Šest klíčových kroků k vytvoření digitálního podniku budoucnosti

Digitální podnik budoucnosti je o propojení systémů, které vedou k využití analytických nástrojů, abychom byli schopni lépe pochopit průběh výrobních operací v rámci tradičního automatizačního trojúhelníku. Obrázek publikován se svolením společnosti IoTco Digitální podnik budoucnosti je o propojení systémů, které vedou k využití analytických nástrojů, abychom byli schopni lépe pochopit průběh výrobních operací v rámci tradičního automatizačního trojúhelníku. Obrázek publikován se svolením společnosti IoTco

Před zahájením transformace musí váš podnik stát na pevných základech.

Pod pojmem digitální podnik budoucnosti je zapotřebí si představit transformaci z tradičně pojaté formy automatizace na plně propojený a flexibilní systém využívající datové toky z připojených zařízení. Výrobní prostředí se učí a přizpůsobuje novým požadavkům. Článek se zaměřuje na šest klíčových kroků, které vás provedou touto cestou bez ohledu na aktuální úroveň zralosti vašeho podniku.

  1. Základy postavené na principech štíhlé výroby a s důrazem na návratnost investic

Každý podnik, který pomýšlí na jakoukoli iniciativu, jež ho má posunout kupředu, musí stát na pevných základech. Stávající procesy a operace musejí před jakoukoli transformací vykazovat vysokou úroveň vyspělosti. Nezbytným předpokladem je určitá zralost pracovníků a procesů a zohlednění technologických možností. Vedení musí podporovat kulturu neustálého zlepšování a zavádění principů štíhlé výroby v celé organizaci.

Podnik musí mít stanovenu jasnou vizi a plán vzájemné spolupráce mezi OT (provozní technologie) a IT (informační technologie), do něhož budou zahrnuty všechny činnosti nad rámec samotného výrobního procesu. Udělejte vše pro to, aby se návratnost investic stala epicentrem vaší transformace, tak abyste byli schopni dosáhnout dlouhodobých a udržitelných výsledků.

  1. Vzájemná slučitelnost technologií

V oblasti technologií je zřetelně vidět stále rychlejší přechod od používání proprietárních protokolů a komunikačních sítí OT/IT do světa otevřených standardů a protokolů OPC a MTConnect pro strojovou (OT) komunikaci či REST a XML pro IT integraci systému.

Tato rostoucí interoperabilita vyžaduje nový druh technických talentů se znalostmi multidisciplinárního řídicího systému, protokolů a softwaru IoT, cloudových platforem, umělé inteligence (AI) nebo strojového učení (ML). Někteří výrobci se i navzdory nedostatku takového interního talentu snaží nastoupit na cestu vedoucí k plné digitalizaci. Pro tyto výrobce může nejefektivnější řešení spočívat v tom, že si dají práci a prozkoumají cenově dostupná, běžná řešení a poté namíří své úsilí na integraci se stávajícími podnikovými a jinými systémy.

  1. Konektivita a získávání dat v reálném čase

Data, nikoli ropa jsou dnes nejcennějším zdrojem na světě. Nezpracovaná data nejsou sama o sobě hodnotná, jejich hodnota ale naroste tehdy, když jsou shromážděna úplně a přesně a dojde-li zároveň k jejich včasnému propojení s dalšími relevantními údaji s cílem vytvořit metriku, kterou následně využijeme. Vedoucí výroby si musejí do seznamu svých nejdůležitějších aktiv přidat položku „inteligentně získaná data“, a to hned vedle zaměstnanců a kapitálového vybavení.

V první řadě je třeba zavést strategii konektivity podniku, včetně strategie sběru dat, typů dat a zdrojů, což se bude hodit pro stávající (brownfield) versus nově vybudované (greenfield) výrobní podniky. V rámci mnohých stávajících podniků to bude vyžadovat pořízení dodatečného vybavení nebo instalaci cenově přístupných čidel a hardwaru pro IoT bránu, zatímco u nově vybudovaných podniků lze nainstalovat řídicí systémy podporující Ethernet a zařízení s již integrovanými čidly.

Pokud nejste schopni daný proces měřit (v reálném čase), nemůžete jej ani vylepšit (v reálném čase). Schopnost jednat podle dat a metrik získaných v reálném čase a učit se z nich povede k tomu, že digitální podnik budoucnosti bude responzivnější, proaktivnější a prediktivnější a umožní výrobní organizaci vyhnout se provozním prostojům, tvorbě zmetků a dalším problémům s produktivitou. 

  1. Metriky a analýza dat

Skutečnou výzvu představuje správná interpretace dat a jejich transformace takovým způsobem, aby nezpracovaná data byla pro koncové uživatele smysluplná a použitelná. Data musejí být analyzována a platným způsobem představována vhodně zvoleným zúčastněným stranám a ve správný čas. Každý zainteresovaný subjekt má různé otázky, na které se snaží odpovědět, od operátorů strojů přes vedoucího výroby až po manažera podniku či manažery zodpovědné za sledování zisku/ztráty výrobních podniků.

Metriky digitálně propojeného podniku, jako je celková účinnost zařízení (OEE), odhalují skrytý potenciál provozu, pokud jde o provozuschopnost aktiv, výkon a rychlost operací i kvalitu/výtěžnost dílů. Díky pokročilé analýze dat a využití funkcí AI a ML lze sledovat prediktivní metriky, včetně aktuálního „zdravotního“ stavu strojů, předpovídat životnost strojů a dílčích komponent a provádět analýzu kořenových příčin selhání. V podnicích budoucnosti je tradiční výroba transformována z režimu, kdy je zařízení udržováno v chodu až do vzniku poruchového stavu, po němž následuje oprava, do režimu prognózy a prevence.

  1. Optimalizace a akční řízení výroby

Využívání dat k informovanějšímu způsobu rozhodování prostřednictvím aplikace algoritmů AI a ML vyžaduje pečlivě navrženou datovou páteř s holistickým přístupem ke všem útvarům dané společnosti, což nakonec povede k optimalizaci výrobních procesů.

Inteligentně řízený podnik umožňuje provádět operace s minimálním manuálním zásahem a při vysoké úrovni spolehlivosti a spoléhá se na použití automatizovaných pracovních toků, synchronizaci aktiv, dokonalejší způsob monitorování, dynamické plánování a optimalizovanou spotřebu energie. Akční flexibilita umožňuje podniku budoucnosti přizpůsobit se změnám výrobního harmonogramu s minimálním zásahem, včetně možnosti vlastní konfigurace zařízení a materiálových toků v závislosti na vyráběném produktu, a poté sledovat dopad těchto změn v reálném čase. Takový způsob akčně řízené výroby může dále přispět k prodloužení doby provozuschopnosti zařízení, k navýšení produktivity prostřednictvím inteligentního plánování a k minimalizaci počtu změn produktu.

  1. Kolaborativní a organizovaná výroba

Strategie podniku budoucnosti se mj. zaměřuje na podporu útvarů, jako je logistika (plánování a manipulace s materiálem), údržba a kvalita, neboť cílem je přirozeně dosažení dalšího stupně vylepšení. Jakmile se zvolená strategie rozšíří za čtyři stěny podniku a přenese se až na koncový dodavatelský řetězec a zákaznickou základnu, nastartuje se proces kolaborativní výroby, jehož výhody porostou geometrickou řadu. Zvažte skutečnost, že budete mít předem k dispozici přesné informace o stavu procesů svých dodavatelů, o kvalitě a dostupnosti dílů a nebudete muset čekat na výsledky kontroly kvality při přejímce nebo se obávat krátící se doby spotřeby.

Vzájemně organizovaná spolupráce podniku budoucnosti s dodavateli a zákazníky dává prostor výrobě, která je založena na řešeních, jež podporují dokonalost a inovativní provedení produktů, zavádění nových obchodních modelů a diferenciaci trhu.

Jak tak budete procházet cestou vedoucí k podniku budoucnosti, zjistíte, že v zásadě je vše o správném sladění lidí, procesů a technologií a o rozšíření celé této strategie za čtyři zdi podniku do dodavatelské a zákaznické základny. Je důležité jít kupředu s jasnou vizí, dosáhnout nulových prostojů a nulové zmetkovosti a současně využívat data, metriky a analytické technologie v rámci akčně řízené kolaborativní výroby.

Dr. Mo Abuali je generální ředitel a správce společnosti IoTco, která se zabývá problematikou internetu věcí. Má 20leté zkušenosti v oblasti strategických a transformačních technologií a řízení podniku s trvale udržitelnou výrobou. Mo Abuali poskytuje své služby klientům v automobilovém, leteckém, obranném průmyslu apod., kde se zaměřuje na digitální transformaci podniků, na zavádění průmyslového internetu věcí (IIoT), prediktivních analytických technologií a služeb; rovněž je průvodce školicím programem IoT Academy pro Industry 4.0. Má doktorát z průmyslového inženýrství a spolupracoval se společnostmi IBM, P&G, Omron a Toyota.

Shrnutí

Ti, kteří se těší na digitalizaci výrobních procesů ve svých podnicích, by měli mít na paměti následující skutečnosti:

  • každý podnik, který chce úspěšně projít digitální transformací, musí neustále dodržovat principy štíhlé výroby a dbát na návratnost investic;
  • roste vzájemná slučitelnost technologií na podporu konvergence OT/IT, což zahrnuje používání otevřených standardů a protokolů;
  • manažeři výroby musejí přidat chytrá data do seznamu nejdůležitějších aktiv svého provozu, a to hned vedle zaměstnanců a kapitálového vybavení;
  • data musejí být analyzována a platným způsobem prezentována vhodně zvolenému zúčastněnému subjektu ve správný čas; metriky digitálně řízeného podniku, jako je celková účinnost zařízení (OEE), pomáhají odhalit skrytý potenciál, stejně jako prediktivní metriky, jež se zaměřují na odhalení „zdravotního“ stavu zařízení, na předpovídání doby životnosti a na diagnostiku poruch;
  • akčně řízená flexibilita umožňuje digitálnímu podniku budoucnosti přizpůsobit se změnám výrobního plánu za minimálních zásahů a může dále přispět k prodloužení doby provozuschopnosti zařízení a k navýšení produktivity prostřednictvím inteligentního způsobu plánování výroby;
  • strategie digitálního podniku budoucnosti se šíří za jeho čtyři stěny, přechází dál do dodavatelského řetězce a zákaznické základny a podporuje kolaborativní proces výroby.
Řízení a údržba průmyslového podniku

Časopis Řízení a údržba průmyslového podniku již přes 10 let patří mezi neodmyslitelný zdroj informací v oblasti průmyslové údržby a diagnostiky. Část obsahu je z pera licenčních autorů Plant Engineering z USA.

www.udrzbapodniku.cz