V okviru projekta RIUM je Univerza v Mariboru raziskovalno področje proizvodnega strojništva in mehatronike posodobila s kibernetsko-fizičnim proizvodnim sistemom, ki ga sestavljajo CNC stroji za obdelavo pločevin, oprema za natančno brezkontaktno merjenje in sledenje ter oprema za strojni vid.

Zadnji razvojni cikel oziroma Industrija 4.0 (I4.0) razvija kibernetsko-fizične sisteme, ki samodejno, s pomočjo umetne inteligence (AI), masovnih podatkov (Big Data) in strojnega vida (Machine vision) opravljajo ter upravljajo proizvodne procese v realnem času. Na ta način se tehnologije izdelave izdelkov, skrito pred očmi javnosti, ves čas razvijajo in prilagajajo na izzive okolja ter tako omogočajo sodoben način življenja.

Obdelovalna celica za razrez z vlakenskim laserjem in stroj za upogibanje materiala na prizmi sta primera najsodobnejših računalniško vodenih strojev. Stroja skupaj z zmogljivo programsko opremo Lantek Expert in TruTops Boost omogočata gnezdenje, optimizacijo in avtomatizacijo programiranja razreza pločevine ter načrtovanje ter simulacijo upogibanja pločevine. Ta dva vrhunska stroja odpirata pot k inovativni obdelavi pločevin in kovinskih materialov na popolnoma nov način.

Sestavni del pametne tovarne je tudi kognitivni modularni vpenjalni sistem za postopke rezkanja, primeren za prototipne mehanske obdelave, najzahtevnejših materialov in oblik obdelovancev ter najvišjih natančnosti. Ta najsodobnejši vpenjalni sistem omogoča izmenljivost med industrijskimi moduli v pametni tovarni in zagotavlja natančni položaj obdelovanca v pripravi. Dodatno omogoča nadzor stabilnosti obdelovanca med procesom obdelave in povezljivost, preko senzorsko-nadzornega sistema, za kognitivno korekcijo procesa rezkanja.

Izrednega pomena so tudi sistemi za spremljanje kakovosti obdelave. Če natančneje pojasnimo, nam sistem za optični nadzor stanja orodja in spremljanje procesa rezkanja omogoča merjenje obrabe orodja, zaznavo poškodb rezalnega roba, nadzor geometrije odrezkov in geometrijsko kontrolo obdelovanca. Sistem tako dopolnjuje oprema za povezavo senzorjev do interneta stvari (IoT) in oblaka (Cloud). Trikanalni laserski interferometer s tremi merilnimi glavami omogoča merjenje pomikov z nanometrsko točnostjo, to je točnost, ki je še pred kratkim bila nepredstavljiva.

Laser tracker je naslednji visoko natančen merilni instrument, ki se uporablja v industrijski metrologiji za tridimenzionalno merjenje. Omogoča natančno določitev položaja in gibanja merjenega predmeta v tridimenzionalnem prostoru. Visoka natančnost meritev na dolge razdalje in v zahtevnih okoljih so pogoj za natančno, kakovostno in učinkovito proizvodnjo.

Strojni vid je tehnologija, ki omogoča, da stroji »vidijo« in »razumejo« svet okoli sebe na podoben način kot ljudje. V I4.0 in pametnih tovarnah je strojni vid ključen v avtomatizacijo, optimizacijo in digitalizacijo proizvodnih procesov. Zmogljiva telecentrična leča ter kakovostni izvor homogene svetlobe omogočata izredno natančne optične analize in raziskave. FPGA programirljiva logična vrata omogočajo implementacijo računsko zahtevnih metod, kot je umetna inteligenca, v realno časovne industrijske rešitve.

Oprema za kibernetsko povezavo in avtomatizacijo omogoča preučevanje različnih vplivov na delovanje ter na trajnost, energetsko učinkovitost in vzdrževanje pametne tovarne na ravni sklopa, stroja ali proizvodnje. Z opremo je možno preučevati različne načine izvajanja posameznih delovnih operacij, stroja in tovarne kot celote in pri tem imeti vpogled v podatke ter nadzor nad delovanjem vseh sistemov.

Delovanje celotnega sistema je možno preučevati in nadzirati tudi z oddaljenega mesta. Sistem lahko vključuje elemente sodobnega proizvodnega postrojenja značilnega za I4.0, od umetne inteligence, obvladovanja velike količine podatkov, uporabe storitev v oblaku, študije sistema za upravljanje proizvodnje in optimizacijo elementov proizvodnega procesa v realnem času. Zmogljiva programska oprema omogoča tudi računalniško načrtovanje sistema, od podrobnega modeliranja, do programiranja posameznih strojev in simuliranja delovanja.