Претворение Индустрии 4.0 в реальность От цеха до центра обработки данных

Digital Shopfloor Alliance стремится максимизировать рентабельность инвестиций в Индустрию 4.0, предоставляя рекомендации и схемы для эффективного развертывания, проверки и оценки.

Несмотря на то, что Индустрия 4.0 открывает большие перспективы для разработки взаимосвязанной сети заводов, поставщиков, клиентов и разработчиков в режиме реального времени, ее внедрение идет медленно. Согласование операционных технологий (OT) и информационных технологий (IT) было организационно сложной задачей, производители плохо осведомлены о цифровых производственных решениях и их потенциале ценности для бизнеса и с подозрением относятся к высоким затратам, связанным с развертыванием, обслуживанием и работа подключенных систем в производственных цехах.

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

Чтобы решить эту проблему, некоторые лидеры отрасли создали «Альянс цифровых цехов», целью которого является предоставление передовых и основанных на стандартах решений для цифровой автоматизации, а также рекомендаций и чертежей для их эффективного развертывания, проверки и оценки. Цель организации — помочь максимизировать рентабельность инвестиций в Индустрию 4.0, получить максимальную отдачу от инвестиций в Индустрию 4.0, контролировать время интеграции с помощью хорошо зарекомендовавших себя методов и рамок для развертывания цифровых решений, а также обеспечить возможность расширения цифровых цехов в будущем, опираясь на «сертифицированные и соответствующие стандартам компоненты для безопасной работы вашего цифрового цеха».

Недавняя электронная книга Цифровой цех:промышленная автоматизация в эпоху Индустрии 4.0 , собранная командой под руководством Джона Солдатоса из Афинских информационных технологий, исследует проблемы и предлагает решения, основанные на работе альянса.

«Преимущества Индустрии 4.0 уже были доказаны в рамках пилотного и производственного развертывания в ряде различных вариантов использования, включая гибкость в автоматизации, профилактическое обслуживание, производство без дефектов и т. д.», — объясняют Солдатос и его соавторы. Однако продвижение инициатив Индустрии 4.0 сдерживается рядом проблем, включая следующие:

• Пробелы в знаниях: «Плохая осведомленность производителей о цифровых производственных решениях и их потенциале ценности для бизнеса, а также отсутствие соответствующих внутренних знаний».
• Расходы: Высокие затраты, связанные с развертыванием, обслуживанием и эксплуатацией подключенных систем в производственных цехах, «особенно сложны для малых и средних предприятий, которым «не хватает собственного капитала, необходимого для инвестиций в Индустрию 4.0».
• Необходимые временные затраты: Время, необходимое для внедрения подключенных систем, «и отсутствие плавного и проверенного пути перехода с существующих решений OT».
• Неопределенная рентабельность инвестиций: Неопределенность в отношении преимуществ и влияния технологий Индустрии 4.0 на бизнес, «включая отсутствие проверенных методов технико-экономической оценки систем Индустрии 4.0». Это включает в себя «отсутствие хорошо развитой цепочки создания стоимости, необходимой для обеспечения принятия этих новых технологий для цифровой автоматизации».
• Блокировка: "Производители все больше полагаются на внешних интеграторов, консультантов и поставщиков".

«Успешное внедрение подходов Индустрии 4.0 — это не только вопрос развертывания правильной технологии», — объясняют Солдатос и его соавторы. «Скорее, это требует инвестиций в широкий спектр дополнительных активов, таких как стратегии цифровой трансформации, новые производственные процессы, использующие возможности цифровых платформ, обучение работников новым процессам и многое другое».

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

• Создание промышленных «пространств данных»: Это «предоставит средства для функционального обмена данными между различными платформами и заинтересованными сторонами. В качестве характерного примера можно привести пространства промышленных данных, которые позволяют участникам цепочки поставок обмениваться информацией о производственных заказах и материалах без минимальных усилий для интеграции своих корпоративных систем с инфраструктурой пространства промышленных данных».
• Усовершенствуйте машины и оборудование с помощью интеллектуальных функций, таких как искусственный интеллект и машинное обучение: Например, «будущие машины смогут выявлять и в некоторых случаях устранять причины дефектов в режиме онлайн, т. е. без необходимости остановки производства».
• Разработать и внедрить открытые API для доступа к возможностям и наборам данных: «Такие API значительно облегчат их интеграцию и доступ в рамках сквозных приложений. Например, они предоставят средства для процессов, охватывающих несколько станций и платформ внутри завода».
• Поддержка интеллектуальных объектов, таких как интеллектуальные машины и промышленные роботы: «Умные объекты имеют полуавтономное поведение и могут работать как автономные системы в цеху. Время от времени они смогут синхронизировать свое состояние с состоянием цифровых платформ автоматизации, которые контролируют цеха. Следовательно, они смогут сосуществовать с цифровыми платформами для выполнения совместных задач на предприятии».
• Внедрите надежные функции безопасности, которые обеспечат безопасную работу как ИТ-, так и OT-систем предприятия: «Надежная безопасность и защита данных потребуются в результате расширения сферы применения цифровых платформ автоматизации, а также в результате их взаимосвязи с другими системами».