Путь к смарт производству

Многочисленные нововведения в промышленное производство все время вносятся по всему миру для максимальной его модернизации и автоматизации.

Глобальное развитие умного производства идет из-за его преимущества. Обеспечивая большую связь между промышленными мощностями, и максимально автоматизируя технологические процессы, смарт-производства предоставляют производителям практически неограниченные возможности для улучшения работы.

Например, некоторые производители используют искусственный интеллект для прогнозирования процента отказов оборудования и повышения производительности труда. Использование удаленных систем мониторинга для слежения за несколькими системами одновременно с одного центра позволяет значительно повысить производительность. Центры обмена данными расширяют возможности локального обмена информацией между отдельными производственными циклами, что позволяет строить более эффективные алгоритмы обработки данных. А применение современных облачных технологий способно изменить бизнес модели и создать новые источники доходов.

Некоторые более дальновидные производители, внедрившие смарт технологии IoT, уже получают первые плюсы данных систем. Например, только 11% производителей внедрили стратегию IoT в производственные процессы (согласно последнему опросу The MPI Group). Более того, примерно половина производителей заявили о том, что они до сих пор все еще борются с основными определениями и стратегиями IoT.

График, демонстрирующий степень внедрения промышленных IoT в США
График, демонстрирующий степень внедрения промышленных IoT в США

Построение инфраструктуры

Принятие ключевых перспективных технологий является неотъемлемой частью смарт-производственного подхода. Внедрение IoT включает в себя использование постоянно растущего числа интеллектуальных устройств для улучшения качества обработки информации, эффективности, безопасности и сохранности данных. Она также включает в себя стратегию использования облачных вычислений, мобильности и анализа данных.

Большинство производителей пока еще не готовы к внедрению смарт технологий в производство, однако они четко видят возможности их использования. Согласно исследованиям MPI топ пять целей, в которых производители могли бы использовать IoT, выглядят так:

  • Улучшение качества продукции;
  • Увеличение скорости операций;
  • Снижение производственных затрат;
  • Улучшение технической надежности;
  • Бесперебойная работа;

Достижение этих целей требует построения комплексной архитектуры и стратегии использования смарт производства. В частности, производители должны сводить свои системы информационных технологий (ИТ) и технологических операций (ТО) в единую унифицированную сетевую инфраструктуру. Кроме того, они должны определить возможности для использования технологий IoT, которые обеспечивают беспрепятственную связь и обмен информацией между людьми, процессами и вещами.

В то же время производители должны гарантировать эффективное управление большими объемами данных, так как это поможет сделать работу систем управления более производительной. Данная концепция включает в себя использования интернет вещей IoT, подключения систем сбора и анализа данных к облачным системам для улучшения работы с большими объемами данных, необходимых для балансировки производственной деятельности. Производители стремятся создать и внедрить связанные системы IoT для создания смарт производств. Для реализации этого существует четыре основных направления, рассмотренные ниже.

Повышение производительности и качества

Программы управления качеством и непрерывным улучшением могут создаваться сколько угодно только в случае, если они основываются на информации ограниченной или недоступной в режиме реального времени. На производстве подавляющее большинство оборудования ведущего наблюдение и контроль работают в режиме реального времени. Более того, эти интеллектуальные устройства активно применяются для повышения качества выпускаемой продукции и поиска дефектов в процессе производства.

Более эффективный контроль и прозрачность производственных процессов с помощью встроенного интеллекта также создает новые возможности для повышения производительности. Например, операторы многих заводов и фабрик производят анализ производственных процессов в режиме реального времени – это помогает выявлять недостатки прямо в процессе производства и оперативно их устранять. Менеджеры и логистические специалисты используют смарт-производственные технологии для предоставления критически важной информации, такой как прогнозы и графики заказчикам, а также мониторинг исполнения поставки.

Совершенствования процесса принятия решений

Наиболее оптимальное решение может быть принято только при обладании оперативной информацией. Тем не менее, большинство производителей имеют старые системы сбора и обработки информации, которые необходимо обновлять до следующего поколения производительности. Это включает в себя согласование разрозненных источников данных TО с их ИТ-системами, извлечение нужных данных из смарт-технологий производства и преобразования их в полезную информацию.

Производители, которые предприняли шаги по модернизации и вооружились более качественными системами сбора и обработки информации, используют их для оптимизации активов, повышения реакции на быстро изменяющиеся потребности клиентов, усовершенствование рабочих потоков и сокращения расходов. Более того, они приобретают новые стратегические идеи, которые помогают им понять свой бизнес в более глубоких отношениях, в том числе:

  • Определение эксплуатационных сильных и слабых сторон;
  • Анализ процессов и инициатив по улучшению планирования;
  • Разработка и внедрение более совершенных систем производства;
  • Разработка целевых программ подготовки;
  • Создание систем управления производительностью;

logicheskij-kontroller-dlya-smart-sistem

 Установка безопасных и надежных решений

Достижение безопасных, совместимых и надежных решений является постоянной проблемой для любого производителя, и смарт производства открывают новые возможности для работы с некоторыми из этих извечных проблем. Наиболее очевидные возможности – это замена устаревших и изолированных систем автоматизации, исчерпавших свой жизненный цикл, которые трудносовместимы с другими системами и больше не поддерживаются изготовителями. Тем не менее, перед началом модернизации производитель должен определится с требованиями к новой смарт системе на основе прошлого опыта в таких сферах как: травмоопасность для рабочего персонала, время простоя оборудования, перерывы в работе.

Исходя из этого, можно расставить приоритеты процессов и оборудования при модернизации. Необходимо рассмотреть вопрос об использовании встроенного интеллекта для сбора данных в режиме реального времени, в том числе состояния оборудования и отчетности на основе исключений, которые могут быть вписаны в отчет и доставлены в качестве аналитических данных в таких областях как: качество, безопасность, выполнение, использование энергии, а также вопросы времени простоя.

razrabotka-sovremennyx-smart-sistem

Различные заинтересованные стороны, например, инженеры по качеству, инженеры по охране труда, специалисты по техническому обслуживанию оборудования, могут использовать эти данные для оптимизации производительности машин, производственных процессов, соблюдения основ охраны труда и прочего. Производители также должны позаботится о процессах совместной работы механизмов, где более мощные и производительные машины смогут вести наблюдение и контроль за большим количеством производственных процессов.

Обеспечение безопасности инфраструктуры

Большая доступность информации, а также огромное количество точек подключения вводит большой риск для производственной среды как в виде внутренних, так и в виде внешних угроз. Современные киберпреступники подвергают атакам не только корпоративные сервера, но и некоторые устройства IoT, что является более опасным для промышленных систем, которые имеют более низкую степень защиты.

sovremennye-kontrollery-dlya-smart-sistem-na-proizvodstve

Ни одна методология или технология безопасности не смогут дать стопроцентной гарантии защищенности от перечисленных угроз. Для этого производители должны применять комплексный, углубленный защитный подход, который устанавливает гарантии безопасности на разных уровнях, для предотвращения угроз на нескольких фронтах.

Надежная и безопасная сетевая инфраструктура должна строится на стандартном и неизмененном Ethernet, который стал более предпочтительным в промышленности для повышения безопасности. Он также должен обеспечивать безопасность управлением и установкой программного обеспечения техническим персоналом, процедуры обновления и исправления, а также включать политику строгой безопасности для управления всем оборудованием.

Начало модернизации

Умное производство предоставляет практически неограниченный потенциал, а все это начинается с создания связанной системы промышленных IoT в качестве основы для достижения лучшего обмена информацией. Некоторые из наиболее распространенных вопросов по построению промышленных IoT звучат следующим образом:

Какие процессы непрерывного усовершенствования умных производств могут помочь мне?

Это будет зависеть от конкретных операций и бизнес-целей. Для анализа эффективности необходимо учитывать общую эффективность оборудования, время простоя, безопасность труда, потребление энергии.

sovremennyj-modul-smart-proizvodstva

Какой бизнес процесс трансформации сможет предоставить мне конкурентное преимущество?

Общесистемное подключение может помочь производителям лучше координировать действия на всех уровнях, что позволит создать больше операций, ориентированных на спрос. Более подробная информация о работе механизмов позволяет улучшить процессы технического обслуживания оборудования. Кроме того, автоматизированный сбор данных и отчетность может значительно сэкономить время по сравнению с ручной обработкой, особенно это ощутимо регулируемых отраслях.

Какие организационные изменения необходимы для облегчения смарт производства?

ИТ/ТО конвергенции имеет важное значение, и подобное сближение должно происходить в рабочего процесса. ИТ и рабочий персонал исторически работали отдельно друг от друга, но движение вперед требует более тесного сотрудничества. Производители должны преодолеть разрыв между этими двумя группами и в то же время обучать их новым навыкам для управления промышленными сетевыми технологиями.

Какие выгоды?

Мониторинг рабочих операций дает существенные преимущества. Данные могут просматриваться автоматически через заданные промежутки времени на ключевых индикаторах и панелях управления, что существенно улучшает процесс контроля над производственным процессом, улучшает качество выходной продукции, снижает количество израсходованных материалов, позволяет сэкономить трудовые ресурсы и так далее. Стандартизация сбора данных и отчетности также может помочь сравнивать эффективность различных объектов.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Подтвердите, что Вы не бот — выберите человечка с поднятой рукой: