Industrie 4.0 een realiteit maken van de werkvloer tot het datacenter

Hoewel Industrie 4.0 veelbelovend is voor het ontwikkelen van een realtime, onderling verbonden netwerk van fabrieken, leveranciers, klanten en ontwikkelaars, verliep de acceptatie ervan traag. Het op elkaar afstemmen van operationele technologie (OT) en informatietechnologie (IT) was organisatorisch een uitdaging, fabrikanten hebben blijk gegeven van een slecht bewustzijn over digitale productieoplossingen en hun zakelijke waardepotentieel, en waren wantrouwend over de hoge kosten die gepaard gaan met de implementatie, het onderhoud en de werking van aangesloten systemen op de werkvloer van de productie.

Zie ook: Zullen slimme fabrieken de behoefte aan mensen wegnemen?

Om dit aan te pakken, hebben enkele brancheleiders een "Digital Shopfloor Alliance" opgericht, die tot doel heeft toonaangevende en op standaarden gebaseerde digitale automatiseringsoplossingen te bieden, samen met richtlijnen en blauwdrukken voor hun effectieve implementatie, validatie en evaluatie. Het doel van de organisatie is om de ROI van Industrie 4.0 te helpen maximaliseren, de beste bedrijfswaarde te halen uit investeringen in Industrie 4.0, de integratietijd onder controle te houden met gevestigde methoden en kader voor de implementatie van digitale oplossingen, en toekomstige uitbreidbaarheid van de digitale werkvloer te garanderen door te vertrouwen op "gecertificeerde en standaardconforme componenten om uw digitale werkvloeractiviteiten veilig te laten werken."

Een recent e-boek, The Digital Shopfloor:Industrial Automation in the Industry 4.0 Era , bijeengebracht door een team onder leiding van John Soldatos van Athens Information Technology, onderzoekt de problemen en presenteert oplossingen op basis van het werk van de alliantie.

"De voordelen van Industrie 4.0 zijn al bewezen in het kader van pilot- en productie-implementaties in een aantal verschillende gebruiksscenario's, waaronder flexibiliteit in automatisering, voorspellend onderhoud, foutloze fabricage enzovoort", leggen Soldatos en zijn co-auteurs uit. De vooruitgang van Industrie 4.0-initiatieven werd echter tegengehouden door een aantal problemen, waaronder de volgende:

• Kennislacunes: "Het slechte bewustzijn van fabrikanten over digitale productieoplossingen en hun potentieel voor zakelijke waarde, evenals het gebrek aan relevante interne kennis."
• Kosten: De hoge kosten die gepaard gaan met de implementatie, het onderhoud en de werking van verbonden systemen op de werkvloeren van de productie, "met name uitdagend in het geval van kleine en middelgrote ondernemingen, die "niet het eigen vermogen hebben dat nodig is om in Industrie 4.0 te investeren."
• Vereiste tijdsinvestering: De tijd die nodig is om verbonden systemen te implementeren "en het ontbreken van een soepel en bewezen migratiepad van bestaande OT-oplossingen."
• Onzekere ROI: De onzekerheid over de zakelijke voordelen en effecten van Industrie 4.0-technologieën, "inclusief het gebrek aan beproefde methoden voor de technisch-economische evaluatie van Industrie 4.0-systemen." Dit omvat "de afwezigheid van een goed ontwikkelde waardeketen die nodig is om de acceptatie van deze nieuwe technologieën voor digitale automatisering te ondersteunen."
• Lock-in: "Fabrikanten vertrouwen steeds meer op externe integrators, consultants en leveranciers."

"De succesvolle adoptie van Industrie 4.0-benaderingen "is niet alleen een kwestie van de juiste technologie inzetten", leggen Soldatos en zijn co-auteurs uit. "Integendeel, het vereist investeringen in een breed scala aan complementaire activa, zoals digitale transformatiestrategieën, nieuwe productieprocessen die gebruikmaken van de mogelijkheden van digitale platforms, training van werknemers in nieuwe processen en nog veel meer."

De auteurs stellen de volgende maatregelen voor om ondernemingen beter voor te bereiden op de Industrie 4.0-revolutie die voor ons ligt:

• Industriële "dataruimten opzetten: Dit zal de middelen verschaffen voor interoperabele gegevensuitwisseling tussen verschillende platforms en belanghebbenden. Een kenmerkend voorbeeld zijn industriële dataruimten die belanghebbenden in de toeleveringsketen in staat stellen om productieorders en materiaalinformatie uit te wisselen zonder slechts minimale inspanning voor het integreren van hun bedrijfssystemen met de industriële dataruimte-infrastructuur.”
• Verbeter machines en apparatuur met intelligentiefuncties zoals kunstmatige intelligentie en machine learning: Bijvoorbeeld:"toekomstige machines zullen in staat zijn om de oorzaken van defecten online te identificeren en in verschillende gevallen te repareren, d.w.z. zonder dat de productie hoeft te worden stopgezet."
• Ontwikkel en installeer open API's voor toegang tot mogelijkheden en datasets: “Dergelijke API's zullen hun integratie en toegang in het kader van end-to-end-applicaties aanzienlijk vergemakkelijken. Ze zullen bijvoorbeeld de middelen leveren voor processen die meerdere stations en platforms in een fabriek overspannen.”
• Ondersteuning bieden voor slimme objecten zoals slimme machines en industriële robots: “Slimme objecten vertonen een semi-autonoom gedrag en kunnen als stand-alone systemen op de werkvloer opereren. Af en toe kunnen ze hun status synchroniseren met de status van digitale automatiseringsplatforms die de winkelvloeren besturen. Daarom zullen ze naast digitale platforms kunnen bestaan ​​om samenwerkingstaken in de fabriek uit te voeren.”
• Implementeer krachtige beveiligingsfuncties die veilige operaties voor zowel IT- als OT-systemen van de fabriek garanderen: "Sterke beveiliging en gegevensbescherming zullen nodig zijn als gevolg van de groeiende reikwijdte van de digitale automatiseringsplatforms, maar ook als gevolg van hun onderlinge verbinding met andere systemen."