Open Protocol voor verschroevingstools: complete gids

Open Protocol voor verschroevingsgereedschap: de industriestandaard voor geconnecteerde bevestiging

Moderne assemblagelijnen zijn afhankelijk van veel meer dan alleen het bereiken van het juiste koppel.

Industriële bevestigingsgereedschappen moeten steeds vaker communiceren met operator begeleidingssystemen, procesbesturingssoftware en andere productieapparatuur. Het productiesysteem moet mogelijk het juiste verschroevingsprogramma selecteren, een gereedschap inschakelen bij de juiste assemblagestap, het koppel en de hoek bewaken, het verschroevingsresultaat ontvangen en voorkomen dat de operator doorgaat wanneer een bewerking mislukt.

Dit geldt voor een breed scala aan montagetools, waaronder elektrische moeraanzetters, digitale momentsleutels, klinknageltangen, pulsgereedschappen en ander intelligent elektrisch schroefsysteem.

De uitdaging ligt in de communicatie.

Hoe kan productiesoftware consistent communiceren met verschroevingsapparatuur van verschillende productiebedrijven?

Open Protocol biedt een gevestigde, industriestandaard interface om precies dat te doen.

Oorspronkelijk ontwikkeld door Atlas Copco, wordt Open Protocol inmiddels op grote schaal gebruikt voor communicatie met apparatuur voor het verschroeven op assemblagelijnen. Atlas Copco beschrijft het als een standaardcommunicatieprotocol tussen controllers voor het verschroeven en externe productiesystemen en merkt op dat het zich voor dit doel heeft ontwikkeld tot een industriestandaard.

Bij Ansomat is Open Protocol een standaardintegratie binnen ons operator begeleidingssysteem. Hierdoor kunnen compatibele bevestigingstools deel uitmaken van het begeleide assemblageproces in plaats van als op zichzelf staande apparatuur te functioneren.

In deze handleiding leggen we uit wat Open Protocol is, hoe het werkt, welke bevestigingsgereedschappen er gebruik van kunnen maken en hoe productiebedrijven Open Protocol kunnen combineren met operator guidance software, koppelbewaking, koppel- en hoekregeling, Tool positie controle en traceerbaarheid van de productie.

Wat is Open Protocol?

Open Protocol is een communicatieprotocol voor het uitwisselen van informatie tussen industriële verschroevingscontrollers en externe productiesoftware.

In een omgeving met operator guidance software vormt het de communicatielaag tussen het assemblageproces en de bevestigingsapparatuur.

Dit zorgt voor tweerichtingscommunicatie:

Operator guidance software → Open protocol → Verschroevingscontroller → Bevestigingsgereedschap

en:

Bevestigingsresultaat → Open protocol → Operator guidance software

Het bevestigingsgereedschap maakt daardoor deel uit van het digitale assemblageproces in plaats van als een op zichzelf staand apparaat te functioneren.

Waarom is Open Protocol belangrijk voor industriële bevestiging?

Moderne verschroevingssystemen kunnen aanzienlijk meer regelen en meten dan alleen het koppel.

De uitdaging is om deze informatie beschikbaar te maken voor de rest van het productiesysteem.

Zonder een gemeenschappelijke interface kan operator guidance software voor elk productiebedrijf van bevestigingsgereedschap een afzonderlijke integratie vereisen.

Zonder standaardisatie:

Operator Guidance → interface van leverancier A → gereedschap A
Operator Guidance software → interface van leverancier B → gereedschap B
Operator Guidance software → interface van leverancier C → gereedschap C

Met Open Protocol:

Operator guidance software → Open protocol → Compatibele verschroevingscontrollers

Dit vermindert de complexiteit van de integratie en maakt bevestigingsarchitecturen met meerdere leveranciers eenvoudiger te beheren.

Welke verschroevingstools gebruiken Open Protocol?

Open Protocol is niet beperkt tot één type bevestigingstool.

Het protocol communiceert doorgaans met de controller voor het verschroeven, die het fysieke gereedschap aanstuurt of ermee communiceert.

Het kan daarom worden gebruikt met verschillende categorieën intelligente bevestigingsapparatuur.

Open Protocol wordt ook steeds vaker door meerdere productiebedrijven ondersteund. Productiebedrijven zoals Atlas Copco, STANLEY Assembly Technologies en ESTIC ondersteunen Open Protocol in delen van hun assortiment aan gereedschappen voor het verschroeven.

Dit weerspiegelt een bredere verschuiving in de sector: bevestigingstools worden steeds vaker geconnecteerde onderdelen van de digitale assemblageomgeving.

Leveranciers die uitsluitend vertrouwen op eigen communicatie-interfaces kunnen extra engineering, testen en softwareonderhoud vereisen. Naarmate fabrieken steeds meer geconnecteerd raken, wordt interoperabiliteit een steeds belangrijker criterium bij de selectie van industriële bevestigingstools.

Productiebedrijven vragen zich niet langer alleen af:

„Biedt dit schroefsysteem het koppel, de nauwkeurigheid en de ergonomie die we nodig hebben?“

Ze vragen ook:

„Hoe gemakkelijk kan dit tool worden geïntegreerd in onze digitale assemblagearchitectuur?“

Hoe werkt Open Protocol?

Open Protocol wisselt gestructureerde berichten uit tussen het operator begeleidingssysteem en de verschroevingscontroller.

Een typische Ansomat-architectuur ziet er als volgt uit:

Ansomat operator guidance software

↓

Open Protocol

↓

Verschroevingsregelaar

↓

Elektrisch schroefsysteem

De communicatie verloopt in beide richtingen:

Hierdoor ontstaat een gesloten digitale lus tussen de werkinstructie en de fysieke bevestigingshandeling.

Wat zijn MID's en Psets?

Twee belangrijke concepten van het Open Protocol zijn MIDs en Psets.

MID

Elk Open Protocol-bericht maakt gebruik van een viercijferige bericht-ID.

Er worden verschillende MID's gebruikt voor functies zoals het opstarten van de communicatie, Pset-selectie, abonnementen op verschroevingsresultaten, verschroevingsresultaten, identificatiecodes en controllerinformatie.

Verschillende MID-revisies kunnen extra functionaliteit ondersteunen; daarom moet de compatibiliteit altijd voor elke verschroevingscontroller worden gecontroleerd.

Pset

Een Pset bevat de parameters die nodig zijn voor een bepaalde bevestigingsbewerking.

Deze kunnen het volgende omvatten:

Een product kan verschillende Psets vereisen voor verschillende verbindingen.

Operator guidance software kan via Open Protocol automatisch de juiste Pset selecteren, waardoor de operator het programma niet handmatig hoeft te kiezen.

Operator Guidance software + Open Protocol

Hier komt Open Protocol goed van pas.

Traditionele digitale werkinstructies vertellen de operator wat hij moet doen.

Een geconnecteerd operator begeleidingssysteem kan ook de apparatuur coördineren die nodig is om de bewerking uit te voeren.

Bijvoorbeeld:

Stap 12 — Verschroef bout A

Operator guidance software selecteert automatisch de juiste Pset en schakelt het gereedschap in.

Als het resultaat is:

✓ OK → ga verder met bout B

Als het resultaat is:

✕ NOK → stop, probeer het opnieuw of begin met herstelwerkzaamheden

De digitale werkinstructies worden zo een interactief productieproces.

Open Protocol als standaardintegratie in Ansomat

Open Protocol is een standaardintegratie binnen het Ansomat operator begeleidingssysteem.

Operator guidance software fungeert als procesbesturingssoftware op werkstationniveau en stemt wat de operator ziet af op wat de geconnecteerde assemblagetools moeten doen.

Dit zorgt voor een gecontroleerde relatie tussen instructie, tool en resultaat.

Traceerbaarheid van de bevestiging

Met Open Protocol kan bevestigingsinformatie ook worden opgenomen in het productdossier.

Dit is met name van grote waarde in de automobielindustrie, de lucht- en ruimtevaart, de batterijproductie en andere sectoren waar kritieke bevestigingswerkzaamheden moeten worden gedocumenteerd.

Open Protocol versus andere communicatiemethoden

Open Protocol is niet de enige manier om verschroevende apparatuur aan te sluiten. Deze technologieën kunnen ook samenwerken.

Een typische architectuur zou er als volgt uit kunnen zien:

ERP / MES

↓

OPC UA / API's

↓

Operator guidance software

↓

Open protocol

↓

Verschroeving-controller

↓

Montagegereedschap

Het MES biedt productie-informatie, terwijl operator guidance software de uitvoering op het werkstation beheert.

Praktijkvoorbeeld: assemblage van een EV-accu

Neem bijvoorbeeld een EV-accupakket waarbij een kritieke bevestiging op positie B17 vereist is.

De operator hoeft niet handmatig van programma te wisselen of de resultaten van het verschroeven vast te leggen.

Voordelen van het Open Protocol

Conclusie

Open Protocol biedt een beproefde interface voor het geconnecteerd houden van intelligente bevestigingsapparatuur met operator guidance software en procesbesturingssoftware.

Of een werkstation nu gebruikmaakt van een elektrische moeraanzetter, elektrische visseuse, digitale momentsleutel, elektronische momentsleutel, een elektrische visseuse met koppelregeling of ander elektrisch schroefsysteem, het doel is steeds hetzelfde:

Het juiste programma selecteren → de operator begeleiden → het gereedschap aansturen → het koppel en de hoek bewaken → het resultaat valideren → de bewerking registreren → de productie voortzetten.

Binnen het Ansomat operator begeleidingssysteem koppelt Open Protocol compatibele apparatuur voor verschroeven rechtstreeks aan het assemblageproces.

In combinatie met koppelbewaking, koppel- en hoekregeling, gereedschappositionering, AR-projectie en traceerbaarheid ontstaat zo een gesloten bevestigingsproces:

Begeleiden → Positioneren → Configureren → Verschroeven → Valideren → Registreren → Doorgaan

In plaats van als op zichzelf staande montagetools te functioneren, worden geconnecteerde bevestigingstools geïntegreerde onderdelen van het digitale productieproces.