Индустрия 4.0:производственные навыки, необходимые для умных заводов

Что происходит, когда миры ИТ и ОТ должны быть тесно связаны друг с другом, чем когда-либо прежде? Мы беседуем с производителями по обе стороны уравнения о навыках, необходимых работникам «умных фабрик», и о культурных барьерах, которые на сегодняшний день ограничивают широкомасштабное внедрение.

Отраслевые маркетологи называют «умную фабрику» или «умное производство» «конвергенцией» информационных и операционных технологий. Аналитики и консультанты предсказывают будущее производства, и оно полностью цифровое.

«Сорок процентов сотрудников выходят на пенсию или достигают пенсионного статуса в ближайшие три-пять лет, что очень важно», — говорит д-р Ирен Петрик, старший директор по промышленным инновациям в группе Интернета вещей в Intel, в интервью с Лучше ТОиР. «Автоматизация станет необходимостью».

Большинство компаний сегодня, несмотря на инвестиции в новые технологии, еще не приблизились к обещаниям Индустрии 4.0, где существует полная интеграция оптимизированной цепочки поставок, связанной с производственным цехом и своевременной доставкой, говорит Майк Йост, консультант по связям с общественностью The Clean. Интервью Института инноваций энергоэффективного производства (CESMII) с Better MRO.

«Реальность такова, что сегодня многие компании делают много «умных» вещей, — говорит Йост. «Меня сводит с ума, насколько мы фрагментированы в отрасли из-за языка, который мы используем… Есть опасность в том, чтобы определять эти термины и думать, что они являются конечным пунктом назначения… Сейчас мы развиваемся во всех измерениях, но никто не делает всего этого. .”

Почему? Это действительно сложно.

«Итог:осторожность производителей при переходе на цифровые технологии связана не с отсутствием внутренней стратегической согласованности и краткосрочной направленности. Мир производства сложен», — говорит Стивен Голд, президент и главный исполнительный директор Альянса производителей за производительность и инновации (MAPI), в статье 2018 года «Производители отстают в Индустрии 4.0 — и на то есть веские причины».

Происходит ли более точное профилактическое обслуживание? Да. Автоматизированные системы, такие как автономные управляемые транспортные средства и искусственный интеллект, проникают в машинный отсек и пол склада.

Программное обеспечение становится умнее на машинах. Mazak, например, теперь имеет опцию системы контроля состояния шпинделя для своих горизонтальных обрабатывающих центров. Макино продемонстрировал технологию голосового управления машинами, разработанную стартапом iT SpeeX.

«В этой головоломке бесчисленное множество частей, и часть технологии, вероятно, не самая сложная для решения», — говорит Голд. "Несмотря на то, что производственные компании могут сильно различаться... все они имеют определенные характеристики, такие как все более сложные цепочки поставок, использование производственных активов в течение десятилетий до их замены и очень реальная необходимость любой ценой избегать простоев производства".

Тем не менее, по словам Йоста, руководители предприятий в сфере производства слышали о том, что «нужные данные должны быть в нужное время» уже 25 лет и более.

Какая разница сегодня? В набор инструментов входит гораздо больше цифрового программного обеспечения и интеллектуальных инструментов, зондов и интеллектуальных датчиков, которые могут помочь производителям достичь своих целей в области конкурентоспособности и эффективности, чем когда-либо прежде. Появились новые материалы и новые способы производства с помощью 3D-печати или «аддитивных» технологий.

При этом необходимы новые гибридные навыки, которые сочетают в себе опыт работы и технологий обработки с цифровыми навыками и навыками работы с данными.

Какие навыки необходимы для умного производства?

«Им нужно будет понимать данные, уметь их анализировать и использовать для этого статистическое мышление», — говорит Петрик. «Данные должны побуждать к действию, чтобы быть полезными».

Петрик руководит исследованиями в Intel, посвященными разделению ОТ и ИТ, и может изучать Intel как производителя и технологическую компанию. В прошлом году компания опубликовала исследование «Индустрия 4.0 требует совместной эволюции рабочих и производственных операций», в котором приняли участие 145 человек.

«Но им также нужно будет доверять истинной картине данных, которые они видят на панели инструментов… Недоверие — главный вывод нашего исследования», — говорит она.

Петрик считает, что навыки специалиста по данным будут востребованы, но их будет трудно найти. Они уже сегодня. Дополнительные навыки включают:технические знания в области робототехники и автоматизации, виртуализацию, расширенное программирование, расширенное зрение (камеры), совместное моделирование робототехники и приложения дополненной реальности.

Давайте рассмотрим «понимание данных» в большем контексте:когда у вас есть возможность отслеживать большой объем интеллектуальных сигналов, как вы выделяете аномалии?

Без сомнения, умные фабрики Индустрии 4.0 будут в значительной степени опираться на данные. Работникам потребуются навыки, чтобы помочь найти аномалии, определить, какие «правильные» данные должны отслеживаться, и создать соответствующие аварийные переключения, которые запускают альтернативные пути производства и непредвиденные обстоятельства.

«Сотрудникам потребуются критически важные навыки решения проблем, а также способность выявлять проблемы до их решения», — говорит Йост.

Куда идут дела на машинном уровне? Читать “ Спросите эксперта:профессор Технологического института Джорджии о будущем машиностроения . ”

Это непростая задача, учитывая дефицит навыков. Это не означает, что опытным работникам цехов сегодня не хватает этих навыков. Это также не означает, что новые таланты не будут понимать предыдущие технологии и приемы.

Но что происходит, когда те, у кого больше всего опыта ОТ, больше не работают?

«Работники будущего, вступающие в производственную среду, — это цифровые аборигены, которым комфортно — и они ожидают — данные, чтобы обеспечить прозрачность. Однако этим цифровым аборигенам не хватает производственного опыта», — пишет Петрик в статье для IndustryWeek. «Нынешняя рабочая сила обладает производственным опытом, но не имеет знаний о данных. Нам нужны обучающие программы, которые связывают эти две группы населения и их системы убеждений, чтобы реализовать будущую интеллектуальную фабрику».

Необходимы другие навыки разумного производства:совместная работа

Основываясь на исследованиях Intel, Петрик обнаружил, что культурные проблемы между ИТ и ОТ — самые большие препятствия, с которыми сталкиваются производители.

«С обеих сторон существуют глубоко укоренившиеся философии, и их трудно объединить», — говорит она. "Компаниям необходимо вовлечь в эту трансформацию все заинтересованные стороны и привлечь экспертов со всех сторон".

Это означает сотрудничество, партнерство и наставничество в группах сверстников, а также постоянное общение и координацию. Инженеры-технологи должны работать бок о бок с ИТ-специалистами.

 Вам нужен ответ на технический вопрос? Спросите Техническая группа MSC Metalworking на форуме.

«Если вы думаете только об эффективности процессов, вы, скорее всего, не зациклены на безопасности систем», — говорит Петрик. Следовательно, уступите место за столом ИТ.

Это также требует немного больше знаний в области системного планирования и интеграции. Для этого может потребоваться наем внешних специалистов, например системных интеграторов, которые, по словам Петрика, высоко ценятся в отрасли, поскольку они не зависят от технологий и поставщиков.

«Сегодня технологии часто внедряются без какого-либо плана по их обновлению. Несколько заводов оказались с новыми машинами и старыми компьютерными интерфейсами, новыми потоками данных и старыми серверами…», — говорится в исследовании Intel, посвященном совместной эволюции.

Другие мягкие навыки включают общение и стремление к обучению и образованию на протяжении всей жизни. Однако оказывается, что многие производители отстают в обучении.

«При программировании, настройке, эксплуатации и обслуживании интеллектуальных производственных инструментов и процессов вы должны видеть, какие дополнительные аспекты им [работникам] необходимо обучить», — говорит Жаннин Кунц, вице-президент Tooling U-SME, в статье о навыках. зазор. «К сожалению, уровень инвестиций в обучение в расчете на одного сотрудника на производстве ниже среднего».

Что сегодня работает в умном производстве?

Интеллектуальные технологии в основном решают задачи профилактического обслуживания, что способствует гибкости предприятия. Когда вы знаете состояние всех своих машин и знаете, когда произойдет сбой, «вы можете значительно сократить время простоя», — говорит Петрик.

Проще говоря, доступная информация позволяет повысить пропускную способность.

"Когда у вас есть больше информации о том, что вы можете изменить, возможности для экономии средств и повышения эффективности увеличиваются", – говорит Петрик.

Но это не обязательно происходит в каждом секторе. По словам Петрика, в автомобилестроении и секторе продуктов питания и напитков наблюдается заметный рост, и с каждым годом они становятся «умнее».

Автомобилестроение сталкивается с массовой кастомизацией автомобилей потребителями, а также с давлением со стороны глобальной динамики и автономных транспортных средств.

В пищевой промышленности есть много новых продуктов, которые терпят неудачу, поэтому производители продуктов питания хотят быстро выйти из строя и приспособиться. У них также есть дополнительное давление со стороны потребителей в отношении свежих ингредиентов, поэтому они стремятся к более строгому контролю производства и хотят большей гибкости, чтобы экономить время на процессах. Разумное отношение к процессам и технологиям помогает.

Повлияли ли цифровые технологии на ваш магазин? Расскажите об этом на форуме. [требуется регистрация]