dacă aveţi la dispoziţie suficient timp şi suficienţi bani pentru un anumit proiect, în acest caz particular veţi găsi cu siguranţă soluţii mai bune pentru integrarea sistemelor de producţie într-un peisaj al sistemului informatic. În plus, furnizorilor aflaţi în concurenţă le lipseşte adesea entuziasmul legat de standarde. Numeroase companii câştigă, de asemenea, bani cu soluţii specifice companiei în timpul integrării IT în ramura alimentară şi îşi conectează în acelaşi timp clienţii la acestea. Pentru aceştia, un standard neutru pentru producători este dezavantajos, cel puţin pe termen scurt.

Ce evoluţii viitoare vă puteţi imagina pentru standardele Weihenstephaner - în special în ceea ce priveşte Industry 4.0?

Aşa cum am arătat, deja lucrăm la o alternativă pentru protocolul WS curent pe baza WS OPC UA, în ceea ce priveşte creşterea creării de reţele prin intermediul Internetului „deschis” şi prin intermediul posibilelor aplicaţii de sisteme informatice din cloud. Pe lângă mecanismele de securitate informatică (criptare, protecţia autorizării etc.), ne concentrăm mai puţin asupra piramidei clasice de automatizare pentru viitoarele modele de informaţii şi arhitecturi de comunicare. În viitor, vom putea amplasa oriunde interfeţele dintre IT şi dispozitivele de producţie, de ex. în componentele electronice ale senzorilor, într-un PLC, într-un IPC, într-un sistem de control sau într-un dispozitiv mobil de operare. Definiţiile uniforme ale interfeţei şi, cel mai important, semantica identică pentru conţinutul datelor, devin din ce în ce mai importante. Prin urmare, va fi logic să continuăm dezvoltarea standardelor Weihenstephaner ca interfeţe IoT pentru industria alimentară. Proiectul de cercetare RoboFill reprezintă începutul controlului bazat pe mai mulţi agenţi şi deci complet vizualizat al unui proces de umplere a băuturilor direcţionat în funcţie de produs.

Dr. Voigt, vă mulţumesc pentru interviu.

Informaţii personale

Dr. Ing. Tobias Voigt studiază Tehnologia de fabricare a berii şi a băuturilor la Universitatea Tehnică din München şi deţine o poziţie de profesor specializat în sistemele de fabricare a berii şi în tehnologia de ambalare a produselor alimentare. Ulterior, acesta a înfiinţat un grup de cercetare legat de poziţia succesorului său pentru tehnologia de ambalare a produselor alimentare, care studiază tehnologiile de umplere şi de ambalare, producţia industrială durabilă de alimente şi asistenţa IT pentru aceste domenii. Începând din luna ianuarie 2013, acesta a devenit, de asemenea, CEO al Asociaţiei Industriale pentru Tehnologia şi Ambalarea Produselor Alimentare (IVLV).

Cum a început totul …

Baza standardelor Weihenstephaner a fost un proiect de cercetare pentru fabricile de bere, care a început în anul 1999. Provocările pentru sistemele de detectare a datelor din sectorul de umplere a băuturilor au fost definite la acel moment într-un „document de specificaţii standard”. Acestea au descoperit o creştere în următorii câţiva ani a nivelurilor de utilizare în industria băuturilor. Operaţiunile de umplere, firmele de tehnologie mecanică şi consultanţii pentru sisteme IT au înţeles dorinţa de standardizare suplimentară. Între anii 2003 şi 2005, echipa din jurul Dr. Voigt a definit în mod precis funcţiile de evaluare şi, mai ales, interfeţele utilajelor IT, pentru Standard. Aceasta a oferit temelia definiţiilor WS Pack pentru utilajele de ambalat, care au fost disponibile începând din anul 2007. În anul 2010, s-au elaborat definiţii comparabile pentru fabricarea cârnaţilor (WS Food), iar în anul 2015, pentru produsele de panificaţie (WS Bake).

WAGO la lucru

Mai multe despre Industry 4.0

Standarde, modularitate şi întreţinere predictivă: Descoperiţi subiecte şi soluţii noi pentru generaţia următoare din industria de prelucrare.

Aplicaţie pentru client

De la proiectare la proiectul finalizat

Transparenţa datelor de-a lungul întregului lanţ de valoare adăugată scade costurile. Pentru a sprijini integrarea pe orizontală, WAGO oferă smartDATA Engineering.

Aplicaţie pentru client

Interfaţă pentru comunicare fără probleme

MTConnect este un standard pentru înregistrarea datelor utilajelor. Datorită dispozitivelor de control PFC 100 de la WAGO, companiile pot efectua upgrade pentru utilajele lor şi le pot folosi datele în mod eficient.

Persoana dvs. de contact la WAGO

WAGO Kontakttechnik Romania SRL

Oferte de servicii suplimentare:

Lectură recomandată

Mai multe din domeniul tehnologiei proceselor

Indiferent dacă este vorba de automatizarea proceselor modulare, despre protecţia contra exploziilor, securitate cibernetică sau tendinţa Process 4.0, WAGO oferă soluţii pentru orice provocare cu care se confruntă industria.

Protecţia contra exploziilor

Cunoştinţe care sunt de folos

Oamenii, mediul şi procesele: protecţia împotriva exploziilor are prioritate şi necesită un partener cu experienţă, care să vă sfătuiască în mod eficient. WAGO se află acolo pentru dvs.

Automatizare a proceselor modulare

DIMA este viitorul

Conceptele de sisteme modulare sunt soluţia la exigenţele în continuă schimbare ale pieţelor. WAGO vă susţine procesul dvs. de dezvoltare.

Interviu 28 iulie 2020 „În viitor, vom putea amplasa oriunde interfeţele dintre IT şi dispozitivele de producţie”.