Digitalizace s otevřenými standardy: Recept na kvalitní noční spánek
Zveřejněno Operational Excellence v 02. Září 2024
Můžeme se zavázat k mým predikcím? Dokážeme splnit termín? Mám dostatečný přehled, abych si mohl byl stoprocentně jistý? Jak si továrna vede z pohledu QCDE (kvalita, náklady, dodací lhůta a dopad na životní prostředí) v porovnání s našimi cíli a v porovnání s konkurencí?
To jsou jen některé z obav, kvůli kterým nemůžou vedoucí továren spát – obav, které lze vyřešit pomocí digitalizace. V digitalizovaném výrobním prostředí se vedoucí továren nemusí obávat neznámých faktorů, rizik ani čehokoli, co by se mohlo přihodit. Digitalizace odbourává nejistotu a umožňuje dosažení optimalizace zaměřené na výkon. Přináší s sebou poznatky, které vedoucím továren pomohou zlepšit kvalitu, snížit náklady, zkrátit dodací lhůty a omezit dopad na životní prostředí. Vedoucí digitalizované továrny už se nebude muset uprostřed noci probouzet plný obav – ale pokud by se tak přeci jen stalo, krátký pohled na mobilní telefon ho ujistí, že vše funguje přesně tak, jak má.
Přechod od probdělých nocí plných úzkosti k nocím naplněným poklidným spánkem ovšem není snadný. Dá se říct, že digitalizace může být celkem únavná. Vedoucí projektů si jen málokdy můžou dovolit luxus práce na nepopsané tabuli – většinou pracují s mozaikou starých technologií, které jsou tak nějak sešité dohromady; snaží se digitalizovat výrobní linky, jejichž součástí jsou stroje, které nikdy nezaznamenávaly data a byly postavené ještě před zrozením datových komunikačních protokolů. Kombinace tohoto všeho dohromady představuje značnou výzvu v oblasti integrace OT a IT.
To jsou jen některé z obav, kvůli kterým nemůžou vedoucí továren spát – obav, které lze vyřešit pomocí digitalizace. V digitalizovaném výrobním prostředí se vedoucí továren nemusí obávat neznámých faktorů, rizik ani čehokoli, co by se mohlo přihodit. Digitalizace odbourává nejistotu a umožňuje dosažení optimalizace zaměřené na výkon. Přináší s sebou poznatky, které vedoucím továren pomohou zlepšit kvalitu, snížit náklady, zkrátit dodací lhůty a omezit dopad na životní prostředí. Vedoucí digitalizované továrny už se nebude muset uprostřed noci probouzet plný obav – ale pokud by se tak přeci jen stalo, krátký pohled na mobilní telefon ho ujistí, že vše funguje přesně tak, jak má.
Přechod od probdělých nocí plných úzkosti k nocím naplněným poklidným spánkem ovšem není snadný. Dá se říct, že digitalizace může být celkem únavná. Vedoucí projektů si jen málokdy můžou dovolit luxus práce na nepopsané tabuli – většinou pracují s mozaikou starých technologií, které jsou tak nějak sešité dohromady; snaží se digitalizovat výrobní linky, jejichž součástí jsou stroje, které nikdy nezaznamenávaly data a byly postavené ještě před zrozením datových komunikačních protokolů. Kombinace tohoto všeho dohromady představuje značnou výzvu v oblasti integrace OT a IT.
Cílem je 80 %
Doporučuji vám, abyste se smířili s tím, že nebude možné digitalizovat každý čtvereční metr vaší továrny (pokud nepatříte mezi těch pár šťastlivců, kteří digitalizují zcela nový závod). To by bylo příliš nákladné a složité. Většina továren vybudovaných za posledních pět let může očekávat, že zvládne digitalizovat alespoň 80 % svých pracovních procesů, přičemž klíčem k tomu je zavedení standardizace. To znamená standardizovat typ generovaných a shromažďovaných dat, metadata, která se využívají k jejich dokumentaci, a způsob výměny a komunikace dat.
Dají se používat neotevřené standardy, což ovšem v konečném důsledku omezí vaši schopnost plně využívat možnosti optimalizace výkonu, které digitalizace přináší, a komunikovat mimo prostory továrny, což je důvod, proč preferujeme přístup k digitalizaci založený na otevřených standardech.
V oblasti shromažďování strojních a procesních dat v reálném čase se standardizace dosáhne prostřednictvím společného modelovacího jazyka, jako je PackML. Úspěšná digitalizace rovněž vyžaduje standardizovaný komunikační protokol, aby stroje mohly komunikovat jak mezi sebou, tak i s dalšími součástmi Průmyslu 4.0. Protokol OPC UA, který pochází z IT sféry, stále více proniká do oblasti průmyslové automatizace a společnost OMRON je součástí řídicího výboru vedeného odvětvím automatizace, který rozšiřuje protokol OPC UA na průmyslová zařízení na provozní úrovni s názvem UPC UA FX.
Často zmiňuji analogii s angličtinou – univerzálním jazykem obchodu. Pokud se domluvíte anglicky, můžete obchodovat s většinou lidí. Stejný princip platí pro OPC UA FX v kontextu průmyslu.
Tento otevřený standard podporuje úplnou interoperabilitu napříč továrnou. Nejenže umožňuje datovou komunikaci strojů mezi sebou, ale navíc strojům dovoluje komunikovat s IT systémy, jako jsou ERP a MES systémy, a také se systémy pro analýzu dat, jež lze provozovat v místním či virtuálním cloudu.
Dají se používat neotevřené standardy, což ovšem v konečném důsledku omezí vaši schopnost plně využívat možnosti optimalizace výkonu, které digitalizace přináší, a komunikovat mimo prostory továrny, což je důvod, proč preferujeme přístup k digitalizaci založený na otevřených standardech.
V oblasti shromažďování strojních a procesních dat v reálném čase se standardizace dosáhne prostřednictvím společného modelovacího jazyka, jako je PackML. Úspěšná digitalizace rovněž vyžaduje standardizovaný komunikační protokol, aby stroje mohly komunikovat jak mezi sebou, tak i s dalšími součástmi Průmyslu 4.0. Protokol OPC UA, který pochází z IT sféry, stále více proniká do oblasti průmyslové automatizace a společnost OMRON je součástí řídicího výboru vedeného odvětvím automatizace, který rozšiřuje protokol OPC UA na průmyslová zařízení na provozní úrovni s názvem UPC UA FX.
Často zmiňuji analogii s angličtinou – univerzálním jazykem obchodu. Pokud se domluvíte anglicky, můžete obchodovat s většinou lidí. Stejný princip platí pro OPC UA FX v kontextu průmyslu.
Tento otevřený standard podporuje úplnou interoperabilitu napříč továrnou. Nejenže umožňuje datovou komunikaci strojů mezi sebou, ale navíc strojům dovoluje komunikovat s IT systémy, jako jsou ERP a MES systémy, a také se systémy pro analýzu dat, jež lze provozovat v místním či virtuálním cloudu.
Otevření příležitostí
Skutečný potenciál však spočívá v jeho schopnosti podporovat vzájemné sdílení informací a komunikaci na více místech a v dodavatelské síti. Díky digitalizaci otevřeného standardu mohou výrobci porovnávat více továren, aby dosáhli dalších vylepšení, a mohou duplikovat způsoby práce napříč výrobními závody. Mohou dokonce použít data z procesů svých dodavatelů k informování o svých výrobních plánech, například jim sdělit, kdy bude konkrétní díl dodán.
Digitalizace s tevřeným standardem je také klíčem k odvození hodnoty z digitálních produktových pasů (DPP). Kromě toho, že jsou pro některá odvětví zákonným požadavkem od roku 2027, jsou DPP, které poskytují digitální záznam o složení, původu a životním cyklu produktu, užitečným nástrojem Průmyslu 4.0. Například při výrobě baterií pro elektromobily by mohly být DPP použity ke zlepšení kvality a snížení odpadu. Bylo zjištěno, že kombinace komponentů stejné kvality vede k lepší baterii. Důvodem, proč k tomu ne vždy dojde, jsou odchylky, ke kterým dochází v rámci nastavených tolerancí. S využitím dat DPP komunikovaných přes OPC UA si sklady mohly vybrat jednotlivé komponenty s podobnými vlastnostmi, a tím snížit riziko, že baterie neprojdou továrními testy a budou muset být vyřazeny.
Digitalizace s tevřeným standardem je také klíčem k odvození hodnoty z digitálních produktových pasů (DPP). Kromě toho, že jsou pro některá odvětví zákonným požadavkem od roku 2027, jsou DPP, které poskytují digitální záznam o složení, původu a životním cyklu produktu, užitečným nástrojem Průmyslu 4.0. Například při výrobě baterií pro elektromobily by mohly být DPP použity ke zlepšení kvality a snížení odpadu. Bylo zjištěno, že kombinace komponentů stejné kvality vede k lepší baterii. Důvodem, proč k tomu ne vždy dojde, jsou odchylky, ke kterým dochází v rámci nastavených tolerancí. S využitím dat DPP komunikovaných přes OPC UA si sklady mohly vybrat jednotlivé komponenty s podobnými vlastnostmi, a tím snížit riziko, že baterie neprojdou továrními testy a budou muset být vyřazeny.
Jednou z otázek, na které se mě v souvislosti s digitalizací otevřeného standardu často ptají, je, zda jde „dodatečně upravit“. Uvedu zde další analogii s jazykovou tematikou, tentokrát s Překladačem Google. Společnost OMRON vyvinula hraniční datový kontrolér, který převádí data ze starších strojů do nejnovějších jazyků a datových typů. Ve skutečnosti je to brána, kterou lze použít k tomu, aby se starší stroje staly otevřeným standardem.
Digitalizace nabírá na síle s rostoucím povědomím o skutečných výhodách, které mohou přinést poznatky založené na datech. Nicméně standardizace – pokud jde o typ shromažďovaných dat a způsob, jakým jsou tato data sdělována – je velkou výzvou pro továrny, které chtějí digitalizovat průmyslovou automatizaci. Přijetím přístupu otevřených standardů mohou výrobci uspět v digitalizaci a manažeři továren mohou klidně spát.
Digitalizace nabírá na síle s rostoucím povědomím o skutečných výhodách, které mohou přinést poznatky založené na datech. Nicméně standardizace – pokud jde o typ shromažďovaných dat a způsob, jakým jsou tato data sdělována – je velkou výzvou pro továrny, které chtějí digitalizovat průmyslovou automatizaci. Přijetím přístupu otevřených standardů mohou výrobci uspět v digitalizaci a manažeři továren mohou klidně spát.
