Integrert produksjon og produksjon

• Av Bill Lydon
• InTech

Sammendrag

ny informasjonsteknologi og operasjonelle teknologimodeller

Av Bill Lydon

forholdet MELLOM informasjonsteknologi (IT) og operasjonell teknologi (OT) er et tema for formelle og uformelle diskusjoner på bransjefora, brukergrupper, arrangementer og messer med mange tanker og meninger. Det er tydelig endringer som skjer i organisasjoner med ulike forretningsmodeller og ny teknologi, konsepter og utfordringer som driver disse diskusjonene, pilotprosjektene og systemendringene. Det er noen sterke synspunkter OM IT og OT forholdet, gjelder også:

• cooperative separation
• cooperative integration
• it managing OT bortsett fra sanntids maskin-og prosesskontroller
• nye hybridgrupper

basert på diskusjoner med mange brukere, ser forholdet MELLOM IT og OT i organisasjoner ut til å være på forskjellige stadier. Trenden ser imidlertid ut til å være funksjonell integrering AV IT og OT, uavhengig av organisasjonsstruktur, for å oppnå forbedret produksjon og produksjon.

Hva ER OT?

Operasjonell teknologi er vanligvis definert som maskinvare og programvare dedikert til å oppdage eller forårsake endringer i fysiske prosesser gjennom direkte overvåking eller kontroll av fysiske enheter, inkludert maskiner, roboter, produksjonslinjer, ventiler, pumper og andre elementer i produksjonen. Den faktiske kontrollen reagerer på produksjonen med sanntidskontrollere, for eksempel programmerbare logikkontrollere( Pls), distribuerte kontrollsystemer (DCSs), maskinkontrollere, roboter, prosesskontrollere og andre enheter som overvåker og kontrollerer fysisk produksjon. OT i mange organisasjoner omfatter også tilsynskontroll og datainnsamlingssystemer, grensesnitt mellom menneske og maskin, historikere og eksterne terminalenheter. Disse systemene kommuniserer vanligvis ved hjelp av industrielle kontrollnettverk, Som Modbus, EtherNET/IP, Profinet og EtherCAT. Mer nylig trådløse sensorer kommuniserer VED HJELP AV ISA100, WirelessHART eller proprietære metoder.

Hva er det?

en tidlig definisjon av informasjonsteknologi dukket opp i November 1958 Harvard Business Review artikkel, «Ledelse på 1980-tallet» Av Harold J. Leavitt Og Thomas L. Whisler:

» den nye teknologien har ennå ikke et enkelt etablert navn. Vi kaller det informasjonsteknologi. Den består av flere relaterte deler. En inkluderer teknikker for behandling av store mengder informasjon raskt, og det er illustrert av høyhastighets datamaskin. En annen del sentre rundt anvendelsen av statistiske og matematiske metoder til beslutningsprosesser problemer; det er representert ved teknikker som matematisk programmering, og ved metoder som operations research. En tredje del er på trappene, selv om applikasjonene ennå ikke har kommet veldig tydelig fram; den består av simulering av høyere ordens tenkning gjennom dataprogrammer.»

Dette er fortsatt en ganske god grunnleggende definisjon. Det inkluderer begrepet operasjonsforskning. En bred definisjon av operasjonsforskning er å bestemme maksimal fortjeneste, ytelse, avkastning eller minimum tap, risiko eller kostnad for noen virkelige mål. Industrial engineering and operations research anvendt på industriell og prosessproduksjon kombinerer to disipliner fokusert på drift av komplekse systemer for å utvikle bedre systemer og operasjonelle prosedyrer. Dagens nye teknologier gjør det mulig å nå disse målene.

Integrert produksjon

Produksjons-og prosessindustrien har fulgt konseptet med å integrere hele virksomheten, inkludert produktdesign, innkjøp, supply chain management, produksjon, vedlikehold og utgående logistikk, i lang tid. Ideen om dataintegrert produksjon har vært en visjon siden 1970-tallet. det er definert som integrering av den totale produksjonsvirksomheten ved å bruke integrerte systemer og datakommunikasjon kombinert med nye ledelsesfilosofier for å forbedre organisasjons-og personelleffektiviteten. På 1970-og 1980-tallet implementerte noen store bil-og luftfartsprodusenter et lite antall prosjekter, men systemene og teknologien på den tiden var tungvint, dyrt og upålitelig. En annen stor utfordring var integrering av komponenter fra forskjellige leverandører, Inkludert Pls, DCSS, CNC-maskinverktøy, transportbånd og roboter ved hjelp av forskjellige kommunikasjonsprotokoller. Det var også konkurrerende datautvekslings-og protokollstandarder mellom USA og Europa, noe som var kontraproduktivt.

Industri 4.0, smart produksjon, et al.

Mer nylig har en progressiv tankegang utviklet seg i å anvende teknologi for å forbedre produksjonen med integrering av alle aspekter av produksjon og handel på tvers av selskapets grenser for større effektivitet. Det er eksemplifisert Av Industri 4.0, smart manufacturing, Industrial Internet Of Things, og andre tiltak for en helhetlig automatisering, forretningsinformasjon\, og produksjon gjennomføring arkitektur. Målene er betydelig høyere produktivitet, effektivitet og selvstyrende produksjonsprosesser der mennesker, maskiner, utstyr, logistikksystemer og arbeid i prosessen kommuniserer og samarbeider direkte med hverandre. Denne visjonen inkluderer nye teknologier og arkitekturer for å oppnå lavkost masseproduksjon effektivitet for make-to-order produksjon av kvantitet en.

Enkeltvisning

IT/OT-konvergens fremmer en enkelt visning av bedriftens informasjon og gir hver person, maskin, sensor, PLC, prosesskontroll, aktuator, motorkontrollsenter og annen enhet nøyaktige data og informasjon i en handlingsbar kontekst til rett tid for å forbedre driftseffektiviteten og redusere produksjonskostnadene.

Beslutninger i sanntid

Beslutninger vil bli Gjort i sanntid med høyere konfidensnivå, fordi mer informasjon vil være tilgjengelig om hendelsen eller tilstanden. Styring av en hendelse I EN IT / OT-konvergert arkitektur vil utføres som en lukket prosess, og optimalisere produksjonsfaktorene. Dette inkluderer kundeordreflyt og blanding, forsyningskjede, produksjon, produksjonsprosesser, utgående logistikk og kundeservice.

Lean manufacturing ecosystem

utover et enkelt produksjonsfirma er produksjons-og logistikkprosesser integrert intelligent på tvers av selskapets grenser, og skaper et sanntids lean manufacturing ecosystem som er mer effektivt og fleksibelt. Dette legger til rette for smarte verdiskapningskjeder som inkluderer alle livssyklusfasene til produktet fra den første produktideen, utvikling, produksjon, bruk og vedlikehold til resirkulering. På denne måten kan økosystemet tilfredsstille kundens ønsker om alt fra produktidee til resirkulering for å være lydhør og kontinuerlig gjøre forbedringer.

Vanlige plattformer

it-og OT-grupper utviklet tradisjonelt i to separate samfunn hvor nesten all kommunikasjon, maskinvare og programvare var spesifikke for det samfunnet, noe som resulterte i kompleks it-og ot-systemintegrasjon. Den nye arkitekturen, aktivert av spredning av kommunikasjonsstandarder, kraftige prosessorer, webtjenester og åpen kildekode, gir et felles miljø for IT og OT samarbeid og integrasjon. IT-og OT-grupper deler nå grunnleggende i kommunikasjons-og nettverksarkitektur, noe som forenkler transport av data på tvers av systemer, og dermed skiller teknologien MELLOM IT og OT seg.

Organisasjons-og systemutvikling

Bruk av ny teknologi for å oppnå mer effektive industri-og prosessproduksjonsbedrifter fører til funksjonelle endringer. De nye integrerte produksjons-og bedriftsarkitekturene ledet av sanntids enterprise resource planning systems integrerer plant floor middleware programvarefunksjoner i edge-enheter, enterprise og cloud computing. En mer tradisjonell måte å uttrykke dette PÅ ER at OT blir integrert i DEN. Men dette beskriver ikke alle de nye mulighetene for integrerte systemer og ny databehandling i kantenheter. Progressive selskaper utforsker den nye funksjonaliteten med organisatoriske endringer og nye systemer ved å implementere pilotprosjekter. Integrasjonen AV IT og OT gir muligheten til aktivt å overvåke feltytelsen til komplekse maskiner og deres delkomponenter for bedre å forstå produksjon og prosessoperasjon, noe som bidrar til mer effektive kontinuerlige forbedringsprogrammer. I tillegg vil det være større tillit til produksjonsresultater som vil forbedre prognosene.

Industry discussion

Konvergerende IT og OT for å skape mer effektive operasjoner blir diskutert av mange brukere, og noen gjør endringer for å bli mer effektive produsenter. Dette er noen tanker fra produksjonsbedrifter.

et eksempel på en organisasjonsendring ble presentert på 2017 Ignition Community Conference Av Sugar Creek Packing Co. en allsidig og fleksibel matprodusent. En representant for selskapet diskutert hvordan organisasjonen har en person ansvarlig FOR OT og en FOR DET, med både rapportering til chief information officer. Han beskrev hvordan dette forbedret organisatorisk samarbeid og drift over seks produksjonsanlegg med mer enn 100 PLC – og kontrollenheter og mer enn 15 000 tagger.

disse tankene Fra Et Rockwell Automation Perspectives-hendelsespanel og brukerpresentasjoner illustrerer at det er varierende syn på IT / OT. Ledere, bransjeeksperter og seks brukere diskuterte og delte innsikt om deres unike reise mot å skape en tilkoblet bedrift. Viktige kommentarer fra paneldebatten inkluderte disse observasjonene:

• DET bør ta ledelsen for å flytte data sikkert, levere det når det trengs.
• utfordringen er Å ha ot folk kjent med prosessen mens forstå forretningsprosesser.
• Felles datamodeller kreves for effektiv utveksling av data MELLOM IT og OT.
• nøkkelen til suksess er å koble dataene gjennom hele arkitekturen ved hjelp av ikke-proprietære, åpne IT-standarder.
• ett selskap pleide å ansette kontrollingeniører, designere og mekaniske ingeniører for å designe motor girkasser og drivkjeder. Gjennom årene fant det ut at ansettelsesmodellen ikke fungerer lenger. Kontrollen og mekanisk design ble sammenflettet, så det skiftet til mekatronikkingeniører som handler i begge verdener. Det skiftet fortsetter nå med tillegg av folk som forstår fysikk, analyse og IT-teknologi.
• den gir Og administrerer Ethernet-tilkoblinger til kontrollere, inkludert konfigurasjonskontroll. Automatiseringsingeniører bør ikke belastes med nettverk, men fokusere på å forbedre kontroller og optimalisere automatisering.

de ulike synspunktene som uttrykkes, tyder på at organisasjoner har forskjellige tanker om organisatoriske og teknologiske tilnærminger.

Mål

Lederskap produksjonsbedrifter begynner å konkurrere over hele verden og bruke gjennomgripende ny teknologi. Uansett form for implementering av systemer, arkitekturer og organisasjonsstrukturer, er det ofte uttrykt mål for å forbedre produksjonen, inkludert konkurranseevne, produktivitet, kvalitet og kundetilfredshet. Konvergert informasjon brukes til å optimalisere faste og variable eiendeler. Forbedret drift ved hjelp av sanntidsdata, kombinert med analyse, gir mange fordeler, inkludert lavere nedetid, redusert energiforbruk og høyere total utstyrseffektivitet.

som organisasjoner arbeider for å dra nytte av konvergensen AV IT / OT-funksjoner, må interessenter, produkteiere og organisatoriske ledere fortsette å forstå nye integrerte systemmodeller og lære av bransjer som integrerer systemer vellykket, for eksempel datamaskin -, Internett-og mobiltelefonindustrien.

i det hele tatt er disse nye teknologiene utfordrende og gir kontroll-og automatiseringsfagfolk mulighet til å levere mer verdi som system-og produksjonsprosesseksperter for å oppnå bedriftens mål.