COMBED - stručný popis
COMBED je virtuální pracoviště pro ověřování strategií výrobního managementu především ve vizi „inteligentních“ systémů pro továrny budoucnosti (Smart factories). Je zaměřen na vývoj digitálního řízení výroby a digitální intra-logistiky výrobního uzlu. Součástí COMBED je simulace technologií průmyslové automatizace, robotiky a technologie Industrie 4.0. COMBED je vytvořen SW technologiemi běžícími na výkonném PC (herní konzola s výkonnou grafikou). Součástí SW vybavení je ASS Wizzard pro konfiguraci dig.dvojčat AAS dle specifikace AAS in Detail z r.2019, rozšířenou o aktivitní část AAS, prostředí pro vývoj komunikace OPC UA (od fy Unified Automation), MES/MOM systém COMES. COMBED je vybaven modelovací technologií ABB robot studio (ARS) pro tvorbu virtuálních technologií, kde lze simuloval všechny výrobní zařízení (assets). Na COMBED lze virtualizovat zařízení, která mají svoji digitální podobu v CAD, a to jak z knihoven ARS, tak importovat vlastní vyvinuté stroje a zařízení (assets) v CAD (formát STEP). COMBED umožňuje demonstrovat moderní principy a technologie pro řízení výroby, logistiky a distribuci výrobních zdrojů, např. řízení výroby a intra-logistiky pomocí digitálních standardních dvojčat dle Industrie 4.0 Asset Administration Shell (AAS). COMBED slouží pro interní potřeby a vývoj ve firmě Compas automatizace, spol. s r.o. a Compas robotiky, s.r.o. a pro externí využití jako ukázková a prezentační platforma. Testování externími uživateli je omezeno a musí být dohodnuto předem, pro využití je nezbytná příprava v podobě zaškolení do instalovaných SW řešení.
Výuka/získávání zkušeností
Jako demo-pracoviště pro případné ukázky studentům, organizované po dohodě s Compas. Samostatné využití studenty je možné uvažovat pro dlouhodobější práci (bakalářské, diplomové práce, doktorantské práce, …), z důvodu potřeby zaškolení do několika SW prostředků. Nezbytné jsou dostatečné znalosti IT moderních vývojových prostředků a systémů řízení výroby MES. Dále základních znalostí automatizace, PLC řídících systémů, robotů, průmyslových komunikačních technologií. Vhodné využití pro studentské práce by bylo např. pro výzkum a ověřování připravených výrobních scénářů s využitím řízení výroby a logistiky pomocí AAS, na připravené virtuální technologii COMBED2 (výrobní uzel s volnými roboty).
Výzkum
V této oblasti je COMBED orientován především na ověřování Compas algoritmů pokročilé digitalizace výroby a logistiky, a využití digitálních dvojčat Asset Administration Shell a její implementaci při tvorbě skutečných digitálních dvojčat.
Aplikace v průmyslu
Compas realizuje desítky digitalizačních systémů u zákazníků ročně a COMBED nabízí platformu pro ověření vývoje a nasazení pokročilých systémů pro budování „chytrých“ továren (Smart factories) ve vizi Industrie 4.0.

Pozn.: Nepoužíváme v komunikaci termín Průmysl 4.0, protože tato vize nemá žádnou technickou specifikaci (neexistují dokumenty vysvětlující, co Průmysl 4.0 je, aby se podle toho dalo vyvinout a realizovat nějaké technické zařízení) a propagátoři (CIIRC, NCP4.0, …) v podstatě „mlží“ obecnými pojmy, které matou průmyslovou veřejnost.

Question category: Purpose of the facility

( ) Teaching
( ) Training
( ) Innovation/Research
( ) DIY
( ) Networking
(x) Other: Business in process automation and digitalization of factories

Describe your testbed (projects, research, main focusing)

Compas virtual testbed COMBED is developed to test new methods and principles of state of art production management.
We used COMBED to test decentral and smart manufacturing management based on standardization in accordance with Industrie 4.0 Plattform. This production management method was done by communication between dozens of standardized digital twins of manufacturing assets (Asset Administration Shells - AAS) that are created for all assets - production machines, warehouse racks, mobile robots and also AAS instances of all products.
COMBED includes both its own SW for decentralized production management - AAS network, OPC UA communication system, production animation in the form of virtual technology and Compas MES / MOM COMES system.
For above mentioned use case Compas MES/MOM system COMES in smart production was not used to digitally control production and its logistics as usual. COMES was used for product specifications (it´s manufacturing operations), setting COMBED virtual asset parameters, creating production orders by the user and for evaluation of the smart production management through standard KPI´s such as OEE, downtime statistics, non-conforming products, etc.

What type of manufacturing is practiced or modeled at your testbed/Pilotfabrik? (Multiple answers possible)

(x) Discrete manufacturing (e.g. electronics, machine tools, vehicles and vehicle components)
( ) Process manufacturing (e.g. chemicals, paints, fuels, biochemical products)

In which phases of the product life cycle do the focal points of your testbed lie? (Multiple answers possible)

( ) Product development/product design
( ) Prototype construction
(x) Manufacturing/Production
(x) Assembly
(x) Logistics
( ) Service
( ) Recycling/upcycling/repair

What software do you use for virtualization, data acquisition and communication?

COMBED is based on virtualization and animation tool - ABB Robot Studio is used. For parametrization, scenarios and data acquisition Compas MES/MOM system COMES is used. For communication among assets OPC UA is used.

Do you already have experience with these communication technologies? Do You use them in practical applications?

(x) OPC UA
( ) OPC UA TSN
(x) MQTT
(x) Industrial Ethernet (Profinet, PowerLink, EtherCAT, Ethernet IP, ...)
(x) Other

What kind of architecture do you use in your systems or projects? Please write a small description

(x) Hierarchical with gateways
(x) Pyramid with industrial Ethernet
(x) Decentralized

What specifications of the digital twin do you use?

Asset Administration Shell

Do you use the Asset Administration Shell? What specification do you use (ZVEI, VDMA, VDI/VDE, other)?

AAS ZVEI spec.

What is the focus of current research and development activities?

Digitalization based on our MES/MOM system COMES.

What is the focus of future research and development activities?

Predictive maintenance, machine vision, ML, AI.

What are the technologies and approaches that set your facility apart, or that differentiate you from competition?

Our complex digitalization solution :Compas digital factory".

Which target groups have active access to your infrastructure? (Multiple answers possible)

( ) Startups
(x) SME
(x) Large enterprises
(x) Students/Pupils
( ) Researchers
( ) Makers
( ) Other:

Does your testbed offer workshops or continuing education courses, if so which ones? (Multiple answers possible)

( ) Standardized courses
( ) Individual programs for companies
( ) Individual programs for educational institutions
( ) Publicly accessible continuing education
(x) Other: On demand.

Which of these formats are increasingly being used? (Multiple answers possible)

( ) Standardized courses
( ) Individual programs for companies
( ) Individual programs for educational institutions
( ) Publicly accessible continuing education
( ) Other:

To which target group(s) are your training programs available? (Multiple answers possible)

( ) Startups
( ) SME
( ) Large enterprises
( ) Students/Pupils
( ) Researchers
( ) Makers
( ) Self-employed
( ) Pilot & Learning Factories
( ) Other:

What opportunities do you offer companies to support them in product development? (Multiple answers possible)

( ) Consulting regarding prototyping and product development
( ) Testing of external developments/products in existing infrastructure of the testbed
( ) Access to production data
( ) Networking with investors
( ) Other:

Please rank the following groups of companies according to the intensity of their cooperation with you (ranking)

(x) Large companies (> 250 employees)
(x) Medium-sized companies (>50 employees)
( ) Small companies (<50 employees)
( ) Startups
( ) Self-employed

Are there one or more specific target groups that increasingly use your offer? (Multiple answers possible)

( ) Startups
( ) SME
( ) Large enterprises
( ) Self-employed
( ) Other:

For which events can companies use your premises? (Multiple answers possible)

( ) Product presentations
( ) Networking events
( ) Corporate events
( ) Other:
( ) None

What dissemination and communication activities are you currently undertaking to address companies?

(x) Events and functions
( ) Partnerships (if yes, which ones)
(x) Media cooperations
(x) Word of Mouth
( ) Other:

Do companies in your region know about your offerings and services?

( ) Most companies are well informed
(x) Some companies are well informed
( ) Few companies are well informed
( ) Most companies are not well informed

What activities are you currently engaged in to motivate companies to work with you?

Trade fairs, seminars, conferencies.

Do you already cooperate with other similar institutions, if yes with which one or do you plan a cooperation / collaboration and if yes, with which institution

VUT Brno, VŠP Jihlava.

Are you part of one or more project consortia related to regional, national or large international EU research framework or cooperation programs (e.g. Horizon2020, Interreg, etc.), if yes which, or do you plan to participate in such programs and if yes, in which ones?

Interreg PredMain project.

Which Industrie 4.0 topics are you most interested in for a possible cooperation with one or more project partners?

Digitalization, robotics, simulation, predictive maintenance, ML.

Kontakt: Ing. Jan Jirsa, email: Jan.Jirsa@vspj.cz