Как Интернет вещей и промышленная автоматизация стимулируют инновации

По мере того, как технологии развиваются стремительными темпами, многие отрасли находят новые и творческие способы создания и поддержания ценности за счет их использования. Из-за регулярного потока новостей о дронах, 3D-печати и множестве других привлекательных технологических инноваций многие упускают из виду одну из самых больших областей роста для развертывания новых технологий — традиционное производство.

Для многих слово «производство» вызывает в воображении стоковые изображения. От унылых, шумных и грязных заводов до утомительного труда, выполняемого вручную операторами, производственные стереотипы оставались неизменными на протяжении последних нескольких десятилетий. Но в последние годы производство претерпело изменения и новый имидж, во многом благодаря той же технологии, которая привлекает внимание потребителей в виде крутых технических продуктов. Эта волна технологий превращает современную фабрику в интеллектуальное, подключенное и цифровое предприятие.

Промышленная автоматизация

Промышленная автоматизация (полная статья о промышленной автоматизации здесь) — это использование компьютеров и робототехники для выполнения машинных функций быстрее и точнее, чем люди-операторы. Используя инструменты промышленной автоматизации, фабрики могут получить несколько преимуществ:

• Повышение производительности – Производство с использованием робототехники и другого сложного оборудования повышает производительность. В одном примере автомобильный завод Ford в Германии добился ежегодного роста производительности на 16%. Усталость, болезни, человеческие ошибки и истощение могут повлиять на повседневную работу предприятия. Однако автоматизированные производственные машины не страдают ни от одной из этих проблем.
• Улучшенное качество – Промышленная автоматизация также может уменьшить линейные ошибки до бесконечно малой величины по сравнению с операторами-людьми. Сокращение отходов и потерянного производственного времени снижает затраты и повышает репутацию бренда среди потребителей.
• Лучшее управление – На высокоавтоматизированных фабриках автоматизация может привести к лучшему контролю над оборудованием как на микро-, так и на макроуровне. Роботов часто можно переназначать без сопутствующей кривой обучения, необходимой людям. А процесс принятия решений менеджерами можно улучшить за счет использования высококачественных данных, получаемых самими машинами.

Промышленная автоматизация может быть интегрирована на разных уровнях предприятия. Эти области включают полевой уровень, где датчики и исполнительные механизмы обнаруживают условия и запускают действия. Автоматизация также может иметь место на уровне управления, где ПЛК и другие логические программируемые устройства получают сигналы от этих датчиков и дают указание машине предпринять следующие шаги в оптимальный момент. Его также можно использовать на уровне управления производством, отслеживая производственные показатели и рассчитывая минимальное время простоя при переналадке.

Промышленная автоматизация может использоваться для создания интегрированной производственной системы, сужая параметры качества и повышая производительность, поскольку эти активы работают согласованно в интегрированной системе автоматизации.

Инновационное производство

В то время как много было написано о гибком производстве — способности адаптироваться к изменениям и управлять ими быстро и эффективно — инновационное производство вышло на первый план в последние годы из-за его неразрывной связи с технологиями. Производители-новаторы, как и следовало ожидать, стимулируют изменения посредством инноваций, используя новые технологии для повышения ценности, создания процессов, разработки продуктов и даже переворота на целых рынках.

Инновационное производство может быть основано на выпуске новых и уникальных продуктов для захвата потребителей и доли рынка. Однако инновации могут иметь место и в других областях:

• Источник инноваций – Постоянная оценка и поиск новых материалов и поставщиков в цепочке поставок.
• Инновационные процессы – Использование технологий для радикального изменения времени производства и снижения затрат.
• Инновации в управлении – Использование данных и технологий, доступных в современной глубокой аналитике, для создания новых рынков или новых бизнес-моделей.

Но технологический прогресс также способствовал более комплексному подходу к инновациям. С помощью данных, аналитики, автоматизации и множества других инструментов можно строить целые заводы специально для содействия инновационному производству.

Например, может быть выбрано оборудование, которое позволит производителю создавать новые уникальные продукты. И во многих случаях вся планировка фабрики, штатное расписание и производственная система построены на обеспечении максимальной степени инноваций при создании новых продуктов. Кроме того, в уравнении учитываются такие отделы, как разработка продуктов, разработка продуктов и дизайнеры, использующие новейшие технологии, программное обеспечение для моделирования и другие инструменты данных, чтобы значительно сократить время вывода этих продуктов на рынок.

Используя автоматизированную фабрику и сочетая технологию автоматизации с инновационной стратегией, фабрики любого размера могут повысить производительность и улучшить имидж бренда, сократив расходы и сохранив конкурентоспособность.

Промышленный Интернет вещей

Хотя промышленная автоматизация и инновационное производство являются сильными игроками в сегодняшней гиперконкурентной производственной среде, именно текущие и будущие возможности промышленного Интернета вещей (IIoT) способны связать их все вместе. Используя данные в режиме реального времени, полученные от датчиков и другого встроенного оборудования, IIoT использует глубокую аналитику, искусственный интеллект и машинное обучение, чтобы позволить компаниям экономить время и деньги, определяя тенденции и области для улучшения.

Современные системы IIoT также способны к упреждающему вмешательству. Это позволяет вносить мельчайшие коррективы как в работу самой машины, так и в задачи планирования и составления графиков, такие как изменение производственных графиков для минимизации времени оборота.

Устройства IIoT также позволяют предприятиям применять стратегии профилактического обслуживания, чтобы заранее выявлять неисправности деталей, планировать ремонт в оптимальное время, уведомлять и освобождать запасы запасных частей, а также уведомлять техников о предстоящем ремонте. Все это происходит без участия человека, и результаты тех, кто внедряет профилактическое обслуживание, впечатляют. На многих предприятиях удалось сократить количество запасных частей на 25 % и повысить производительность на 25 %.

Используя технологию IIoT, компании имеют почти полную видимость производственных процессов. И влияние ощущается во всех связанных функциональных областях. IIoT может обеспечить полное представление от источников сырья и компонентов (и, следовательно, отслеживаемость), до производства и через него, а также отгрузки готовой продукции.

Технология IIoT может усилить преимущества как промышленной автоматизации, так и инновационного производства. Разработав производственную систему с робототехникой и полнофункциональными ПЛК, он может анализировать данные с этих автоматизированных устройств и предоставлять ценные данные о производстве, обслуживании, цепочке поставок, качестве и управлении.

Способность выявлять тенденции, формулировать и оттачивать ответы с помощью машинного обучения, разрабатывать и автономно развертывать стратегии для планирования, укомплектования персоналом и множества других операций позволяет развивать концепцию инновационного производства. Инновационные производственные предприятия, уделяющие большое внимание изменению конструкции и разработке новых продуктов в короткие сроки, более эффективны в сочетании с технологией IIoT.

Рост IIoT и промышленной автоматизации

Технологии IIoT готовы расти в геометрической прогрессии. Ожидается, что к 2025 году число подключенных устройств превысит 75 миллиардов, ставки и преимущества высоки. Но несмотря на то, что IIoT уже является прорывным игроком в производстве, он становится еще более мощным в сочетании с заводами с высокой степенью промышленной автоматизации или с заводами, построенными на базе инновационного производства. И когда все вместе они образуют мощное трио и модель того, что грядет.