Avain tuottavuuden lisäämiseen on johtamisjärjestelmien kehittäminen

Mobiililaskenta, kontekstuaalinen data ja modulaarinen arkkitehtuuri muuttavat ohjausjärjestelmien ulkoasua ja tuntumaa ja parantavat laitoksen yleistä tuottavuutta, mikä auttaa vähentämään kokeneiden työntekijöiden irtisanomisriskiä.

Organisaatiot investoivat johtamisjärjestelmiin sillä odotuksella, että ne toimivat odotetusti vielä monta vuotta. Johtamisjärjestelmien muutosvauhti kiihtyy ja seuraava vuosikymmen tuo valtavia muutoksia.

Näiden muutosten ymmärtäminen on tärkeää organisaatioille, jotka etsivät ohjausjärjestelmiin parasta suorituskykyä ja sijoitetun pääoman tuottoa.

Ohjausjärjestelmä on vuosikymmeniä rajoittunut fyysisiin laitteistoihin: langallisiin tuloihin ja lähdöihin, kytkettyihin ohjaimiin ja strukturoituihin arkkitehtuureihin, mukaan lukien erilliset verkot ja palvelinkokoonpanot.

Laskennallisten ja anturikustannusten pieneneminen, verkko- ja langattoman infrastruktuurin kehittäminen sekä hajautettu arkkitehtuuri (mukaan lukien pilvi) avaavat nyt uusia mahdollisuuksia ohjausjärjestelmille.

Lisäksi nousevat sisällyttäminen ja valmistusstandardit, kuten Advanced Physical Layer (APL) ja Modular Type Package (MTP) -rajapinnat, saavat aikaan merkittäviä muutoksia yrityksen hallintajärjestelmien suunnittelussa ja käytössä seuraavan vuosikymmenen aikana.)

Vaikka ajat ja tekniikka muuttuvat, menestyksen yhtälö pysyy samana: Valitse luotettava ja helppokäyttöinen ohjausjärjestelmä ja tarjoa samalla pääsy uusiin tekniikoihin tuottavuuden parantamiseksi.

Johtamisjärjestelmän joustavuus vähentää kokeneiden työntekijöiden eläkkeelle siirtymiseen liittyviä riskejä

Viimeisen vuosikymmenen aikana ala on nähnyt ammattilaisten eläkkeelle jäämisen ja ryhtynyt toimiin lieventämään kokemuksen menettämisen vaikutuksia. Nämä muutokset ovat johtaneet työntekijöiden määrän vähenemiseen useilla toimialoilla.

Samaan aikaan yritykset keräävät lukuisten uusien skannaustekniikoiden ja suuren kaistanleveyden tiedonsiirtomahdollisuuksien ansiosta enemmän tietoa kuin koskaan ennen, ja organisaatiot haluavat saada enemmän arvoa tiedoista parantaakseen liiketoiminnan suorituskykyä ja eriyttämistä.

Tämä sisältää joustavammat tuotetoimitusvaihtoehdot, optimaalisen laadun ja tasaiset tuotantovolyymit sekä paremman käyttöturvallisuuden ja ympäristövaatimusten noudattamisen.

Vastauksena monet organisaatiot laajentavat hallinta-arkkitehtuuriaan maantieteellisesti hajautettuun infrastruktuuriin, jolloin pienet, keskitetyt ammattilaisryhmät voivat tarjota tukea koko kalustolleen.

Ohjausjärjestelmän kriittiset tiedot näkyvät kaikkialla yrityksessä, jolloin pienet tiimit voivat tarjota tukea useille maantieteellisesti hajallaan sijaitseville alueille. Kaikki kuvat Emersonin luvalla

Näitä sisäisiä asiantuntijoita voidaan täydentää OEM-asiantuntijoilla, joilla on suojattu pääsy tämän infrastruktuurin olennaisiin osiin.

Yksi tämän hajautetun arkkitehtuurin osa on pilvi, oli se sitten yksityinen, julkinen tai hybridi. Ei-välttämättömien arkkitehtonisten ohjainten asteittainen siirtyminen pilveen helpottaa organisaatioiden työskentelyä tehokkaammin ja parempien päätösten tekemistä.

Pilvikäyttäjät saavat enemmän arvoa tiedoistaan ​​hyödyntämällä asiantuntemusta ympäri maailmaa, joko omassa liiketoiminnassaan tai useilta palveluntarjoajilta.

Lisäksi tietojen keskittäminen pilveen tarjoaa alhaisemmat elinkaarikustannukset, pienemmät ylläpitovaatimukset ja erillisten tietosaarten eliminoinnin.

Keskitettyyn ohjaukseen siirtyminen edellyttää johtamisjärjestelmän strategian muutosta, vaikka varsinaista ensisijaista ohjausta ei siirretäkään toimintatasolta.

Asiantuntijoiden käyttämät työkalut (järjestelmän konfigurointi, laitevalvonta, hälytysten hallinta, reaaliaikainen data- ja tapahtumahistoria, digitaaliset kaksoset, korjausten hallintajärjestelmät jne.) ovat osa hallintajärjestelmää.

Monet näistä työkaluista eivät vaikuta päivittäiseen johtamiseen, vaan ne on sidottu hallintajärjestelmään, joka puolestaan ​​on sidottu fyysiseen sijaintiin yrityksessä. Tulevaisuudessa on järkevämpää isännöidä nämä komponentit pilvessä.

Keskitetyt data- ja pilviarkkitehtuurit helpottavat myös uusien teknologioiden nopeaa käyttöönottoa.

Tietojen keskittämisen ansiosta organisaatioiden on helppo ottaa käyttöön yksisuuntainen suojattu mobiilipääsy hallintajärjestelmän tietoihin, jolloin yrityksen henkilökunta voi seurata niitä missä tahansa.

Helppo integrointi lisää tehokkuutta

Menestyksen avain on löytää alustat, jotka mahdollistavat uusien teknologioiden käyttöönoton minimaalisilla integraatio- ja teknisillä kustannuksilla. Edistynein ohjaimia voivat toimia itsenäisinä ohjaimina ja integroitua suurempaan hallintajärjestelmään, jolloin organisaatiot voivat kehittää arkkitehtuuria ja hallintavalmiuksia suhteessa prosesseihin ja tuotteisiin.

Johtavat teollisuusyritykset vähentävät myös modulaarisen valmistuksen tarvetta uusilla plug and play -tekniikoilla.

NAMUR:n (Association of Users of Automation Technologies in Manufacturing Processes) kehittämä MTP-tekniikka käyttää olemassa olevia teknologioita rajapintojen luomiseen eri järjestelmien muotoiltua integrointia varten ja yksinkertaistaa modulaaristen järjestelmien suunnittelua.

MTP standardoi tuotantomoduulien ja ohjausjärjestelmän välisen vuorovaikutuksen, jolloin yritykset voivat yhdistää komponentteja.

Ohjausjärjestelmällä on jatkossakin ratkaiseva rooli näiden monipuolisten mutta integroituneempien modulaaristen järjestelmien hallinnassa ja optimoinnissa.Näiden integrointistandardien käyttö on avaintekijä parhaan mahdollisen tuloksen saavuttamisessa.

Edistyneet ohjaimet ja digitaaliset kaksoset parantavat työn tehokkuutta

Ohjausjärjestelmät sisältävät nyt paljon enemmän analyyttisiä työkaluja ja päätöksentekotukea, joiden avulla käyttäjät voivat tehdä tietoisempia päätöksiä laajemmalla alueella.

Sen sijaan, että operaattorit tekisivät päätöksiä, tekisivät niitä ja toivoisivat niiden olevan oikea valinta, he käyttävät simulaatiota keskeisten päätösten validointiin itsenäisessä ympäristössä.

Esimerkiksi laitoksen käyttäjä voi huomata, että prosessimuuttuja kehittyy huonosti. Operaattori testaa uutta rutiinia digitaalisella kaksosella ja huomaa sitten, että se on liian lähellä taukorajaa.

Tämän skenaarion välttämiseksi se käyttää digitaaliset kaksosetkokeilla muita vaihtoehtoja ja löytää tapa neuvotella turvallisesti prosessiparametreista.

Operaattori auttaa tekemään oikean päätöksen testaamatta mitään oikeilla prosesseilla ja laitteilla.Digitaalinen twin on saatavilla työpaikalla ja pilvessä ja siitä tulee vakio-osa useimpiin projekteihin.

Voisiko tekoäly (AI) olla seuraava vaihe ohjausjärjestelmien kehittämisessä?

Ohjausjärjestelmät ovat kehittyneet jatkuvasti vuosikymmenten aikana. Tekoälyteknologiat auttavat kehittämään joidenkin ohjausjärjestelmien seuraavan sukupolven.

Suhteellisen integraalijohdannaisen (PID) säädin voidaan tulkita ominaisuuksien erotukseksi: suhteellinen elementti näyttää signaalin, integraalielementti lähestyy asetuspistettä ja differentiaalielementti voi minimoida ylityksen.

Vaikka johtamisekosysteemi voi olla monimutkainen verkko toisiinsa yhdistettyjä teknologioita, sitä voidaan myös yksinkertaistaa katsomalla sitä jatkuvasti kehittyvänä sukupuun haarana. Jokainen ohjausjärjestelmätekniikka tarjoaa omat ainutlaatuiset ominaisuudet, joita ei ollut saatavilla aikaisemmissa teknologioissa.

Esimerkiksi myötäkytkentä parantaa PID-säätöä ennustamalla säätimen ulostuloa ja käyttämällä sitten ennusteita signaalikohinasta johtuvasta prosessisäröstä aiheutuvien virheiden eristämiseen.

Model Predictive Control (MPC) lisää tähän lisäominaisuuksia hajottamalla ennusteet tulevista ohjaustoimenpiteiden tuloksista ja ohjaamalla useita korreloituja tuloja ja lähtöjä.

Viimeisin edistysaskel ohjausstrategioissa on tekoälyteknologian käyttöönotto, joka vie teollisuuden ohjausjärjestelmät uudelle tasolle.

Tekoälyteknologiaa voidaan laajentaa ratkaisemaan mikä tahansa monimutkainen mallinnettavissa oleva ongelma, esimerkiksi hallitsemaan öljy- ja kaasusektoria toimittavien tehtaiden satunnaisia ​​tuotantoseisokkeja sekä optimoimaan ja hallitsemaan jalostamoiden ja kemiantehtaiden toimintaa.

Saadakseen eniten irti näistä uusista ratkaisuista organisaatiot tarvitsevat epästandardeja ja helppokäyttöisiä automaatioalustoja, jotka auttavat niitä kehittymään muuttuvissa markkina- ja toimialaolosuhteissa.