Digitalizálás 360 fokban 1. rész

Mitől lesz sikeres a digitalizált gyártásra történő átállás, és mikor borítékolható a kudarc?

2022. március 22., kedd, 06:00

Címkék: automatizálás digitalizálás energiamenedzsment ipar 4.0 Schneider Electric

2022-ben már van bizonyos rálátásunk a világjárvány – és kísérő jelenségeinek – az iparra gyakorolt hatásáról. Látjuk, hogy a korábban bevált üzleti modellek mára a versenyhátrány legfőbb okaivá váltak. A korábban elképzelhetetlen szinteket ostromló munkaerőhiány, valamint a logisztikai és energiaköltség, az egyre változatosabb termékmix és a kiszámíthatatlan piac azokat a vállalkozásokat jutalmazza, amelyek a digitalizációs fejlesztéseket nem költségfaktornak, hanem értéknövelő beruházásnak tekintik. Baksai Bianka, a Schneider Electric Zrt. ipari automatizálási menedzsere és Veller Zoltán, a cég termékalkalmazási mérnöke a digitalizálás kezdőlépéseiről és az elérhető célokról beszélt a TechMonitor olvasóinak.

Honnan tudhatja egy adott vállalkozás, hogy mely gyártási adatokat érdemes gyűjtenie?

Baksai Bianka: Ha visszatekintünk az időben, jellemzően fontos volt előre meghatározni, hogy mely adatokat szeretnénk gyűjteni, mivel a tárolási lehetőségeink limitáltak voltak. Mára ez már a múlté, a Big Data korszakban minden adatot gyűjtünk, és a hasznos adatokat ebből az adatmennyiségből szelektáljuk, illetve figyelünk meg az adatokból kirajzolódó különböző mintázatokat. Hatékonysági szempontból gyűjthetjük, hogy milyen terméket mennyi idő alatt gyártottunk le, a gyártás a tervezetthez képest hogyan alakult, mennyi ideig működött a gépünk stb.

Veller Zoltán: Gépbiztonsági szempontból az áramfelvételt, a hőmérsékletet és a nyomást egyaránt mérhetjük. Amennyiben a normáltól eltérő értékeket tapasztalunk, fontos a kiváltó ok ellenőrzése is: ez lehet külső fizikai hatás vagy meghibásodás, elöregedés okozta elváltozás (pl. a motor és a csapágyak magasabb a hőmérséklete). Ilyenkor a nyert adatokból figyelmeztetéseket tudunk küldeni.

Dokumentációs célokból is gyűjtünk adatokat, ilyen lehet példának okáért, ha minőségi követelmények miatt szükséges visszakereshetően dokumentálni a gyártási folyamat körülményeit – pl. az előírt tisztítási eljárást és annak paramétereit (a hőmérséklet, a víz/sav/szóda arányai, az átfolyási sebesség). Mindezek által a döntéshozatal nem intuitív, hanem tényalapú és megalapozott.

Az Ipar 4.0 fogalmával kapcsolatban az idő előrehaladtával mintha csak szaporodnának a kérdőjelek. Miért sokkal komplexebb ez a kérdés, mint amilyen korábban egy IT-fejlesztés volt?

Veller Zoltán: Az Ipar 4.0 projektek technológiai, üzleti változásokat is hordoznak magukban, amik nem csak az IT-rendszereket érintik, hiszen a fizikai rendszerekből származó adatokat, információkat gyűjtjük, továbbítjuk és dolgozzuk fel. Ezek a változások pedig új üzleti lehetőségeket teremthetnek. Először is határozzuk meg a céljainkat, legyen az a termelési folyamat optimalizálása, hatékonyabbá tétele, technológiaváltás, vagy az automatizáltság fokának növelése.

Válasszuk ki a célokhoz illeszkedő automatizálási szoftvert, és tervezzük meg a szükséges adatgyűjtést és továbbítást. Az ezt kiszolgáló termékeket és szoftvermegoldásokat a Schneider Electricnél az ún. EcoStruxure szintekre bontottuk:

  1. szint: Connected products, vagyis azok a csatlakozott eszközök, amik valamilyen kommunikációval rendelkeznek és adatot tudnak továbbítani;
  2. szint: Edge control: csatlakoztatott vezérlő platformjaink jobb rálátást biztosítanak a műveletekre, csökkentik a piacra kerülési időt, a folyamatok energiafogyasztását, és növelik a termelékenységet;
  3. szint: Apps, analytics & Services: alkalmazásaink és adatelemzési szolgáltatásaink az eszközöket és adatokat olyan formátumban biztosítják, amely könnyen végrehajtható, így az üzemek személyzetét üzleti döntéshozókká változtathatja, akik így könnyedén hozzájárulhatnak a rendszerek optimalizálásához.

Az Ipar 4.0 koncepcióhoz szervesen illeszkedik a Schneider Electric Energia 4.0 fogalma is. Az energia stratégiai elemként kezelése egyelőre csak a legtudatosabb – és nem véletlenül a legversenyképesebb – vállalkozásokat jellemzi, de aki követi a nagyvilág híreit, annak a figyelemét nem kerülhette el, hogy az energetika a világpolitika játszóteréről villámgyorsan leszivárgott a vállalkozások és a háztartások szintjére.

Mit takar az Energia 4.0 fogalma?

Baksai Bianka: A Schneider Electric, az energiamenedzsment és az ipari automatizálási megoldások területén vezető multinacionális vállalat meglátása szerint a következő 10 év az elektromosság évtizede lesz. Ígéretes, ahogy egyre közelebb kerülünk a karbonsemlegességhez. A folyamatot a tiszta, megújuló, zöld energiaforrásokon alapuló, a digitális megoldásokkal egyre hatékonyabbá váló, megbízható és rugalmas villamosenergia-ellátás viszi előre, ezt hívjuk úgy, hogy Energia 4.0.

Egy példa erre a kétirányú energiaszállításra alkalmas okoshálózatok fejlesztése. Ezek képesek kiszolgálni a növekvő igényt a zöldáramra, illetve az energiatermelés új generációját jelentő, helyben megtermelt, megújuló forrásból származó energia visszatáplálására. Meggyőződésünk, hogy Magyarországon is egyre nagyobb igény mutatkozik majd az ilyen jellegű kihívásokra választ adó technológiák iránt. Az Energia 4.0 korszakához szükséges megoldások itt vannak, rendelkezésre állnak, mint például az EcoStruxure szoftverportfóliónk.

Az Ipar 4.0-ra visszatérve: szinte minden most vásárolt gép rendelkezik már Ipar 4.0 képességekkel. Hogyan oldható meg ezen szigetrendszerek integrációja?

Veller Zoltán: Igen, jellemző kép, hogy minden adat fellelhető lenne, de nincs átjárás az egyes berendezések, gyártósorok között. A megoldás abban rejlik, ha a készüléket kommunikációs megoldásokkal „felokosítjuk”, és a szigetüzemben működő gépegységeket egy felügyeleti szoftver alá integráljuk (pl. EcoStruxure Machine Scada, Power Scada, AVEVA Citect). Fontos azonban hozzátenni, hogy a felügyelet hálózatát le kell választani a gépegységszigetek (pl. csomagológép) hálózatáról, hogy a kiberbiztonsági szempontoknak is megfeleljünk, és biztonságban tudjuk működésünket.

Mit telepítenek a belépő szinten, és mit ajánlanak a haladóknak, profiknak?

Veller Zoltán: Technológiafüggő, itt is az EcoStruxure szintekre tudjuk visszavezetni a választ. Belépő szintűnek számítanak többek között az okoskészülékek, amelyek nemcsak fizikai jelet tudnak továbbítani, hanem kommunikációval rendelkeznek, a vezérlők/adatgyűjtők (PLC-k), illetve az adatok riportolására szolgáló felügyeleti rendszerek (pl. az EcoStruxure Machine Scada Expert). A haladó szintet képviselik ellenben az EcoStruxure 3. szintjéről származó megoldások felhőalkalmazásokkal, döntéstámogató szoftverekkel (pl. EcoStuxure Machine Advisor), valamint kiberbiztonsági rendszerekkel kiegészítve.

Baksai Bianka: Digitális partnerként a fenntarthatóság és az energiahatékonyság előmozdítása a célunk, legyen szó bármelyik szintről. Az egész életciklust átölelő, a végponttól a felhőig összekötő vezérlőkkel, szoftverekkel és szolgáltatásokkal integrált irányítás hozható létre az otthonokban, az épületekben, az adatközpontokban, az infrastruktúra-üzemeltetésben, és nem utolsósorban az iparcégekben.

Milyen esetekben válasszunk skálázható, később bővíthető megoldásokat?

Baksai Bianka: Minden esetben érdemes ezeket választanunk, hiszen a gyártási kapacitás későbbi növeléséhez elengedhetetlen ez a képesség. Például az SE felügyeleti szoftverek is skálázhatóak a kisebb gépegységektől a teljes gyárautomatizálásig. Bevált módszer, ha egy gépegységen teszteljük le a javasolt megoldást, így kisebb befektetéssel tudjuk értékelni az adott alkalmazást, illetve annak megtérülését. Hazánkban jelenleg még túlnyomórészt a bekerülési költségen van a fókusz, de a komplex megoldásoknak köszönhetően egyre inkább jellemző a gondolkodásmód változása és a TCO (a tulajdonlás teljes költsége) szemléletű döntéshozatal.

Mitől lesz sikeres a digitalizált gyártásra történő átállás, és mikor borítékolható a kudarc?

Veller Zoltán: Az Ipar 4.0-nak megfelelő automatizálási rendszereket gondosan meg kell tervezni a terepi eszközöktől az alkalmazott döntéstámogató automatizálási szoftverekig. Egy megfelelően kiválasztott és megtervezett rendszer esetében borítékolható a siker. Ehhez szoros együttműködésre van szükség a gyártó, a rendszerintegrátor és a végfelhasználó között, hogy ügyfélre szabott megoldás születhessen. Ezáltal nemcsak az automatizálási termékekben és szoftverekben rejlő lehetőségek aknázhatók ki maximálisan, de az együttműködésnek és az oktatásoknak köszönhetően a végfelhasználó is magáénak érezheti a rendszert és annak minden előnyét.

Folytatjuk

Következik: Ipar 4.0 a termelésben: mit érdemes digitalizálnunk?

Molnár László

Kapcsolódó cikkek:

Digitalizálás 360 fokban 2. rész

Keresés
Bejelentkezés / Regisztráció
BESZÁLLÍTÓI KAPCSOLATOK

Itt a lehetőség tajvani kapcsolatokat építeni!

Média Partnerek