Industry 4.0 Realiseren: Van Shopfloor tot Datacenter Afstemming

De Digital Shopfloor Alliance streeft ernaar Industry 4.0 ROI te maximaliseren door richtlijnen en blauwdrukken te bieden voor effectieve implementatie, validatie en evaluatie.

Terwijl Industry 4.0 grote belofte in zich heeft voor het ontwikkelen van een real-time, geïntegreerd netwerk van fabrieken, leveranciers, klanten en developers, is de adoptie traag verlopen. Het brengen van operations technology (OT) en information technology (IT) in lijn is organisationeel uitdagend geweest, fabrikanten hebben slechte kennis over digitale productieoplossingen en hun zakelijke waardepotentieel, en zijn terughoudend geweest vanwege de hoge kosten geassocieerd met de implementatie, het onderhoud en de exploitatie van verbonden systemen op de productieshopfloor.

Lees ook: Zullen Slimme Fabrieken de Behoefte aan Mensen Wegnemen?

Om dit aan te pakken, hebben sommige industriële leiders een "Digital Shopfloor Alliance" opgericht, die zich richt op het bieden van toonaangevende en standaards-gebaseerde digitale automatiseringsoplossingen, samen met richtlijnen en blauwdrukken voor hun effectieve implementatie, validatie en evaluatie. De organisatie's doel is om Industry 4.0 ROI te helpen maximaliseren, de beste zakelijke waarde uit Industry 4.0-investeringen te halen, integratietijd onder controle te houden met welvastgestelde methoden en framework voor de implementatie van digitale oplossingen, en toekomstige digitale shopfloor-uitbreidbaarheid te garanderen door te vertrouwen op "gecertificeerde en standaard-compliante componenten om uw digitale shopfloor-operaties veilig te laten draaien."

Een recent ebook, The Digital Shopfloor: Industrial Automation in the Industry 4.0 Era, samengesteld door een team onder leiding van John Soldatos van Athens Information Technology, verkent de kwesties en presenteert oplossingen gebaseerd op het werk van de alliantie.

"De voordelen van Industry 4.0 zijn al bewezen in de reikwijdte van pilot- en productie-implementaties in een aantal verschillende use cases inclusief flexibiliteit in automatisering, predictief onderhoud, nul-defect productie en zo voort," leggen Soldatos en zijn co-auteurs uit. Toch is de vooruitgang van Industry 4.0-initiatieven tegengehouden door een aantal issues, waaronder de volgende:

• Kennisgaten: "Fabrikanten's slechte bewustzijn over digitale productieoplossingen en hun zakelijke waardepotentieel, alsook het gebrek aan relevante interne kennis."
• Kosten: De hoge kosten geassocieerd met de implementatie, het onderhoud en de exploitatie van verbonden systemen in de productieshopfloor, "met name uitdagend in het geval van kleine en middelgrote bedrijven, die "het eigen vermogen missen dat nodig is om in Industry 4.0 te investeren."
• Benodigde tijdsinvestering: De tijd die nodig is om verbonden systemen te implementeren "en het gebrek aan een soepele en bewezen migratiepad van bestaande OT-oplossingen."
• Onzekere ROI: De onzekerheid over de zakelijke voordelen en impact van Industry 4.0-technologieën, "inclusief het gebrek aan bewezen methoden voor de techno-economische evaluatie van Industry 4.0-systemen." Dit omvat "de afwezigheid van een goed ontwikkelde waardeketen nodig om de acceptatie van deze nieuwe technologieën voor digitale automatisering te sustaineren."
• Lock-in: "Fabrikanten's verhoogde afhankelijkheid van externe integrators, consultants en leveranciers."

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

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

• Industriële "dataruimtes" vestigen: "Dit zal de middelen bieden voor interoperabele data-uitwisselingen tussen verschillende platforms en stakeholders. Als kenmerkend voorbeeld, industriële dataruimtes die toeleveringsketen-stakeholders in staat stellen productieorders en materialeninformatie uit te wisselen met slechts minimale inspanning voor het integreren van hun enterprise-systemen met de industriële dataruimte-infrastructuur."
• Machines en apparatuur verrijken met intelligentie-functies zoals kunstmatige intelligentie en machine learning: Bijvoorbeeld, "toekomstige machines zullen in staat zijn defectoorzaken online te identificeren en in verschillende gevallen te repareren, d.w.z. zonder productie te stoppen."
• Open APIs ontwikkelen en vestigen voor toegang tot capaciteiten en datasets: "Zulke API's zullen hun integratie en toegang in de reikwijdte van end-to-end applicaties aanzienlijk vergemakkelijken. Bijvoorbeeld, ze zullen de middelen bieden voor processen die meerdere stations en platforms binnen een fabriek bespannen."
• Ondersteuning bieden voor slimme objecten zoals slimme machines en industriële robots: "Slimme objecten hebben semi-autonomen gedrag en kunnen opereren als standalone-systemen in de shopfloor. Soms zullen ze in staat zijn hun staat te synchroniseren met de staat van digitale automatiseringsplatforms die de shopfloors controleren. Daarmee zullen ze in staat zijn om te co-existeren met digitale platforms om collaboratieve taken in de fabriek uit te voeren."
• Sterke beveiligingsfuncties implementeren, die veilige operaties voor zowel IT als OT systemen van de fabriek garanderen: "Sterke beveiliging en databescherming zullen vereist zijn als gevolg van het uitbreidende bereik van de digitale automatiseringsplatforms, maar ook als gevolg van hun interconnectiviteit met andere systemen."