Rūpniecības automatizācijas tendences, kas veido ražošanas nākotni

Rūpnieciskās automatizācijas kontroļa sistēmu attīstība

No programmējamiem loģikas kontrolēšanas aparatiem līdz integrētajiem tīkliem

No pirmās PLCs paaudzes līdz mūsdienu visaptverošajiem, tīkla savienotajiem sistēmām, „pāreja ir rādītājs par progresu industriālo automatizācijas kontroles sistēmu jomā.” PLCs, kas izveidoti, lai aizstātu grūti piekļūstamos releju sistēmas, nodrošināja programmējamo kontroli rūpnieciskajos ražošanas apstākļos. Ar tehnoloģiju attīstību šis dizains transformējās par sarežģītiem integrētiem tīkliem, kas ir masstabējamie, savstarpēji darbojamās un lielā mērā automatizētas sistēmas. Šīs modernās sistēmas sastāv no dažādiem hardeivja un softviļa komponentiem, kuri darbojas sinerģiski, lai uzlabotu produktivitāti un veiktspēju.

Modernu PLC moduļu galvenie īpašības

Šodienās automatizācijas nozarē modernie PLC moduļi tiek sniegti ar daudzām iespējām, kas ir padarījušas PLC par neaizstājamo rīku. Šie moduļi ir dažādi un spēj veikt reālā laikā apstrādi, kas, saņemot pareizo ievades datus, var radīt ātrus grozījumus un precīzu kontroli ražošanas objektos. Turklāt I/O portu paplašinājums ir iespējams dēļ plašas I/O izvēles, realizējot plašu datu komunikāciju diapazonu. Komunikācijas standarti ir ļoti svarīgi, lai uzlabotu PLC iespējas un integrētu tos lielākos sistēmas kontekstā. Tas, savukārt, ļauj PLC labi sazināties ar citiem kontrolējošiem sistēmu un ierīcēm, nodrošinot ļoti sinhronizētas un automatizētas darbības.

Programmējamā loģikas kontrolieru cenas mainīgo sapratne

Kromējot garantiju, nākotnējo PLC iegādātājiem vajadzētu ņemt vērā vairākas citas aspektus, kas ietekmē cenu. Šie apsvērumi ietver zīmolu nosaukumu, kuram parasti piešķirta premija dēļ zināmu zīmolu saistītās zemas riska un augstas kvalitātes uzskatāmības. Turklāt PLC funkcijas/specifikācijas un neobligātie elementi, piemēram, atmiņas jauda, apstrādes ātrums un komunikācija, lielā mērā ietekmē to cenu. Arī tirgus tendences, piemēram, tehnoloģiju attīstība un programmējamo loģisko kontrolieru pieprasījuma mainīšanās, ietekmē cenas. Saprotot šos faktorus, jūs varēsit izdarīt informētas lēmumus, izvēloties PLC jūsu nozarē.

Lai iegūtu plašāku analīzi un statistiku par PLC cenu, es mudinu izpētīt datus no nozarēs specifiskiem ziņojumiem un publikācijām, kas šos tirgus sekina.

Datu balstītā transformācija ražošanā

Liellopu datu analīze, kas revolucionāri maina ražošanu

No lieldatu analītikas nozīme ražošanas nozarē nevar pārspīlēt, īpaši jomās, kas saistītas ar prognozējošo uzturēšanu, kvalitātes pārvaldību un ražošanas efektivitāti. Liellops datu palīdz ražotājiem paredzēt iekārtu kļūdas un plānot laicīgu uzturēšanu, tādējādi minimizējot darbības pārtraukumus. Šī AI-piedarbojušās analītikas ļauj prognozēt ražošanas grafikus un nodrošināt augstu produktu kvalitāti, raksta Manufacturing Today publicētais raksts. Arī IoT ierīču izmantošana reālā laikā apstrādājamajiem datiem par mašīnu darbību ir veicinājusi šo procesu. Ar tehnoloģijām, piemēram, robežrekināšanu un uzlabotiem analītikas platformām, reālā laikā notiek datu iegūšana un analīze, un lielie dati kļūst par kritisko resursu ražošanas maiņas trajectorijai.

Vertikālā integrācija darbības uzskatāmiem ieguvumiem

Vertikālā integrācija ražošanā nozīmē dažādu ražošanas posmu saistīšanu vienā uzņēmumā, sākot no dabīgajiem resursiem un beidzot ar pabeigtajiem produktiem, lai informācija plūstu gludi un varētu sniegt ātrākas lēmumus. Šis pieeja palielina operatīvo redzamību un ļauj uzņēmumiem efektīvi sekot katram procesa posmam. Vertikālās integrācijas priekšrocības ir efektivitātes optimizācija un izmaksu ietaupījums, izskaidrojoties ar transakciju un koordinācijas izmaksu samazināšanu. Pēc rūpniecības publikācijām, piemēram, BizTech žurnālam, uzņēmumi, kas izmanto vertikālo integrāciju, parasti sasniedz nozīmīgus uzvaras gan operatīvās efektivitātes jomā, gan labāku biznesa lēmumu pieņemšanā, kas rezultē ātrākās ražošanas laikā un augstākā kvalitātes produktos.

Automatizēta atskaites izstrāde kvalitātes kontroles optimizācijai

Automatizēta atskaitīšana maina spēles noteikumus kvalitātes kontroļā. Automatizētā atskaitīšana ir daudz precīzāka un var ietaupīt laiku, palielinot galvenokārt tādas pašas kvalitātes metrikas, kas nav bieži gadījumi ar tradicionālajiem metodiem. Piemēram, automatizēto sistēmu sniedzēji apgalvojuši nozīmīgu defektu samazinājumu un kvalitātes metriku uzlabošanu. Rūpnieciskie novērtējumi parādījuši, ka automatizācija ir ļoti iniciatīva un samazina cilvēka kļūdas, piedāvājot reālā laikā atsauksmes, kas rezultē ātrākās korekcijās un uzturētā augstā ražošanas līmenī. Šis pārejas process uzsvēra automatizācijas nozīmi kvalitātes kontroļas pieejas modernajā rūpniecībā.

Drošības prioritātes automatizētajiem videi

Aizsardzība heterogēnajiem tehnoloģiju ekosistēmām

Aizsargāt dažādus tehnoloģiju ekosistēmas automatizētajā pasaulē kļūst arvien grūtāk, jo ciberuzbrukumi pieaug. Vides, kurā darbojas daudz dažādu ierīču, platformu un programmatūras lietotnes, kas darbojas viena pār otru, katrs līmenis neizbēgami atklāj dažādas slāpekles, ko vienotais pieeja nevar apkarot. Lai aizsargātu šo videi vislabākā veidā, tomēr jāizstrādā vērstas cibersardzes pieejas visiem iespējamajiem ieejas punktiem. Piemēram, izmantojot branduļus, uzbrukumu noteikšanu un uzturēšanas atjauninājumus kopā, tā padara organizācijas kopējo aizsardzību stiprāku. Lieliska investīcija drošības tehnoloģijās ir patiešām obligāta, kā parāda pieaugošais mērķtiecīgi uzbrukumi rūpnieciskajām sistēmām, kas koncentrējas uz slāpekļiem starp savienojamajām sistēmu daļām.

Šifrēšanas standarti rūpnieciskajiem tīkliem

Standartizācija šifrēšanai ir būtiska drošas datu pārražas nodrošināšanai pār rūpniecības tīkliem, lai saglabātu jutīgos datus drošus un neaizskaramus. Tas sniedz arī daudz pazīstamus protokolus, piemēram, AES un TLS, un tie ir plaši pieņemti, jo adekvāti ir pierādījuši savu spēju pret neatļautu piekļuvi. Statistika parāda to efektivitāti, piemēram, X reizes tika ziņots par pārkāpumiem, kurās iekļauts šifrēts materiāls - un kā visu zaudējumu process tika novērts. Rūpniecības kopējā nostāja ir tāda, ka šo šifrēšanas protokolu iekļaušana ir obligāta, ja vēlas efektīvi aizsargāt robežu ierīces, lai nodrošinātu mieru prātam attiecībā uz datu integritāti un privātumu, kā arī drošību.

Droša komunikācija pa automatizācijas platformām

Droši komunikācijas protokoli ir būtiski, lai nodrošinātu drošu datus apmaiņu automatizētajās lietojumprogrammās. Nedarbīgas komunikācijas var izraisīt datoru datu zaudējumus, kas var būt kaitīgi darbībai un arī var apdraudēt datu kvalitāti. Droša un aizsargāta dati pārsūtīšanas standarti, piemēram, Drošais fails pārsūtīšanas protokols (SFTP) un Hiperteksta pārsūtīšanas protokols droši (HTTPS), tiek ieteikti no industrijas ekspertiem. Tie aizsargā datus un autentificē abas puses, kas mainās datus, gan nosūtītājs, gan saņēmējs, lai parādītu, ka tie ir tiesīgie dalībnieki. Labākās prakses, piemēram, periodiskas pārbaudes un atjauninājumi līdz jaunākajiem protokolu versijām, ir galvenie ieteikumi, lai uzturētu drošību komunikācijas platformās un samazinātu datoru datu pievienošanas un manipulēšanas draudi.

Enerģijas efektivitāte un atkritumu samazināšanas stratēģijas

Pašreizējā ražošanas apvidū optimizācija enerģijas patēriņa un atkritumu samazināšana ir galvenie mērķi, kuros var iegūt lielas uzvaras, izmantojot automatizāciju. Integrētais smartrasts sistēmas ļauj ražotājiem automatizēt procesus, lai samazinātu nevajadzīgu enerģijas patēriņu un atkritumu ražošanu. Piemēram, mašīnmācības balstītas robotikas sistēmas var optimizēt ražošanas plūsmas un samazināt aparatu gaidīšanas laiku, kas savukārt samazina enerģijas patēriņu. Viens no pētījumiem, veiktam rūpnieciskos apstākļos, parādīja, ka enerģijas resursu patēriņš samazinājās par 25%, kad tika automatizēti enerģijas patērējošie process, demonstrējot vides un ekonomiskās priekšrocības, kas rodas, ieviešot šādas prakses. Turklāt atkritumi var tikt samazināti, izmantojot automatizētu sirtušanas un recirkulācijas sistēmu, kas precīzi atdalās materiālus atkārtotas izmantošanas nolūkos.

Automatizācijas loma cikliskās ekonomikas ieviešanā

Pāreja no vecajiem lineārajiem ekonomikas modeļiem uz ciklisko, kas veicina resursu atgūšanu caur recirkulāciju, atkārtota izmantošanu vai atjaunošanu, tiek saukta par ciklisku ekonomiku. Šīs sistēmas centrā ir automātizācijas loma, kas efektīvi iekļauj cikliskās prakses. Roboču disasembles un automātizēti saskaņošanas sistēmi, kas tiek izmantoti modernajās recirkulācijas tehnoloģijās, ļauj efektīvi atdalīt atjaunojamos materiālus no atkritumu straumes, lai nodrošinātu resursu atgūšanu. Piemēram, nozarēs, kur tiek izmantota AI balstīta tehnoloģija recirkulācijas procesos, tiek redzēts 50% uzlabojums materiālu atgūšanā. Automātizācijas un cikliskās ekonomikas savienojums tiek parādīts darbībās, kur automātizācija atbalsta ražošanas procesus, lai uzlabotu resursu izmantošanu un ilgtspēju.

Datu balstītas resursu optimizācijas tehnoloģijas

Kontekstā automatizēto ražošanas apstākļu, resursu optimālais izmantošana prasa datu analītiķu. Ražotāji var pārskatīt lielu datu apjoma operācijas, lai noteiktu neefektivitāti un optimizētu procesus, lai samazinātu zaudējumus un iegūtu maksimālu peļņu no ieguldījumiem. Tādas rīkas kā prognozējošā analītika un reālā laikā novērošana palīdz ražotājiem optimizēt resursus un paredzēt uzturēšanas nepieciešamības, kā arī pielāgot savus darbības, lai būtu atbildīgāki pieprasījuma izmaiņām. Organizācijas kā Tesla efektīvi izmanto lielo datu metodes, lai atklātu slodzes punktus un samazinātu resursu zudumu savos ražošanas līnijās. Šis virziens nav tikai vides draudzīgs, bet arī var ietaupīt naudu un uzlabot ražošanas konkurencespēju.

Stratēģiskā automatizācijas tehnoloģiju ieviešana

Programmējamu loģikas kontrolieru sniedzēju atlase

Izvēle droša programmējama loģikas kontrolieru (PLC) piederības var būt viena no svarīgākajiem lēmumiem, kādus rūpnīcas pārvaldnieks vai inženieris var pieņemt, lai nodrošinātu veiksmīgu automatizācijas stratēģiju. Labākie ražotāji jums piedāvās uzticamu iekārtu, lielisku klientu servisu un ekspertu zināšanas no industrijas. Svarīgi ir salīdzināt to, ko iespējamie piederības sniedzēji piedāvā, ar jūsu organizācijas vajadzībām un mērķiem. Tas ietver visu novērtēšanu, sākot no tā, cik elastīgas un masveida ir viņu PLC produkti, līdz tam, vai tie ir saderīgi ar jau instalētajiem sistēmām. Ņemiet vērā nozarē esošos atsauksmes un klientu komentārus, kas var jums dot ideju par piederības statusu un pakalpojuma uzticamību. Pareiza piederības izvēle ir svarīga ne tikai veiksmīgam projektu realizācijas procesam, bet arī kopējai automatizācijas kvalitātei. Novērtējot programmējamo loģikas kontrolieru piederības, ir svarīgi uzmanību pievērst attiecībām, kurās piederības ir līdzsvarotas ar jūsu stratēģiskajiem iniciatīvām.

Darba spēka pielāgošanās un prasmju transformācija

[61] Kā automācijas tehnoloģijas tiek ieviestas gandrīz visās nozarēs, tās sekas darba spēka ziņā prasīs darbiniekiem atjaunot un uzlabot gan savu darbu, gan prasmju kopu, lai paliktu nodarbināti. Skatoties uz vēl automātiskāku nākotni, pieaug darbinieku pieprasījums ar prasmes jomās, kas saistītas ar sarežģītu sistēmu operēšanu un stipru uzturēšanu. Tas prasa stiprus apmācības un izglītības programmu piedāvājumus, lai palīdzētu darbiniekiem pārejot uz jauniem posteniem automātizētās videās. Uzņēmumiem jāveic investīcijas ilgtspējīgā apmācībā, lai saglabātu potenciālo darbinieku masu konkurētspējīgu. Dati norāda, ka uzņēmumi, kuri koncentrējas uz prasmju transformāciju, demonstrē skaidri augstākus cenu/vērtības attiecības un to operatīvo efektivitāti. Patiesībā, kā mēs esam redzējuši galvenajos secinājumos par darba nākotni (4. sadaļa), adaptācija darba spēka būs galvenais elements, lai atrisinātu automatizācijas dvēseles un atrastu veidu, kā iekļaut to nākotnes ražošanas nozarē.

Hipotētiskas digitālās transformācijas pieejas

Sekvenāls pieeja digitālajai transformācijai salīdzinājumā ar lielplatīgu projektu piedāvā daudz priekšrocību, īpaši ražošanas nozarē. Organizācijas var samazināt riskus un uzlabot resursu alokāciju, koncentrējoties uz mazākiem, pārvaldāmajiem izmaiņu posmiem. Tehnoloģiju ieviešana bieži ir gariga process — produktīvas investīcijas prasa laiku, lai sasniegtu pilnu potenciālu — tāpēc uzņēmumi parasti to veic posmiem, veicot pilotprojektus un inkrementālus paplašinājumus. Tas ir noderīgi uzņēmumiem, jo tam ļauj brīvību un veicina neatlaidīgu mainu vidi. Piemēri parāda, kā uzņēmumi, kas ievieš transformāciju inkrementāli, nevis ar masveida ieviešanu, nonāk pie vieglāka pārejas process un saņem lielākus ilgtermiņa labumus. Digitālās transformācijas pa soļiem notiekošais process ļauj uzņēmumiem atbildēt uz jautājumiem soli pēc solis un pielāgoties tehnoloģiskajiem attīstības gaitām.