Развенчание мифов об Индустрии 4.0

Автоматизацию машин можно сравнить с человеческим телом. Ваши глаза - это датчики, контролирующие работу. Ваши руки - это средство управления вещами вокруг вас. Ваш мозг - это контроль процессов, обеспечивающий интеллект и управление процессами. Традиционно машины в промышленных средах могли только приводить в действие, но не сейчас. С Индустрией 4.0, промышленным Интернетом вещей (IIoT), цифровизацией или любым другим термином, который вы используете для описания технологического сдвига в производстве, нельзя отрицать его существование. Согласно недавнему отчету, 85 процентов производителей уже переходят на Индустрию 4.0 или планируют сделать переход в ближайшее время.

Возможность подключения на производственных предприятиях - не совсем новая концепция. Связь между машинами (M2M) существует уже несколько десятилетий. Однако последние технологические достижения позволяют производителям интегрировать физическую автоматизацию с интеллектом и данными, создавая полностью интеллектуальные предприятия.

Поскольку мы вступаем в эру Индустрии 4.0, эта статья должна помочь развеять некоторые распространенные заблуждения о внедрении интеллектуального производства.

Миф 1. Автоматизация заменит людей

Люди потратили тысячи лет на то, чтобы уменьшить потребность в физическом труде, инвестируя средства в инструменты и оборудование. С точки зрения автоматизации, эта механическая мускулатура стала неотъемлемой частью автомобилестроения, когда шестиосевые роботы стали стандартным дополнением к сборочным линиям в 1960-х годах. Однако современный автомат выходит за рамки физического срабатывания.

Угроза интеллектуальных машин часто может отражать удручающие перспективы в отношении безопасности рабочих мест для тех, кто работает на производственных линиях и в других отраслях. Тем не менее, внедрение интеллектуальных технологий, безусловно, не конец людей в сфере производства и проектирования.

Рассмотрим программное обеспечение для умной фабрики. Современные приложения часто включают в себя распределенную систему управления (DCS) с диспетчерским управлением и сбором данных (SCADA). Этот тип программного обеспечения может автоматизировать производственные процессы, одновременно собирая производственные данные с завода. Данные могут включать информацию из цепочки поставок, статистику производительности, прогнозную аналитику и данные о потреблении энергии.

Естественно, внедрение этого программного обеспечения снижает потребность во вмешательстве человека во время работы, но люди остаются решающим фактором. Нет никаких преимуществ в сборе производственных данных без плана действий. Производители хотят программное обеспечение, которое может собирать данные в режиме реального времени и, что более важно, визуализировать эту информацию в понятном формате, чтобы сотрудники могли принимать обоснованные решения.

Человеческий мозг никогда не смог бы успешно собрать или понять изобилие данных, которое могла бы система SCADA, точно так же, как рабочий сборочного конвейера не может конкурировать с уровнями производительности промышленной робототехники. Однако нет причин, по которым эти новые механические умы не могут работать в гармонии с более творческими, чуткими и субъективными умами людей.

Миф 2:современное оборудование жизненно необходимо

В недавнем исследовании 64 процента производителей заявили, что их наибольшую озабоченность при внедрении возможности подключения вызывает слишком высокая начальная стоимость разработки. Часто производители удаляют существующую систему, полагая, что в ней отсутствуют функции, необходимые для интеллектуального производства, но обычно в полной перестройке системы нет необходимости.

Хотя инвестиции в промышленную автоматизацию важны, жизненно важно, чтобы производители оценивали свои потребности в оборудовании, прежде чем покупать ненужные технологии. Возьмем, к примеру, совместную робототехнику. Большая часть ажиотажа вокруг этой технологии сосредоточена на способности робота работать без роботизированных рабочих ячеек, но действительно ли это улучшает ваши производственные операции? Хотя для некоторых производителей коллаборативная робототехника может быть разумным вложением средств, следование последним тенденциям в автоматизации не всегда является правильным вложением для всех.

Средний производственный объект будет включать в себя множество оборудования, разного возраста, производителя и стандартов связи. Чтобы обеспечить интеллектуальное производство, оборудование должно иметь возможность взаимодействовать друг с другом, но это может быть сложно реализовать. Фактически, более трети производителей признают, что им сложно успешно реализовать свои инициативы в области интеллектуального производства.

Переход к интеллектуальному производству никогда не бывает простым, но производители всегда должны изучать все варианты, прежде чем игнорировать процесс как «слишком дорогостоящий». Например, выбор программного обеспечения для управления технологическим процессом, которое не зависит от оборудования или которое может работать с несколькими различными протоколами связи, может избавить от необходимости инвестировать в совершенно новую систему оборудования.

Вместо этого следует внедрить стратегию разумного производства до того, как будут сделаны какие-либо финансовые затраты. Производители должны тщательно продумать, чего они хотят достичь от инвестиций, и принимать решения о покупке, исходя из этих целей.

Например, производители электронных товаров могут отдать приоритет высокой скорости и высокому уровню точности, чтобы конкурировать с более дешевой производственной экономикой. Для этих производителей идеальным вариантом было бы инвестирование в робота с шарнирно-сочлененной рукой (SCARA) с избирательным соответствием, особенно для функций подбора и размещения.

В отличие от процесса капитального ремонта системы, установка робота SCARA не должна приводить к длительным периодам простоя, особенно при использовании опытного системного интегратора. Фактически, некоторых роботов можно установить всего за один уик-энд.

Без сомнения, инвестиции в оборудование могут принести производителям значительные преимущества в производительности и эффективности при внедрении Индустрии 4.0. Однако есть более простые способы обновить оборудование и улучшить процессы, чем инвестировать в совершенно новую систему.

Миф 3. Умные растения никогда не будут в безопасности

Благодаря внедрению подключенных технологий заводы больше не являются изолированными образованиями. По самой своей природе умные фабрики должны расширяться далеко за пределы собственного предприятия и становиться частью более крупной экосистемы. Естественно, такое расширение возможностей подключения несет новые операционные риски и незнакомые проблемы безопасности.

Производители, внедряющие технологии Индустрии 4.0, сталкиваются со многими из тех же угроз кибербезопасности, что и другие отрасли. Например, сложные постоянные угрозы (APT) в течение многих лет использовались против обрабатывающей промышленности с вредоносными программами для извлечения конфиденциальных данных. Однако, поскольку производители подключают элементы операционных технологий (OT), большая часть которых никогда не будет подключена к Интернету заранее, это может сделать уязвимости системы уязвимыми для атак.

Конечно, не все нарушения кибербезопасности в обрабатывающей промышленности являются результатом злонамеренных атак. При планировании внедрения Индустрии 4.0 производители также должны рассмотреть возможность обучения своих сотрудников важности мер кибербезопасности. Этот метод может помочь производителям избежать случайной потери данных и повысить общую безопасность предприятия.

Вступая в эру Индустрии 4.0, производители должны быть готовы стать свидетелями значительных изменений в своих производственных мощностях. Несмотря на распространенные заблуждения, переход к интеллектуальному производству, безусловно, не так опасен, дорог или опасен, как могут думать некоторые производители.

Об авторе

Найджел Смит - управляющий директор TM Robotics, специалист по промышленным роботам