Превращение Индустрии 4.0 в реальность: от цеха к дата-центру

Digital Shopfloor Alliance стремится максимизировать ROI Индустрии 4.0, предоставляя гайдлайны и блюпринты для эффективного развертывания, валидации и оценки.

Пока Индустрия 4.0 несет большое обещание для разработки реальной, взаимосвязанной сети фабрик, поставщиков, клиентов и разработчиков, ее внедрение было вялым. Приведение операционных технологий (OT) и информационных технологий (IT) в соответствие было организационно сложным, производители показали слабую осведомленность о цифровых производственных решениях и их бизнес-потенциале, и опасались высоких затрат, связанных с развертыванием, обслуживанием и эксплуатацией подключенных систем на производственных цехах.

См. также: Уберут ли умные фабрики потребность в людях?

Для решения этого, некоторые лидеры отрасли создали «Digital Shopfloor Alliance», цель которой — предоставлять передовой и основанный на стандартах цифровой автоматизационный решения, вместе с гайдлайнами и блюпринтами для их эффективного развертывания, валидации и оценки. Цель организации — помочь максимизировать ROI Индустрии 4.0, получая лучшую бизнес-ценность из инвестиций в Индустрию 4.0, держать время интеграции под контролем с хорошо установленными методами и фреймворком для развертывания цифровых решений, и обеспечивать будущую расширяемость цифрового цеха за счет доверия «сертифицированным и стандарто-соответствующим компонентам для безопасной эксплуатации ваших цифровых цеховых операций».

Недавняя электронная книга, The Digital Shopfloor: Industrial Automation in the Industry 4.0 Era, собранная командой под руководством Джона Солдатоса из Athens Information Technology, исследует проблемы и представляет решения, основанные на работе альянса.

«Выгоды Индустрии 4.0 уже доказаны в рамках пилотных и производственных развертываний в ряде разных сценариев использования, включая гибкость автоматизации, предиктивное обслуживание, нулевое бракованное производство и так далее», — объясняют Солдатос и его соавторы. Однако продвижение инициатив Индустрии 4.0 было сдержано рядом проблем, включая:

• Пробелы знаний: «Слабая осведомленность производителей о цифровых производственных решениях и их бизнес-потенциале, а также отсутствие релевантных внутренних знаний».
• Затраты: Высокие затраты, связанные с развертыванием, обслуживанием и эксплуатацией подключенных систем на производственных цехах, «особенно сложно в случае малых и средних предприятий, которые «не имеют собственного капитала, необходимого для инвестиций в Индустрию 4.0»».
• Необходимые временные инвестиции: Время, необходимое для внедрения подключенных систем «и отсутствие плавного и проверенного пути миграции от существующих OT-решений».
• Неопределенный ROI: Неопределенность по бизнес-выгодам и влиянию технологий Индустрии 4.0, «включая отсутствие проверенных методов для техно-экономической оценки систем Индустрии 4.0». Это включает «отсутствие хорошо развитой цепочки стоимости, необходимой для поддержания принятия этих новых технологий для цифровой автоматизации».
• Vendor lock-in: «Увеличенная зависимость производителей от внешних интеграторов, консультантов и вендоров».

«Успешное принятие подходов Индустрии 4.0 «не является только вопросом развертывания правильной технологии», — объясняют Солдатос и его соавторы. «Скорее, это требует инвестиций в широкий спектр комплементарных активов, таких как стратегии цифровой трансформации, новые производственные процессы, эксплуатирующие возможности цифровых платформ, обучение рабочих новым процессам и многие другие».

Авторы предлагают следующие меры для лучшей подготовки предприятий к предстоящей революции Индустрии 4.0:

• Установить промышленные «пространства данных»: Это «предоставит средства для интероперабельных обменов данными между разными платформами и стейкхолдерами. Как характеристический пример, промышленные пространства данных, позволяющие стейкхолдерам цепочки поставок обмениваться производственными заказами и информацией о материалах с минимальными усилиями для интеграции их 엔терпрайз систем с инфраструктурой промышленного пространства данных».
• Оснастить станки и оборудование интеллектуальными функциями, такими как ИИ и машинное обучение: Например, «будущие станки смогут идентифицировать и в нескольких случаях ремонтировать причины дефектов онлайн, то есть без необходимости останавливать производство».
• Разработать и установить открытые API для доступа к возможностям и наборам данных: «Такие API значительно облегчат их интеграцию и доступ в рамках end-to-end приложений. Например, они предоставят средства для процессов, охватывающих множество станций и платформ внутри фабрики».
• Обеспечить поддержку умных объектов, таких как умные станки и промышленные роботы: «Умные объекты обладают полуавтономным поведением и могут работать как автономные системы на цехе. Иногда они смогут синхронизировать свое состояние с состоянием платформ цифровой автоматизации, управляющих цехами. Следовательно, они смогут сосуществовать с цифровыми платформами для выполнения коллаборативных задач на заводе».
• Внедрить сильные функции безопасности, которые обеспечат безопасные операции для IT и OT систем завода: «Сильная безопасность и защита данных потребуются в результате расширяющейся области действия платформ цифровой автоматизации, но также и в результате их взаимосвязи с другими системами».