Вплив IoT на виробничий процес

17.09.2017

Вплив IoT на виробничий процес

У промисловому середовищі Інтернет речей (англ. Internet of Things, IoT) – це дані і способи їх отримання. Компанії, які використовують технологічне обладнання для випуску своїх виробів, можуть заробляти більше грошей, застосовуючи стратегічний підхід до збору даних і показників загальної ефективності, зокрема, таких як забезпечення безвідмовної роботи і підвищення надійності обладнання, можливість ручного введення даних для коригування техпроцесу, оцінка енергоефективності та загальних витрат на виготовлення продукції.

Кількість публікацій про технологію Інтернету речей, як і саме її впровадження, технології, зростає надзвичайно швидко. Нещодавно з’явилася інформація, що до 2020 року частка IoT на ринку обладнання для обробної промисловості збільшиться до $ 13 млрд. З урахуванням такого екстремального зростання кожен намагається отримати шматок цього «пирога» у вигляді своєї частини прибутку. Втім, багато хто намагається «відкусити» побільше і занадто швидко, ретельно не вивчено всі наявні ризики, а тому ризикують вдавитися. Для компаній, зайнятих у сфері обробної промисловості та виробництва, таке безглуздя може привести до найсерйозніших наслідків.

IoT в індустріальному світі є дані і способи їх отримання. Ми можемо добитися і того і іншого, підключивши інтелектуальні пристрої до наших мереж і проаналізувавши вхідну інформацію. На жаль, багато з того, що ми бачили через ЗМІ, пов’язані з IoT, було явним маркетинговим ходом, спрямованим на те, щоб підштовхнути компанії до збільшення витрат в цьому напрямку. Подібне прагнення пов’язано виключно з існуючими оцінками потенційного зростання використання технології Інтернету речей.

У загальному випадку IoT не є якоюсь новою концепцією. Ми живемо пліч-о-пліч з нею вже понад 15 років. Люди використовують свої смартфони, щоб пам’ятати про призначену зустріч або отримати інформацію про найбільш доцільний маршруті руху. Застосування інтелектуальних пристроїв у нашому житті дозволяє людям бути більш ефективними без особливого ризику. Але ця стратегія не працює в індустріальних середовищах, безпосередньо пов’язаних з виробничими процесами.

Переваги виробництва з використанням технології IoT

Незважаючи на явні переваги, технологія IoT не якась наднова сила з області наукової фантастики, яка переміщається по всьому вашому підприємству уздовж і поперек і чарівним чином забезпечує 100% -ву ефективність обладнання (англ. Overall equipment effectiveness, OEE). Тому будь-яка реалізація підключених пристроїв повинна бути ретельно розглянута, причому не постфактум, а заздалегідь. Для того щоб заробити більше грошей для бізнесу, залучення в «революцію IoT» має грунтуватися на стратегічному підході до збору даних, а не просто бути частиною деякого загального модного руху.

Звичайно, будь-який фахівець, пов’язаний з індустріальної галуззю, добре розуміє, що отримання більшої інформації дає додаткові переваги. Розширення джерел доходів засноване на збільшенні збору даних, включає показники OEE, збільшення часу безвідмовної роботи, підвищення надійності, можливості своєчасного ручного введення для коригування процесу, оцінку енергоефективності та здатність відразу ж розрахувати собівартість продукції на одиницю обладнання. Через безліч виробничих процесів і технологічних досягнень, які відбуваються щодня, переваги тут просто нескінченні. Однак якщо дивитися в цілому, компанії повинні запитати самі себе: а що конкретно можна досягти на своєму об’єкті завдяки поліпшенню видимості виробничого процесу і терміну служби обладнання і зниженою загальної вартості його володіння (англ. Total cost of ownership, TCO)?

Дискретна реалізація проти імплементації в технологічний процес

Дискретне виробництво подібно побудови з блоків LEGO «Зірки Смерті» з кіноепопеї «Зоряні війни». Воно аналогічно тому, як компанія збирає частини і деталі, щоб зробити кінцевий продукт. Такі дискретні елементи, завдяки простоті виконання через обмежені і легко керовані параметри, проклали шлях до менталітету «великих даних». Але в той час як це добре працює для дискретного виробництва, не слід помилятися, вважаючи, ніби впровадження цих віртуалізованих рішень є універсальним підходом для всіх без винятку виробничих процесів.

Процес виробництва часто більше нагадує створення партії віскі. Наприклад, одним з елементів є додавання дріжджів, найважливішого інгредієнта в процесі виготовлення напою. Дріжджі, коли вони піддаються впливу повітря або вологи, починають бродити, тому вибір часу бродіння стає вирішальним фактором. На нього також можуть впливати постійно мінливі умови, а їх потрібно постійно контролювати. В цілому, кінцевий продукт залежить від сотень змінних, які необхідно враховувати для повторюваності випуску ідеальної партії.

Виявляючи і аналізуючи стійкі варіації як загальних, так і окремих параметрів процесу, що впливають на підсумок виробництва, інженери-технологи створюють методи контролю, які допомагають підвищити повторюваність. З введенням більшої кількості даних ці методи підтримки повторюваності можуть бути розроблені ще більш ретельно і тонко, що і визначить якісні характеристики кінцевого продукту.

Отримайте більше від зібраних даних

Схоже, найважливіша частина основного завдання, розв’язуваної за допомогою технології IoT, полягає в забезпеченні видимості даних і процесів в режимі реального часу. Але хоча видимість і важлива, ми не повинні зупинятися і зациклюватися лише на цьому її компоненті.

Компанії повинні не просто оцінювати видимі в реальному масштабі часу дані, а продовжувати використовувати їх для створення прогнозуючих моделей і алгоритмів, які в подальшому скоротять виробничі похибки до прийнятного рівня. Превентивне дію і є суть головної стратегії в умовах сучасного виробництва.

Чи є ваша компанія реактивної, що діє постфактум, або активної, тобто використовує попереджуючий підхід до управління в своєму виробничому процесі? Якщо компанія завжди відповідає на останнє запитання ствердно, то єдиний спосіб поліпшити виробництво – ще швидше реагувати на динамічно мінливу ситуацію і ще старанніше працювати. Тут краще реалізувати високопродуктивну графіку з інтелектуальним моделюванням, ніж мати можливість реагувати після вже доконаного факту і генерувати звіт про те, чому ми все ще маємо низькі показники.

У високопродуктивної індустріальному середовищі оператор може бачити червоні прапорці в міру їх виникнення, і в міру відображення серйозності ситуації прогностичний елемент системи управління вже запрограмований на виконання дій по попередньо затвердженими програмами виправлення помилок і поправляє запит оператору тільки по іншим, ще не відпрацьованим проблем, дії по яким не були попередньо визначені. Надайте цю модель операторам вашого заводу і обговоріть її з ними. Якщо вони зможуть створити список «Коли ось це станеться, я поступлю так-то і так-то …», то компанія зможе збільшити обсяги виробництва.

Інтернет речей набуває все більшого поширення, і немає способу дізнатися, до якої міри буде йти його розвиток. Але багато фахівців називають цей рух тим, що стане четвертою промисловою революцією, – Індустрією 4.0. Однак замість того щоб просто стрибати на підніжку вагона який іде у майбутнє поїзда, необхідно провести ще цілий ряд досліджень переваг технології IoT. І тут далеко не все так просто. Так, можна використовувати дані в режимі реального часу для підвищення ефективності і продуктивності підприємства, але слід враховувати і те, що в міру зростання даних виникають і загрози національній безпеці.

У той же час вкрай важливо обговорити «бажання і потреби» виробництва з кваліфікованими інженерами і системними інтеграторами, які мають досвід вдосконалення виробничих процесів і впровадження рішень, пов’язаних з великим об’ємом даних. Ми завжди вважали, що чим більше даних ми зможемо отримати, тим ефективнішим стане виробництво. Це, ймовірно, так, але взаємозв’язок між рентабельністю інвестицій (англ. Return on investment, ROI) і збором даних не залежить лінійно і може сильно змінитися під впливом погроз Інтернету речей.

 

Елі Дженкінс, Control Engineering

Статьи

10.10.2018

Мільйони виробників насправді стикаються зі страхом банкрутства, в разі того, якщо вони не проведуть цифрові перетворення, але, на жаль, це не так просто. Якщо (читать далее)

01.10.2018

У доступному для огляду майбутньому польові шини не зникнуть з промислової автоматизації, однак стандарт Ethernet для швидкісних мереж (TSN) спільно з незалежним стандартом сумісності (читать далее)