Το κλειδί για την αύξηση της παραγωγικότητας είναι η ανάπτυξη συστημάτων διαχείρισης
Οι φορητοί υπολογιστές, τα δεδομένα συμφραζομένων και η αρθρωτή αρχιτεκτονική θα μεταμορφώσουν την εμφάνιση και την αίσθηση των συστημάτων ελέγχου και θα βελτιώσουν τη συνολική παραγωγικότητα των εγκαταστάσεων, συμβάλλοντας στη μείωση του κινδύνου απολύσεων για έμπειρους εργαζομένους.
Οι οργανισμοί επενδύουν σε συστήματα διαχείρισης με την προσδοκία ότι θα λειτουργήσουν όπως αναμένεται για πολλά χρόνια. Ο ρυθμός των αλλαγών στα συστήματα διαχείρισης επιταχύνεται και η επόμενη δεκαετία θα φέρει τεράστιες αλλαγές.
Η κατανόηση αυτών των αλλαγών είναι σημαντική για τους οργανισμούς που αναζητούν την καλύτερη απόδοση και απόδοση της επένδυσης σε συστήματα ελέγχου.
Για δεκαετίες, το σύστημα ελέγχου περιορίζεται σε φυσικό υλικό: ενσύρματες εισόδους και εξόδους, συνδεδεμένους ελεγκτές και δομημένες αρχιτεκτονικές, συμπεριλαμβανομένων αποκλειστικών δικτύων και διαμορφώσεων διακομιστή.
Το μειωμένο κόστος υπολογιστών και αισθητήρων, η ανάπτυξη δικτυακών και ασύρματων υποδομών και η κατανεμημένη αρχιτεκτονική (συμπεριλαμβανομένου του cloud) ανοίγουν τώρα νέες δυνατότητες για συστήματα ελέγχου.
Επιπλέον, τα αναδυόμενα πρότυπα ένταξης και κατασκευής, όπως οι διεπαφές Advanced Physical Layer (APL) και Modular Type Package (MTP), θα οδηγήσουν σε σημαντικές αλλαγές στον σχεδιασμό και τη χρήση των συστημάτων διαχείρισης επιχειρήσεων την επόμενη δεκαετία.)
Ακόμη και με την αλλαγή της εποχής και της τεχνολογίας, η εξίσωση της επιτυχίας παραμένει η ίδια: Επιλέξτε ένα αξιόπιστο και εύχρηστο σύστημα ελέγχου παρέχοντας παράλληλα πρόσβαση σε νέες τεχνολογίες για τη βελτίωση της παραγωγικότητας.
Η ευελιξία του συστήματος διαχείρισης μειώνει τους κινδύνους που συνδέονται με τη συνταξιοδότηση έμπειρων εργαζομένων
Την τελευταία δεκαετία, ο κλάδος γνώρισε τη συνταξιοδότηση επαγγελματιών και έλαβε μέτρα για να μετριάσει τις επιπτώσεις της απώλειας εμπειρίας. Αυτές οι αλλαγές οδήγησαν σε μείωση του αριθμού των εργαζομένων στο χώρο εργασίας σε έναν αριθμό βιομηχανιών.
Ταυτόχρονα, με μια σειρά από νέες τεχνολογίες σάρωσης και δυνατότητες μεταφοράς δεδομένων υψηλού εύρους ζώνης, οι επιχειρήσεις συλλέγουν περισσότερα δεδομένα από ποτέ και οι οργανισμοί θέλουν να λάβουν μεγαλύτερη αξία από αυτά τα δεδομένα για να τους βοηθήσουν να βελτιώσουν την επιχειρηματική απόδοση και να βελτιώσουν τη διαφοροποίηση.
Αυτό περιλαμβάνει πιο ευέλικτες επιλογές παράδοσης προϊόντων, βελτιστοποιημένη ποιότητα και σταθερούς όγκους παραγωγής, καθώς και βελτιωμένη λειτουργική ασφάλεια και περιβαλλοντική συμμόρφωση.
Σε απάντηση, πολλοί οργανισμοί θα επεκτείνουν την αρχιτεκτονική διαχείρισης τους σε μια πιο γεωγραφικά κατανεμημένη υποδομή, επιτρέποντας σε μικρές, κεντρικές ομάδες επαγγελματιών να παρέχουν υποστήριξη σε ολόκληρο τον στόλο τους.
Τα κρίσιμα δεδομένα από το σύστημα ελέγχου θα είναι ορατά σε όλη την επιχείρηση, επιτρέποντας σε μικρές ομάδες να παρέχουν υποστήριξη για πολλαπλές γεωγραφικά διασκορπισμένες τοποθεσίες. Όλες οι εικόνες είναι ευγενική προσφορά του Emerson
Αυτοί οι εσωτερικοί εμπειρογνώμονες μπορούν να συμπληρωθούν από ειδικούς OEM στους οποίους επιτρέπεται η ασφαλής πρόσβαση σε σχετικές πτυχές αυτής της υποδομής.
Ένα στοιχείο αυτής της κατανεμημένης αρχιτεκτονικής είναι το νέφος, είτε είναι ιδιωτικό, είτε δημόσιο ή υβριδικό. Η σταδιακή μετάβαση των μη βασικών αρχιτεκτονικών ελέγχων στο cloud διευκολύνει τους οργανισμούς να λειτουργούν πιο αποτελεσματικά και να λαμβάνουν καλύτερες αποφάσεις.
Οι χρήστες του cloud αποκτούν μεγαλύτερη αξία από τα δεδομένα τους αξιοποιώντας την τεχνογνωσία από όλο τον κόσμο, είτε στη δική τους επιχείρηση είτε από πολλούς παρόχους υπηρεσιών.
Επιπλέον, η συγκέντρωση δεδομένων στο cloud προσφέρει το πλεονέκτημα του χαμηλότερου κόστους κύκλου ζωής, των χαμηλότερων απαιτήσεων συντήρησης και της εξάλειψης μεμονωμένων νησιών δεδομένων.
Η μετάβαση στον κεντρικό έλεγχο θα απαιτήσει μια αλλαγή στη στρατηγική του συστήματος διαχείρισης, ακόμη και αν ο πραγματικός πρωτογενής έλεγχος δεν μεταφερθεί από το επιχειρησιακό επίπεδο.
Τα εργαλεία στα οποία βασίζονται οι ειδικοί (διαμόρφωση συστήματος, παρακολούθηση συσκευών, διαχείριση συναγερμών, δεδομένα σε πραγματικό χρόνο και ιστορικό συμβάντων, ψηφιακά δίδυμα, συστήματα διαχείρισης επισκευών κ.λπ.) αποτελούν στοιχεία του συστήματος διαχείρισης.
Πολλά από αυτά τα εργαλεία δεν επηρεάζουν την καθημερινή διαχείριση, αλλά συνδέονται με το σύστημα διαχείρισης, το οποίο με τη σειρά του συνδέεται με μια φυσική τοποθεσία στην επιχείρηση. Στο μέλλον, θα είναι πιο λογικό να φιλοξενούνται αυτά τα στοιχεία στο cloud.
Τα κεντρικά δεδομένα και οι αρχιτεκτονικές cloud θα διευκολύνουν επίσης την ταχεία ανάπτυξη νέων τεχνολογιών.
Η συγκέντρωση δεδομένων διευκολύνει τους οργανισμούς να εφαρμόσουν μονόδρομη ασφαλή πρόσβαση από κινητά στα δεδομένα του συστήματος διαχείρισης, επιτρέποντας στο προσωπικό της επιχείρησης να τα παρακολουθεί οπουδήποτε
Η εύκολη ενσωμάτωση αυξάνει την αποτελεσματικότητα
Το κλειδί της επιτυχίας είναι η εύρεση πλατφορμών που επιτρέπουν την εισαγωγή νέων τεχνολογιών με ελάχιστη ενσωμάτωση και τεχνικό κόστος. Το πιο εξελιγμένο ελεγκτές μπορούν να λειτουργήσουν ως αυτόνομοι ελεγκτές και να έχουν τη δυνατότητα να ενσωματωθούν σε ένα μεγαλύτερο σύστημα διαχείρισης, επιτρέποντας στους οργανισμούς να αναπτύξουν αρχιτεκτονική και δυνατότητες διαχείρισης σε σχέση με διαδικασίες και προϊόντα.
Οι κορυφαίες βιομηχανικές εταιρείες μειώνουν επίσης την ανάγκη για αρθρωτή κατασκευή με νέες τεχνολογίες plug-and-play.
Η τεχνολογία MTP, που αναπτύχθηκε από το NAMUR (Association of Users of Automation Technologies in Manufacturing Processes), χρησιμοποιεί υπάρχουσες τεχνολογίες για τη δημιουργία διεπαφών για διαμορφωμένη ενοποίηση διαφορετικών συστημάτων και απλοποιεί τον σχεδιασμό αρθρωτών συστημάτων.
Το MTP τυποποιεί την αλληλεπίδραση μεταξύ των μονάδων παραγωγής και του συστήματος ελέγχου, επιτρέποντας στις επιχειρήσεις να συνδυάζουν εξαρτήματα.
Το σύστημα ελέγχου θα συνεχίσει να διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στη διαχείριση και τη βελτιστοποίηση αυτών των διαφορετικών αλλά πιο ολοκληρωμένων αρθρωτών συστημάτων.Η χρήση αυτών των προτύπων ολοκλήρωσης είναι βασικό στοιχείο για την επίτευξη του καλύτερου δυνατού αποτελέσματος.
Τα προηγμένα χειριστήρια και τα ψηφιακά δίδυμα βελτιώνουν την αποδοτικότητα της εργασίας
Τα συστήματα ελέγχου περιλαμβάνουν πλέον πολλά περισσότερα αναλυτικά εργαλεία και υποστήριξη αποφάσεων για να βοηθήσουν τους χειριστές να λαμβάνουν πιο ενημερωμένες αποφάσεις σε ένα ευρύτερο φάσμα.
Αντί να λαμβάνουν αποφάσεις, να τις λαμβάνουν και να ελπίζουν ότι είναι η σωστή επιλογή, οι χειριστές θα χρησιμοποιήσουν την προσομοίωση για να επικυρώσουν βασικές αποφάσεις σε ένα αυτόνομο περιβάλλον.
Για παράδειγμα, ένας χειριστής σε μια εγκατάσταση μπορεί να παρατηρήσει ότι μια μεταβλητή διεργασίας έχει κακή τάση. Ο χειριστής χρησιμοποιεί το ψηφιακό δίδυμο για να δοκιμάσει τη νέα ρουτίνα και στη συνέχεια ανακαλύπτει ότι είναι πολύ κοντά στο όριο διαλείμματος.
Για να αποφευχθεί αυτό το σενάριο, θα χρησιμοποιήσει ψηφιακά δίδυμανα δοκιμάσετε άλλες εναλλακτικές λύσεις και να βρείτε έναν τρόπο να διαπραγματευτείτε με ασφάλεια τις παραμέτρους της διαδικασίας.
Ο χειριστής βοηθά στη λήψη της σωστής απόφασης χωρίς να δοκιμάζει τίποτα σε πραγματικές διαδικασίες και συσκευές.Το ψηφιακό δίδυμο θα είναι διαθέσιμο στο χώρο εργασίας και στο cloud και θα γίνει τυπικό μέρος των περισσότερων έργων.
Θα μπορούσε η τεχνητή νοημοσύνη (AI) να είναι το επόμενο στάδιο στην ανάπτυξη συστημάτων ελέγχου;
Τα συστήματα ελέγχου έχουν εξελιχθεί συνεχώς κατά τη διάρκεια των δεκαετιών. Οι τεχνολογίες τεχνητής νοημοσύνης (AI) βοηθούν στην ανάπτυξη της επόμενης γενιάς ορισμένων συστημάτων ελέγχου.
Αναλογικός ελεγκτής ολοκληρωτικού παραγώγου (PID). μπορεί να ερμηνευθεί ως διαχωρισμός δυνατοτήτων: το αναλογικό στοιχείο εμφανίζει το σήμα, το αναπόσπαστο στοιχείο πλησιάζει το σημείο ρύθμισης και το διαφορικό στοιχείο μπορεί να ελαχιστοποιήσει την υπέρβαση.
Ενώ ένα οικοσύστημα διαχείρισης μπορεί να είναι ένας πολύπλοκος ιστός διασυνδεδεμένων τεχνολογιών, μπορεί επίσης να απλοποιηθεί θεωρώντας το ως ένα διαρκώς εξελισσόμενο κλάδο ενός οικογενειακού δέντρου. Κάθε τεχνολογία συστήματος ελέγχου προσφέρει τα δικά της μοναδικά χαρακτηριστικά που δεν ήταν διαθέσιμα με προηγούμενες τεχνολογίες.
Για παράδειγμα, το feedforward βελτιώνει τον έλεγχο PID προβλέποντας την έξοδο του ελεγκτή και στη συνέχεια χρησιμοποιώντας τις προβλέψεις για την απομόνωση σφαλμάτων που οφείλονται στην παραμόρφωση της διαδικασίας από το θόρυβο του σήματος.
Το Model Predictive Control (MPC) προσθέτει περαιτέρω δυνατότητες σε αυτό αναλύοντας τις προβλέψεις των μελλοντικών αποτελεσμάτων παρέμβασης ελέγχου και ελέγχοντας πολλαπλές συσχετισμένες εισόδους και εξόδους.
Η τελευταία πρόοδος στις στρατηγικές ελέγχου είναι η εισαγωγή τεχνολογιών τεχνητής νοημοσύνης που ανεβάζουν τα βιομηχανικά συστήματα ελέγχου στο επόμενο επίπεδο.
Η τεχνολογία τεχνητής νοημοσύνης μπορεί να επεκταθεί για να λύσει οποιοδήποτε περίπλοκο πρόβλημα μπορεί να μοντελοποιηθεί, για παράδειγμα για τη διαχείριση διακοπτόμενων στάσεων παραγωγής σε εργοστάσια που προμηθεύουν τον τομέα πετρελαίου και φυσικού αερίου και για τη βελτιστοποίηση και διαχείριση των λειτουργιών διυλιστηρίων και χημικών εργοστασίων.
Για να αξιοποιήσουν στο έπακρο αυτές τις νέες λύσεις, οι οργανισμοί χρειάζονται μη τυποποιημένες και εύχρηστες πλατφόρμες αυτοματισμού για να τους βοηθήσουν να εξελιχθούν με τις μεταβαλλόμενες συνθήκες της αγοράς και του κλάδου.