Ligne Flexible Connectée 4.H

Architecture de la ligne

Architecture de la ligne

Composants de la ligne

Active Cockpit

Architecture de la ligne

Architecture et flux de données

pyramide CIM 

La ligne fonctionne sur une architecture basée sur le fonctionnement de la pyramide CIM :

image.png

IoT Gateway et ActiveCockpit

L’IOT gateway est une solution Bosch Rexroth qui permet de centraliser la récupération des données. Il récupère les données récapitulées sur le graphique suivant :

image.png

Ecran d'accueil

Les différentes fonctionnalités de l’IOT gateway sont explicitées sur le menu d’accueil :

image.png

Devices

La configuration d'un Device permet de connecter un composant de la Ligne à l'IoT Gateway via OPC-UA. On donne les paramètres pour communiquer avec le serveur OPC-UA qui tourne par exemple sur le PC industriel d'un convoyeur (dans l'armoire électrique). C'est ce serveur qui collecte les données au niveau des automates. Prenons l'exemple du convoyeur 1 :

image.png

On renseigne dans serveur URL l’adresse du serveur OPC UA du convoyeur, ici pour le serveur du convoyeur 1 on renseigne

opc.tcp//192.168.3.41:4840

On renseigne ensuite les Endpoints , il faut configurer le nom de la variable que l’on va stocker (ce nom peut être modifié et sera le nom de la variable dans la bdd de InfluxDB) ici :  Convoyeur_1_Var_Speed

NodeID : ns=2; s = Application.UserVarGlobal.Var_speed

Le Value Change Trigger : « Quality or Value ; permet de changer quand la valeur est update dans la database.

Processing

La configuration du traitement "Processing" va permettre d’inscrire les données collectées en temps réel par le concentrateur Bosch dans la BDD influxDB.

image.png

Cette fonctionnalité permet donc de choisir quelles données sont récupérer sur l’IoT Gateway et comment elles vont être stocké dans la BDD.

On associe le nom de la variable défini dans l’outil Device et on l’associe avec un nom de variable dans une BDD InfluxDB.

Les BDD sont définis avec des « machine » (machine non physique c’est juste une façon d’organiser et de stocker les données), ici on est sur la machine 1 de la BDD 001.

Chaque machine est liée à 4 valeurs appelée Value auquel on associe la variable créée dans l’outil devices.

Par exemple pour la donnée Convoyeur_1_NumPoste, qui contient le numéro de poste auquel le convoyeur est attaché, il faut pour accéder à cette donnée dans la BDD accéder à la valeur « m1_v1 » dans la BDD 001.

Pour la valeur2 il faudra chercher la valeur m1_v2 etc

Tableau récapitulatif des valeurs machine de chaque convoyeur :

M1_v1

Num_poste

M1_v2

Var_Courant

M1_v3

Presence_WT_Entree

M1_v4

Presence_WT_Poste

M2_v1

RFID_Numero_Plateau

M2_v2

Bande_En_rotation

M2_v3

Var_Voltage

M2_v4

Var_temperature

 

On peut rajouter des machines pour stocker plus de valeur avec l’onglet Add Cloud service et en sélectionnant Add « Bosch Rexroth IoT Insights Standard » :

image.png

Base de donnée Influx DB

Toutes les bases de donnée InfluxDb sont accessibles à l'adresse https://192.168.3.40:8086

image.png

Rappel des données contenues dans chaque "machine" :

001 IoT Insights Standards 

Données du  Convoyeur 1

002 IoT Insights Standards 

Données du Convoyeur 2

003 IoT Insights Standards 

Données du Convoyeur 3

004 IoT Insights Standards 

Données du bouton poussoir et de l’andon du poste de préparation

005 ActiveAssist 

Donnée de l’active asssit

006 Data Postes (Standards)

Données des boutons poussoir et des andons des postes

Architecture de la ligne

Simulation de la production - Logiciel IMPACT

Utilisation basique

Import d'un modèle 3D

http://utilisateurs.impact.free.fr/objets_3d_Bureaux.htm

Création d'un modèle 3D

http://utilisateurs.impact.free.fr/CreationObjet3D/Impact_Objet3D.htm

Ressources

Contacts

Alternatives

Robot collaboratif Bosch Rexroth APAS

Robot collaboratif Bosch Rexroth APAS

Mode opératoire APAS - Les bases

Présentation APAS :

image.png Toujours éteindre le robot en suivant les instructions d'extinction ! Le robot doit être éteint dans sa position d'origine.

Si le robot n’est pas dans sa position d’origine au démarrage, la peau capacitive ne pourra être calibrée et le robot ne pourra fonctionner en mode collaboratif. Il faudra alors insérer la clé pour désactiver les sécurités et le déplacer dans sa position d’origine en mode manuel (bouton d'acquittement actif).

Démarrage normal

Étape
Manière de procéder
Graphique / Élément de commande
1.

Vérifier que le robot est dans sa position d'origine et que la zone de travail est libre.

image.png

Si le robot n’est pas dans sa position d’origine au démarrage, se reporter à la section "démarrage en cas de problème"

 

image.png

2.
Relâcher les 2 boutons d’arrêt d’urgence en les tournant dans le sens horaire :
  • Sur l’écran tactile
  • Sur la base du robot

 

0_teach_panel.png3_controller_panel.png

3.

Vérifier que l'arrêt d'urgence de la pince n'est pas enclenché. Le cas échéant, tirer sur les doigts de la pince.

image.png

Si la pince est en collision avec un objet, ce qui empêche de tirer sur les doigts, déplacer le robot en mode manuel, voir section Programmation manuelle basique


4.
Tourner l’interrupteur principal électrique en Position I

 

1_main_electrical_switch.png

5.
Démarrer le contrôleur du robot sur le Panneau de commande lorsque demandé pendant la phase d’initialisation « Steuerung Ein ». Rester appuyer 1 à 2 secondes. Le bouton d’acquittement doit être activé car la peau capacitive n’est pas encore active.

 

3_controller_panel.png

6.
Attendre l’ouverture du logiciel de programmation du robot et le message demandant l’allumage du contrôleur du robot « Steuerung-Ein ». Traduction :

Procédure d’initialisation APAS

  • Établissement de la connexion au robot
  • Appuyez sur le bouton d’allumage du contrôleur
  • Le bouton a bien été appuyé
  • Le robot est prêt
  • Les caméras sont initialisées

image.png

Si le message "es kann keine Verbindung zum Roboter aufgebaut werden..." apparaît, c'est sûrement que le robot a été éteint hors de sa position d'origine. Se reporter à la section "Démarrage en cas de problème".

 

4_initialization_german.jpg

8.
Code couleur voyant sécurité :
  • Vert : OK
  • Jaune : Problème avec la peau
  • Rouge : Arrêt d’urgence / Acquittement annulé
  • Bleu : Un message est affiché sur l'IHM, intervention opérateur requise
  • Clignote vert-rouge : Les dispositifs de protection sont pontés
  • Clignote rouge : La housse réactive est pontée

 

image.png

Extinction

Étape
Manière de procéder
Graphique / Élément de commande
1

Condition préalable :

  • Le plan de travail est terminé ou a été interrompu (touche pause) dans une position où le robot ne risque pas une collision en retournant à sa position d'origine
  • La position d'origine peut être accostée sans collision

 

 

3

Appuyez sur la touche "Interrompre étape de travail"

  • L'état "Le plan de travail s'interrompt..." apparaîtra sur la gauche de l'écran tactile
  • L’état "Plan de travail interrompu !" apparaîtra sur la gauche de l'écran tactile

 

image.png

4

Appuyez sur la touche "Retour aux plans de travail"

  • L'écran de démarrage s'affichera sur l'IHM.

 

 image.png

5

Appuyez sur la touche "Accoster position d'origine".

image.png

6

Confirmez avec la touche "Démarrer".

 

image.png

7

Attendre que le robot se déplace en position d'origine

 

image.png

8
  • Appuyez sur la touche "Mettre à l'arrêt"
  • Confirmez avec la touche "Mettre à l'arrêt"
  • Attendre que l'écran tactile (HMI) soit éteint

 

image.png

9
  • Eteindre le contrôleur
  • Couper l'interrupteur principal de l'armoire électrique

 

3_controller_panel.png

image.png

Démarrage en cas de problème

Étape
Manière de procéder
Graphique / Élément de commande
1.

Vérifier que la zone de travail est libre.

image.png

Si le robot n’est pas dans sa position d’origine au démarrage, la peau capacitive ne pourra être calibrée et le robot ne pourra fonctionner en mode collaboratif. Il faudra alors insérer la clé pour désactiver les sécurités et le déplacer dans sa position d’origine en mode manuel (bouton d'acquittement actif)

 

image.png

2.
Relâcher les 2 boutons d’arrêt d’urgence en les tournant dans le sens horaire :
  • Sur l’écran tactile
  • Sur la base du robot

 

0_teach_panel.png3_controller_panel.png

3.

Vérifier que l'arrêt d'urgence de la pince n'est pas enclenché. Le cas échéant, tirer sur les doigts de la pince.

image.png

Si la pince est en collision avec un objet, ce qui empêche de tirer sur les doigts, déplacer le robot en mode manuel.


4.
Enclencher l'interrupteur à clé « Freigabe Sonderfunktion » (Autorisation fonction spéciale)

Pour ponter les dispositifs de protection :

  • La housse réactive
  • La surveillance du débattement de la pince.

 

6_key_special_functions.png

5.
Tourner l’interrupteur principal électrique en Position I

 

1_main_electrical_switch.png

6.
Appuyer sur le Bouton d’acquittement pendant la phase d’initialisation du robot (calibrage caméra et peau).
  • Ce bouton est aussi dit « dispositif homme mort ».
  • Si la peau capacitive est désactivée (avec la clé), ou n’est pas encore calibrée (démarrage du robot), alors le mouvement du robot ne peut être commandé qu’avec ce bouton activé.

Ce bouton a trois positions :

  • Enfoncé à moitié : acquittement actif mouvement robot autorisé, même si la peau capacitive n’est pas active
  • Relâché ou enfoncé complètement : acquittement annulé. Le mouvement du robot ne peut être commandé que si la peau capacitive est active et calibrée.

 

5_dead_man_switch.png

7.
Démarrer le contrôleur du robot sur le Panneau de commande lorsque demandé pendant la phase d’initialisation « Steuerung Ein ». Rester appuyer 1 à 2 secondes. Le bouton d’acquittement doit être activé car la peau capacitive n’est pas encore active.

 

3_controller_panel.png

8.
Attendre l’ouverture du logiciel de programmation du robot et le message demandant l’allumage du contrôleur du robot « Steuerung-Ein ». Traduction :

Procédure d’initialisation APAS

  • Établissement de la connexion au robot
  • Appuyez sur le bouton d’allumage du contrôleur
  • Le bouton a bien été appuyé
  • Le robot est prêt
  • Les caméras sont initialisées

 

4_initialization_german.jpg

9.
Appuyer sur le bouton « Accoster la position d'origine »

 

image.png

10.

Appuyer sur le bouton « course d’initialisation housse réactive »

  • Le robot va effectuer le calibrage de ses capteurs
  • Rester assez loin du robot pendant cette période.

 

image.png

11.

Retirer la clé et rallumer le contrôleur. Le robot est à nouveau en mode collaboratif.

 

6_key_special_functions.png

Elements de commande et d’affichage

P .64 APAS assistant i6 BA

Programmation manuelle basique

ATTENTION !
Risque d’écrasement entre les doigts de la pince ou les pièces prises
et les éléments fixes !

Les doigts de la pince et les pièces prises ne sont pas protégés par la
housse de protection. En cas de mouvements de rotation du bras du robot
ou de la tête APAS, des collisions avec les éléments fixes de la station
peuvent survenir. Ce qui entraîne le risque d’écorchures et de légères
contusions.

  • En mode manuel ou en mode de réglage, l’APAS assistant ne doit être
    commandé que par une personne autorisée. Celle-ci doit être
    familiarisée avec le fonctionnement et connaître les dangers potentiels.
  • Équiper les zones comportant un risque de coincement de barrières
    locales en fonction de l’application.
  • En cours de service, ne pas intervenir dans la zone d’opération des
    doigts de la pince.
  • Sur des trajets > 50 mm, les doigts de la pince doivent être orientés
    vers le bas.

Connexion en mode Ajusteur ou Administrateur nécessaire !

Étape
Manière de procéder
Graphique / Élément de commande
1 Panneau de commande des mouvements du robot

 

 

10_commande_robot.png

2 Définir l’orientation de la pince par rapport au sol :
  • Verticale vers le bas
  • Oblique
  • Horizontale


 11_aligner_pince.png

3 Commande des mouvements du robot dans le repère :
  • Du robot (sa base mobile)
  • De la caméra
  • De la pince
  • D’un objet transporté


 12_commande_robot_type.png

4 Coordonnées du repère de l’outil (TCP Tool Center Point)


 13_commande_robot_coordonnees.png

5 Cette zone affiche la valeur de translation (mm) et de rotation (°) que doit effectuer le robot. La valeur sélectionnée (en vert) peut se modifier à l’aide des touches situées juste en dessous.


 15_commande_robot_scaling.png

6 Commande dans les repères intermédiaires de la chaîne cinématique du robot

 

14_commande_robot_panneau.png

7 Mouvement de translation du TCP dans le sens de la flèche (par ex. 1).

Le graphique montre la partie du bras du robot qui sera déplacée.


 16_commande_robot_translation.png

8 Mouvement de rotation du TCP dans le sens de la flèche (par ex. 2).

Le graphique montre la partie du bras du robot qui sera déplacée.

 

17_commande_robot_rotation.png

9 Commande dans le repère de la pince du robot :

Un panneau pour la translation et un autre pour la rotation

 

18_commande_robot_pince.png

10 Ouverture / fermeture de la pince

 

18_commande_robot_pince_ouverture.png

11 Commutation entre mouvement de translation et rotation


 20_commande_robot_translation_rotation.png

12 Commande dans le repère de la bride du robot (TCP par défaut)

 

21_commande_robot_tcp.png

13 Commande des coordonnées articulaires du robot. On commande directement chacun des 6 moteurs en rotation.


22_commande_robot_articulaire.png

Révision #8
Créé 13 mars 2023 11:18:12 par apps_admin

Mis à jour 13 mars 2023 14:21:47 par apps_admin
Robot collaboratif Bosch Rexroth APAS

Programmation avancée

Programmation Automatique : Pick & Place

  Programmation graphique :
  • Séquence de blocs d’actions élémentaires
  • Agencement des blocs en série ou en parallèle
  Sélection et Paramétrage de blocs prédéfinis
  Certains blocs d’action nécessitent un apprentissage pour la configuration de ses paramètres
  Exemple du type d’approvisionnement en composants à manipuler avec la pince du robot (Pick & Place) :
  • Composants sur surface libre
  • Composants palettisés
  • Composants sur chariot guidé
  Saisie d’un composant avec la pince :
  • Exemple d’apprentissage de la trajectoire d’approche
  • Création des trajectoires par apprentissage de point
  • Gestion de la caméra intégrée
   
   
   

Configuration avancée

  Changer la langue en cliquant sur Langue / Sprache
  Passer en mode Ajusteur ou Administrateur. Pour pouvoir modifier les programmes
  Règle le pourcentage de vitesse d’exécution des programmes du robot, dit « Override ». Par ex. si vous avez défini un mouvement Cartésien droit à 20cm/s et que vous donnez un Override de 10%, la trajectoire sera exécutée par le contrôleur à une vitesse de 2cm/s
[![1_main_electrical_switch.png](https://wiki.arn-test.noho.st/uploads/images/gallery/2023-03/scaled-1680-/1-main-electrical-switch.png)](https://wiki.arn-test.noho.st/uploads/images/gallery/2023-03/1-main-electrical-switch.png) Pour comprendre les problèmes d’exécution du programme il faut ouvrir les messages de « log ». Après l’exécution d’un programme on peut supprimer les messages précédents.
   
   

Utilisation de la Ligne

Utilisation de la Ligne

Démarrage et Connexion

Version courte

Allumer le fusible dans l'armoire électrique principale de la salle. Il faut une clé de l'armoire qui est une clé standard.

Connexion au sous-réseau de la ligne 192.168.3.0

Toutes les prises RJ45 des poteaux de la ligne sont connectées à un sous-réseau (VLAN) 192.168.3.0/24 isolé du réseau de l'IUT, ce à des fins de sécurité informatique. Tous les éléments de la ligne ont une adresse IP en 192.168.3.x pour pouvoir communiquer sur ce réseau. A priori, on ne peut donc pas se connecter par le wifi ou le réseau filaire de l'IUT depuis son bureau aux interfaces web qui sont hébergées sur un des serveurs de la ligne  :

Pour pouvoir se connecter depuis son ordinateur personnel à la ligne, il faut se mettre en filaire sur un switch d'un poste ou un poteau de la ligne. Puis il faut configurer la carte réseau ethernet correspondante en IPv4 fixe, cf. photo ci-dessous :

image.png

Les IP suivantes sont libres (vérifier dans le fichier Adresse_IP.xlsx) :

Pour pouvoir se connecter au sous-réseau de la ligne depuis son bureau de l'IUT, il faut de plus que le responsable réseau de l'IUT configure une des prises RJ45 du bureau (ex. prise A15-2 en A1-05) sur le sous-réseau. Attention, cette prise ne pourra plus être utilisée pour se  connecter au réseau de l'IUT.

Allumage de chaque élément

Utilisation de la Ligne

Visualisation et traitement des données de la Ligne

Une fois les données stockées on va vouloir maintenant les visualiser.

OPC-UA

Il est possible de visualiser les données concentrées sur l'IoT Gateway via le protocole OPC-UA.

image.png

image.png

Grafana

Un des outils que nous pouvons utiliser pour visualiser les données est un serveur grafana qui est hébergé sur l’IOT gateway. Pour utiliser Grafana, il faut tout d’abord ajouter les bases de données influxdb pour pouvoir importer et afficher les données. Voici un exemple de configuration de BDD dans Grafana : 

image.png

Les BDD ont déjà été importé dans grafana.

Dashboard

Voilà un exemple de Dashboard permettant d'afficher les données

image.png

IoT Dashboard

Node-RED

Intégration des Andons, boutons tactiles et traitement de données

Interconnexion données Bosch-HLP

Serveur OPC-UA sous Node-RED

Dans le cadre de l'intégration de la Ligne connectée Bosch Rexroth avec le MES HLP Mappsy, le serveur Node-RED mis en place par Théo Kielwasser et Bosch pour le traitement de données a été augmenté d'un Flow supplémentaire. Ce Flow créé un serveur OPC-UA sur le port standard 192.168.3.40:4840. Le serveur OPC-UA de l'IoT Gateway lui, est sur le port 192.168.3.40:9999. Cela permet de formater/convertir les données Bosch pour qu'elles correspondent au "format standard" HLP/Mappsy.

Pour visualiser ces données il suffit d'utiliser FreeOPC-UA pour se connecter à opc.tcp://192.168.3.40:4840 (adapter les instructions ci-dessus https://innovation.iha.unistra.fr/books/ligne-flexible-connectee-4h/page/visualisation-et-traitement-des-donnees-de-la-ligne#bkmrk-opc-ua ).

Le principe d'interconnexion est simple. Pour chaque poste, on publie une variable booléenne OPC-UA PIECES_COUNTER_N dans Root/Objects/postes. Cette variable est true lorsqu'il n'y a pas de palet au poste N et false lorsqu'un palet est présent. Lorqu'un palet quitte le poste la variable change donc de l'état false à true.

Le boitier HLP i4 se connecte au serveur Bosch via le réseau local de la ligne via son interface ETH2 (câble rose connecté au switch du poste de préparation). Il souscrit au serveur OPC-UA 192.168.3.40:4840. Le boitier est connecté au cloud HLP via son interface ETH1 et le routeur de la ligne (câble gris connecté à la prise B0TP11-29 en bas du poteau, prise sans étiquette).

PXL_20241010_100014440.MP_1080.jpg

Chaque fois que la variable passe à true, HLP incrémente une variable de comptage dans l'infrastructure de données de la ligne sur son cloud.

image.png

Flow de stockage dans des variables globales

Flow de publication des variables globales sur le l'OPC-UA 4840

Sources :

Export des données dans un tableur

image.png

Un programme écrit en Python est disponible pour générer un export des données de la base de données InfluxDB au format XLS.

  1. Lancer le programme depuis le bureau
  2. Désélectionner les données à ne pas exporter (turquoise=sélectionné)
  3. Cliquer sur export

Par défaut la date du jour est sélectionnée. On peut sélectionner un autre jour

  1. Ouvrir le dossier Excel_Generator\Excel_Data via le raccourci présent sur le bureau
  2. Le fichier créé est nommé DataLigne

image.png

Utilisation de la Ligne

Défaillances

Poste préparation

Table motorisée

Erreur A64

Pour l’erreur du poste de travaille, c’est du à une mauvaise manipulation, ou à une descente du poste de travail contre un objet et ça a provoqué un sur couple qui désynchronisé les colonnes.

Pour remettre en opération le système il faut faire 2 opération :

 Si cette opération se passe bien, l’erreur A64 sera acquittée.

Borne HLP "Big 5"

Factory Reset

HOME BUTTON et POWER BUTTON au dessus du boitier qui se trouve en haut à droite dans la borne. Il faut d'abord démonter le capot arrière de la borne.

image.png

  1. Unplug power
  2. Hold HOME key and reconnect power
  3. Continue holding the HOME key until the unit starts Android System Recovery
  4. Press HOME key to select 'wipe data/factory reset'
  5. Press POWER key to select
  6. (Press the HOME key until 'YES – delete all user data' is selected)
  7. (Press POWER key to select)
  8. After data wipe is complete, press HOME to 'reboot system now'

MES et ERP

MES et ERP

Forcam

Services Web Forcam Force

NE PAS NAVIGUER AVEC LES FLECHES DU NAVIGATEUR, sinon vous risquez d'être déconnecté de manière intempestive. Utiliser plutôt ma barre de navigation du site

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Forcam Force Workbench

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Lister les utilisateurs

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Forcam New Office

On peut se connecter en http depuis le navigateur de la VM Forcam (voir ci-dessous) :

Création d'OF :

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Serveur Forcam

Un serveur Forcam Force est installé dans la salle de serveurs. Il s'agit de :

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Une machine virtuelle (VM) Forcam installée sur le gestionnaire Hyper-V, voir ci-dessous.

Connexion à la la machine virtuelle ForcamVM

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MES et ERP

HLP Mappsy

Gestion des droits

Ne pas supprimer des comptes mais les désactiver

gestion_comptes_utilisateurs.jpg

gestion_profils_utilisateur.jpg

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Affecter un utilisateur à un Service/GAP "Vitrine" ne lui permet pas de voir les problèmes affectés à une salle de résolution de problème "Salle Vitrine".

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historique_gestion_droits.jpg

Droits les plus utiles à l'IUT

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changement_site_impossible_admin.jpg

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Modification causes rebuts

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Ressources Humaines - Gestion des compétences

Création d'un utilisateur et affectation d'un niveau de droits via le Module FORMATION: 

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Création d'un utilisateur via le Module RESSOURCES HUMAINES>ORGANISATION

Gestion des KPIs

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Gestion des OFs

Cloture

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Synchronisation Divalto descendante

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Création manuelle

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Séquenceur

Gestion de la production

VRS Builder

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Personnalisation menus Shopfloor, Routine, webapp

Attention il s'agit d'une nouvelle fonctionnalité qui va venir écraser le menu existant jusque là.

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Tableau de bord personnalisé PANO

Catégorie

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Layout de la ligne et status des postes

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MES et ERP

ERP - Divalto

Lancement de Divalto

Consultation OF

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Export données Divalto --> Mappsy

Le transfert de données (articles, OF, etc.) de Divalto vers Mappsy se fait via un serveur de fichiers SFTP :

Définition des fichiers et du dossier d'export OF

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export_ordonnancement.png

Synchronisation descendante - Génération du fichier OF

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production_utilitaires_export_OF.jpg

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Définition du dossier d'échange

organisation_dossiers_iuthag_production_pdp_parametrage_dprod_interface_F9_chemin.jpg

Capture d’écran (26).png

Capture d’écran 2023-11-06 144531.jpg

MES et ERP

MES HLP Mappsy

MODE_OP_Déclarer_un_arrêt_de_production.docx

Visseuse Nexo

PressKit