Easy Access: kolejny krok w realizowaniu idei przemysłu 4.0

Młody patrz i ucz się!

Jednym z aktualnych problemów automatyki przemysłowej jest odpowiednie zarządzanie dostępami do posiadanych maszyn. Ze względów bezpieczeństwa, pracownicy hali produkcyjnej powinni mieć dostęp tylko do wybranych urządzeń, do których obsługi zostali przeszkoleni. Większość systemów rozwiązujących ten problem wymaga posługiwania się hasłami, które pomimo mniejszego lub większego skomplikowania są przekazywane pomiędzy pracownikami. Z tego zagadnienia zresztą można by zrobić ciekawą rozprawę socjologiczną, nie raz byliśmy przecież światkami sytuacji, gdzie „stary” pracownik z niemałą satysfakcją wprowadza „młodego” operatora w świat tajemnej wiedzy: „po co będziesz wołał UR, patrz i ucz się jak sobie radzić”. Tym oto sposobem hasła stają się wiedzą powszechną, migrują między kolejnymi pokoleniami pracowników, często widnieją zapisane na panelach operatorskich i są znane także dla szerokiej rzeszy podwykonawców. W takich przypadkach nie może być mowy o odpowiedzialności za zdarzenia, określeniu winnych w przypadku awarii czy o bezpieczeństwie.

Historia pewnego audytu

Gdzieś w okolicach 2015 roku u jednego z naszych klientów (duży dostawca dla branży Automotive) trwał audyt przeprowadzony na zlecenie klienta końcowego – kluczowego producenta samochodów na świecie. Trzy dni upłynęły na weryfikacji zarówno ogółu produkcji jak i detali mających wpływ na jakość produktu końcowego. Był akurat ostatni dzień audytu, jak dotąd wszystko szło po myśli producenta, do momentu, gdy jeden z audytorów podszedł do losowo wybranego operatora urządzenia, którego zadaniem było dokręcanie elementu. Audytor stwierdził, że moment dokręcania jest zbyt mały dla tego procesu i zadał pytanie: „Co Pan zrobi w tej sytuacji?” Operator jako człowiek niezwykle oddany swojej pracy, świadom że każda minuta postoju kosztuje stwierdził, że samodzielnie rozwiąże problem. W tym celu kliknął w panel HMI, logowanie, rodzaj użytkownika Technolog i po wprowadzeniu hasła uzyskał dostęp. Wynik audytu mógł być tylko jeden: zmiana metody logowania z systemu haseł i uzbrojenie kilkudziesięciu urządzeń w nowe rozwiązanie.

RFID

RFID to technologia pojawiająca się coraz częściej w życiu codziennym – przykładem mogą być opaski na rękę otwierające szafki na basenie, karty do otwierania drzwi w hotelu, sklepowe zabezpieczenia przed kradzieżą czy ekwiwalent kodów kreskowych w niektórych sklepach. Ten typ nośnika nie posiada wad dwuwymiarowych kodów odczytywanych poprzez skanowanie obrazu – zabrudzenie lub uszkodzenie znacznika uniemożliwia prawidłowy odczyt; możliwe jest także jego łatwe podrobienie przez skopiowanie (np. ksero). W zakładach produkcyjnych RFID umieszczane są najczęściej na indywidualnych kartach (lub w innym przedmiocie – np. breloczkach), przydzielanych dla każdego pracownika, używanych także do monitorowania czasu pracy czy wydawania posiłków w stołówce. Wielozadaniowość kart gwarantuje, że posiadacz niechętnie dzieli się nią ze współpracownikami. Integracja nowego systemu z maszynami klienta polega na dodaniu głowicy RFID do każdego urządzenia. Bardzo szerokie portfolio produktów pozwala na swobodne dopasowanie rozwiązania do różnych wymagań. Zapisane na nich dane gwarantują dostęp do urządzeń adekwatny do kwalifikacji użytkownika. Efektem jest skrócenie czasu potrzebnego na uzyskanie dostępu do maszyny, a także podniesienie poziomu bezpieczeństwa.

Rozwiązanie prawie idealne

Poprzez zastosowanie RFID wyeliminowaliśmy sytuacje z nieautoryzowanym dostępem do urządzeń, ale niespodziewanie na horyzoncie pojawiło się nowe wyzwanie. Rotacje personelu lub zmiany kwalifikacji poszczególnych pracowników to często występująca sytuacja w wielu zakładach przemysłowych. Obecny system zarządzania maszynami wymagał, przy tego typu zdarzeniach, konieczności aktualizacji każdego z urządzeń z osobna. Zarządzanie dostępami urosło do rangi procesu, w który zaangażowani byli pracownicy różnych obszarów, od kadr ze strony operacyjnej, aż po automatyków, których zadaniem było przeprogramowywanie dostępów na poszczególnych maszynach. Proces wymagał zbyt dużego nakładu czasu i sił ze wszystkich stron.

Digitalizacja

Wspólnie z klientem określiliśmy warunki brzegowe nowego rozwiązania:

  • scentralizowany system do zarządzania dostępami w całym zakładzie,
  • charakteryzujący się kompatybilnością ze wszystkimi maszynami,
  • wykorzystujący RFID,
  • posiadający intuicyjny interfejs.

Oprócz opracowania warstwy hardwarowej musieliśmy także napisać odpowiedni software. Sercem systemu jest serwer z listą (format xlsx lub csv) użytkowników, z odpowiednio nadanymi uprawnieniami. Dzięki zastosowaniu tak prostego formatu edycja danych może zostać wykonana przez pracownika, który nie posiada fachowej wiedzy z zakresu automatyki (osoby z działu kadr). Serwer stanowi punkt centralny, dzięki niemu może odbywać się skuteczne zarządzanie maszynami w całej fabryce, każda zmiana wprowadzona w liście dostępów jest od razu widoczna w każdym miejscu zakładu. W celu komunikacji zastosowaliśmy protokół TCP/IP lub standard RS232, który umożliwia komunikację z poszczególnymi stanowiskami. Bitowa informacja dotycząca aktualnie zalogowanego użytkownika jest przekazywana w postaci wyjść cyfrowych. Takie podejście umożliwia również łatwe zintegrowanie systemu z dowolnym sterownikiem PLC. System równocześnie monitoruje i przechowuje historię użytkowania wszystkich podłączonych urządzeń. Pamięta identyfikator i czas pracy każdego pracownika na danym stanowisku, a także generuje w określonych odstępach czasu raporty okresowe. Ułatwia to szybkie wdrożenie i ewentualne wprowadzanie aktualizacji do systemu. Natomiast zaimplementowana opcja automatycznego wylogowania po upływie określonego czasu, pozwala na uniknięcie sytuacji, w której osoby trzecie zyskają nieautoryzowany dostęp do maszyny np. jeśli pracownik zapomni się wylogować.

Tak powstało rozwiązanie, które nazwaliśmy Easy Access. Jeśli Twoja organizacja ma podobne problemy jak w opisanym przykładzie, zachęcamy do kontaktu ze specjalistami Balluff pod adresem projekty.pl@balluff.pl lub telefonem: 71 382 09 00.