Оцифровка с открытыми стандартами

Можем ли мы придерживаться моих прогнозов? Сможем ли мы выполнить поставленные задачи в срок? Достаточно ли у меня информации, чтобы знать наверняка? Как обстоят дела на заводе с точки зрения QCDE (качество, стоимость, время доставки и воздействие на окружающую среду) по сравнению с нашими целями и по сравнению с конкурентами?

Вот некоторые из проблем, которые не дают руководителям заводов спать по ночам; проблемы, которые можно решить с помощью оцифровки. В оцифрованной производственной среде руководителям заводов не нужно беспокоиться о неизвестности, рисках и возможных событиях. Оцифровка устраняет неопределенность и позволяет оптимизировать производительность. Она дает информацию, которая может помочь руководителям заводов улучшить качество, снизить затраты, сократить сроки выполнения заказов и уменьшить воздействие на окружающую среду. Руководитель оцифрованного завода не должен просыпаться среди ночи, волнуясь, но если это произойдет, короткий взгляд на мобильный телефон должен убедить его, что все идет так, как и должно быть.

Однако перейти от состояния бессонницы, вызванной тревогой, к состоянию блаженной дремоты непросто. Грубо говоря, оцифровка может быть довольно утомительной. Руководители проектов редко могут позволить себе роскошь работать с чистым холстом; большую часть времени они работают с лоскутным одеялом из старых технологий, сшитых вместе; они пытаются оцифровать производственные линии, включающие машины, которые никогда не регистрировали данные и были построены еще до того, как появились протоколы передачи данных. Все это в совокупности создает значительную проблему интеграции ОТ и ИТ. 

Цель 80%

Я бы посоветовал вам смириться с тем, что вы не сможете оцифровать каждый квадратный метр вашего завода (если только вам не посчастливится оцифровать совершенно новый объект). Это будет слишком дорого и сложно. Большинство заводов, построенных за последние пять лет, могут рассчитывать на то, что смогут оцифровать не менее 80% своего рабочего процесса, и ключ к этому — установление стандартизации. Это означает стандартизацию типа генерируемых и собираемых данных, метаданных, используемых для документирования данных, и способа обмена и передачи данных.

Вы можете использовать закрытые стандарты, но в конечном итоге это ограничит вашу способность в полной мере использовать возможности оптимизации производительности, которые предоставляет оцифровка, и общаться за пределами стен завода, поэтому мы выступаем за подход оцифровки с открытыми стандартами.

Для сбора данных о машинах и процессах в реальном времени стандартизации достигнет общий язык моделирования, такой как PackML. Успешная оцифровка также требует стандартизированного протокола связи, чтобы машины могли общаться друг с другом и другими компонентами Industry 4.0. OPC UA, протокол, который возник в сфере ИТ, все больше проникает в сферу промышленной автоматизации, и OMRON является частью руководящего комитета, возглавляемого отраслью автоматизации, который расширяет OPC UA на промышленные полевые устройства, называемые UPC UA FX.

Я часто использую аналогию с английским языком, универсальным языком бизнеса. Если вы говорите по-английски, вы можете вести бизнес с большинством людей. Тот же принцип применим к OPC UA FX в промышленном контексте.

Этот открытый стандарт поддерживает полную совместимость на заводе. Он не только позволяет машинам общаться друг с другом в терминах данных, но и позволяет машинам общаться с ИТ-системами, такими как системы ERP и MES, а также с системами анализа данных, которые вы можете запускать в локальном или виртуальном облаке.

Открытие возможностей

Но его реальный потенциал заключается в его способности поддерживать взаимный обмен информацией и коммуникацию между несколькими площадками и в сети поставок. С помощью оцифровки на основе открытых стандартов производители могут сравнивать несколько заводов, чтобы стимулировать дальнейшие улучшения, и могут дублировать способы работы на производственных площадках. Они даже могут использовать данные из процессов своих поставщиков для информирования своих производственных графиков, сообщая им, например, когда будет доставлена ​​определенная деталь.

Оцифровка на основе открытых стандартов также является ключом к извлечению ценности из цифровых паспортов продукции (DPP). Помимо того, что DPP являются юридическим требованием с 2027 года для некоторых отраслей, DPP, которые предоставляют цифровую запись состава, происхождения и жизненного цикла продукта, являются полезным инструментом Индустрии 4.0. Например, при производстве аккумуляторов для электромобилей DPP могут использоваться для повышения качества и сокращения отходов. Было обнаружено, что объединение компонентов одинакового качества приводит к получению лучшего аккумулятора. Причина, по которой это не всегда происходит, заключается в вариациях, которые происходят в пределах установленных допусков. Используя данные DPP, передаваемые через OPC UA, склады могут отбирать отдельные компоненты со схожими характеристиками и тем самым снижать риск того, что батареи не пройдут заводские испытания и их придется утилизировать.

Один из вопросов, который мне часто задают о цифровизации с открытыми стандартами, заключается в том, является ли она «модернизируемой». Я собираюсь привести здесь еще одну аналогию на языковую тему, на этот раз с Google Translate. Компания OMRON разработала контроллер данных Edge, который переводит данные со старых машин на новейший язык и типы данных. По сути, это шлюз, который можно использовать для перевода старых машин на открытый стандарт.

Цифровизация набирает обороты с ростом осознания реальных преимуществ, которые могут принести идеи, основанные на данных. Однако стандартизация — с точки зрения типа собираемых данных и способа передачи этих данных — является серьезной проблемой для заводов, желающих оцифровать промышленную автоматизацию. Приняв подход открытых стандартов, производители могут добиться успеха в цифровизации, а руководители заводов могут спать спокойно.