Zaawansowane technologie w Przemyśle 4.0

Artykuły eksperckie | 16.08.2018 | Czas czytania: 6 minut

Sieć bezprzewodowa, usługi chmurowe, Przemysłowy Internet Rzeczy czy Big Data rewolucjonizują branżę przemysłową i zmniejszają koszty produkcyjne w firmach, które decydują się na wdrożenie takich rozwiązań. Przemysł 4.0 to kolejny etap rewolucji przemysłowej, której motorem napędowym jest Internet, wysoko rozwinięte technologie i branża IT.

Na wstępie warto przedstawić przykłady zastosowania zaawansowanych technologii przemysłowych w kilku wybranych branżach. W rolnictwie coraz popularniejsze stają się czujniki monitorujące parametry gleby: nawodnienie, nasłonecznienie, poziom PH itd., informujące nowoczesnego rolnika (a raczej już farmera) o potencjalnych zagrożeniach, co przekłada się wprost na wielkość i jakość uzyskiwanych plonów. Z kolei w przemyśle produkcyjnym popularność zdobywają rozwiązania, dzięki którym możliwy jest monitoring pracy i zużycia części komponentów maszyn, które mają na celu przewidywanie awarii, poprawę wydajności pracy urządzeń i optymalizacje procesów produkcyjnych. Wszystko to możliwe jest dzięki zastosowaniu Internetu Rzeczy, czyli sieci połączonych ze sobą inteligentnych urządzeń, które nie tylko wykonują swoje zadania, ale pozostając w „łączności” z systemami nadrzędnymi informują o potencjalnych problemach, zaistniałych usterkach, czy przebiegu aktualnie przeprowadzanych procesów.

Internet Rzeczy stosowany w przemyśle jest rewolucją samą w sobie, pozwala bowiem na tworzenie inteligentnych linii produkcyjnych lub wręcz całych fabryk, które mają możliwość samoregulacji, uczenia się i optymalizacji procesów, a wszystko to opiera się na twardych danych wykorzystywanych w sposób w pełni zautomatyzowany, z wyłączeniem zawodnego zbyt często „czynnika ludzkiego”.

Przemysłowy model automatyzacji

Stworzony do obsługi inteligentnych fabryk model RAMI 4.0, czyli Referencyjny Model Architektury Przemysłu 4.0, prezentuje w uporządkowany sposób relacje pomiędzy fabryką, cyklem życia produktu i infrastrukturą IT.

 

JPro zbiorcze-2

Na poziomie hierarchicznym RAMI 4.0 wykorzystuje elementy ogólnego modelu automatyzacji, jednak są one skoncentrowane na produkcji przemysłowej, jako podstawowej funkcji systemu:

  • Pierwszy poziom, urządzenia wejścia-wyjścia (I/O). Obejmuje on czujniki i kolektory danych osadzone w urządzeniach wykonawczych i zbierających dane.
  • Drugi poziom, bezpośrednia kontrola. Ułatwia bezpośrednią automatyczną kontrolę procesów za pomocą sterowników przemysłowych, takich jak Apacs, DeltaV, Centum, Simatic, itp.
  • Trzeci poziom, SCADA/HMI. Systemy wyświetlające (lub wizualizujące) aktualne dane pochodzące z procesu produkcyjnego w celu kompleksowego zarządzania poszczególnymi jednostkami.
  • Czwarty poziom, zarządzanie produkcją. System MES (Manufacturing Execution Systems) zbiera informacje o procesach zachodzących na produkcji wprost ze stanowisk produkcyjnych i przekazuje je działom biznesowym. Dzięki temu system pozwala na optymalizację procesów zarówno pod względem organizacyjnym, jak i technologicznym.
  • Piąty poziom, systemy MRP/ERP. Systemy te umożliwiają zarządzanie na poziomie strategicznym, administracyjnym i logistycznym.


JPro zbiorcze

 

Chociaż model RAMI 4.0 może wydawać się skomplikowany, jest to tak naprawdę trójwymiarowy model demonstrujący struktury i technologie wspierające ogromną liczbę rozwiązań dedykowanych dla Przemysłu 4.0. Doświadczenie pokazuje, że fabryki i zakłady przemysłowe z całego świata, które wykorzystują zdigitalizowaną produkcję w oparciu o struktury RAMI 4.0, osiągają znacznie lepsze wyniki KPI niż pozostałe firmy. Poniżej znajdują się przykłady.

Rozwiązania wdrożone z sukcesem

Cascade, producent papieru, tektury i wyrobów tekstylnych, posiada 17 fabryk na całym świecie, prawie 90 linii produkcyjnych oraz kilkadziesiąt maszyn papierniczych. Firma zdecydowała się na modernizację posiadanego systemu MES, której celem było stworzenie bardziej zaawansowanego systemu udostępniającego dane w czasie rzeczywistym. Firma potrzebowała architektury, która obejmie wszystkie urządzenia produkcyjne i ułatwi komunikację na liniach produkcyjnych w różnych przedsiębiorstwach w grupie.

Cascade zdecydowało się na serwer OPC, umożliwiający wymianę danych pomiędzy maszynami produkcyjnymi, sterowanymi przez prawie 500 sterowników PLC. Dzięki wprowadzonym modernizacjom firma uzyskała zdolność komunikacji między poszczególnymi liniami produkcyjnymi, skalowalność biznesu, a efektywność produkcji wzrosła o 5%.

Potrzebujesz wsparcia doświadczonego zespołu PLC?

 

Przykład Cascade ilustruje główny cel Przemysłu 4.0, a więc dostęp do danych, zarządzanie w czasie rzeczywistym i inteligentna optymalizacja produkcji. Kilka innych przykładów:

  • Thames Water, lider brytyjski z obszaru gospodarki wodnej wykorzystuje czujniki, analizę danych i dane pozyskane w czasie rzeczywistym do przewidywania potencjalnych zakłóceń i szybszej reakcji w sytuacjach krytycznych, takich jak wycieki lub nagłe zmiany pogody.
  • Apache Corporation, producent ropy naftowej i gazu ziemnego, sięgnął po rozwiązania Przemysłu 4.0 w celu monitorowania swoich stacji pomp. Dzięki temu firma odnotowała wzrost przychodów z wydobycia ropy o 19 miliardów dolarów rocznie.

Dostęp do rzetelnych informacji i zdolność przewidywania to obecnie najważniejsze wyzwania w biznesie. To właśnie one pomogły takim firmom jak Cascade, Thames Water czy Apache Corporation ulepszyć posiadane rozwiązania i zoptymalizować procesy.

Przemysł 4.0: Jak osiągnąć sukces

Nowoczesne rozwiązania produkcyjne są bez wątpienia skuteczne, ale niestety ich wdrażanie może być dla przedsiębiorstw dużym wyzwaniem. Szczególnie, gdy dana firma nie posiada odpowiednich specjalistów, kompetencji i doświadczenia z takimi technologiami jak Open Core Engineering, przetwarzanie w chmurze, systemy cyber-fizyczne czy programowanie PLC.

Przedsiębiorstwa z branży przemysłowej, które są zdeterminowane, żeby przenieść procesy produkcyjne w swojej firmie na zupełnie nowy, cyfrowy poziom, decydują się więc coraz częściej na współpracę z partnerami technologicznymi z branży IT. Dzięki temu zyskują wsparcie w zakresie know-how, skutecznych metod wdrażania rozwiązań informatycznych, a także dostęp do zaawansowanych i często trudno dostępnych na rynku kompetencji technologicznych. Pozwala to także na obniżenie kosztów, przede wszystkim tych związanych ze szkoleniem własnego zespołu, a także na szybki dostęp do wiedzy i umiejętności ekspertów konkretnych technologii.

Firma JCommerce dostarcza rozwiązania dla dużych firm między innymi ze Szwajcarii i Belgii, z różnych gałęzi przemysłu, w tym samochodowej czy produkcyjnej. Nasi inżynierowie PLC, analitycy biznesowi i kierownicy projektów, realizują wdrożenia zgodnie z opisanym modelem RAMI 4.0, który umożliwia rozwój inteligentnych i elastycznych rozwiązań dla firm przemysłowych. Dzięki temu realizujemy zaawansowane projekty w sposób bezpieczny i przemyślany, obniżając ryzyko niepowodzenia wdrożenia proponowanych systemów sterowania. Nasi klienci nie otrzymują tylko „nowego systemu sterowania”. Otrzymują pewność, elastyczność, skalowalność i zarządzalność procesu produkcyjnego, przy pełnym nadzorze, wymiernych oszczędnościach i inteligentnej kontroli. Tak działa Industry 4.0.

Autorem wpisu jest

Grzegorz Sikorski, JCommerce

PLC Technical Leader

PLC Technical Leader w JCommerce. Specjalizuje się w rozwiązaniach z obszaru automatyki przemysłowej, procesowej i robotyki.

Komentarze

  • Osknow dnia 2018-11-30 12:36:48
    W grudniu szykuje się ciekawie zapowiadająca się konferencja o przemyśle 4.0. Mogę polecić Fabrykę Cyfrowych Przemian - https://ax-dynamics.com/pl/fabryka-cyfrowych-przemian. Przemówienie Jarosława Zarychta Dyrektora Rozwoju Microsoft, który zaprezentuje i opowie o interaktywnej makiecie fabryki przyszłości, zapowiada się super
  • Osknow dnia 2018-11-30 12:36:18
    W grudniu szykuje się ciekawie zapowiadająca się konferencja o przemyśle 4.0. Mogę polecić Fabrykę Cyfrowych Przemian - https://ax-dynamics.com/pl/fabryka-cyfrowych-przemian. Przemówienie Jarosława Zarychta Dyrektora Rozwoju Microsoft, który zaprezentuje i opowie o interaktywnej makiecie fabryki przyszłości, zapowiada się super

Skontaktuj się z nami