Úloha riadenia bezpečnosti, spoľahlivosti a produktivity zariadení v procesnom a energetickom priemysle sa už niekoľko desaťročí realizuje prostredníctvom platforiem DCS, ktoré riadia komplexné výrobné a iné priemyselné procesy v podstate v dohľadovej úlohe.Keďže sa priemysel presúva z digitálnej agendy na systémy postavené na spolupráci zameranej na človeka, úloha automatizácie sa rozširuje. Namiesto rýchlejších procesorov alebo sofistikovanejších rozhraní pokrok teraz uprednostňuje budovanie operácií, ktoré sú inteligentné, adaptívne a agilné a predovšetkým navrhnuté tak, aby fungovali s ľuďmi.Vývoj z Priemyslu 4.0Koncept Priemyslu 4.0 využíva technológie vrátane internetu vecí a prepojenia medzi strojmi spolu s bezdrôtovou a cloudovou analýzou údajov na realizáciu autonómnejších a prepojenejších výrobných a procesných operácií.Ďalšia generácia automatizačných systémov stavia na týchto základoch a využíva trendy v oblasti popredných technológií, ako je hyperkonektivita, umelá inteligencia/učebné učenie, digitálne dvojčatá, robotika a virtualizácia. Zatiaľ čo hnacie sily Priemyslu 4.0 sa primárne zameriavali na technológie a efektívnosť, diskusia sa teraz rozšírila aj na spoločenské ciele, a to na blahobyt a udržateľnosť. Ako opísala EÚ, pracovník je „v centre výrobného procesu a využíva nové technológie na zabezpečenie prosperity nad rámec pracovných miest a rastu, pričom rešpektuje výrobné limity planéty“.Spolupráca zameraná na človeka je pilierom ďalšieho vývoja priemyslu. Obrázok použitý s láskavým dovolením Adobe Stock.Z hľadiska prevádzky závodu to nanovo definuje očakávania týkajúce sa účelu a schopností automatizačného systému s väčším dôrazom na úspešnú vzájomnú závislosť medzi ľuďmi a strojmi. Z predchádzajúceho zamerania sa na rýchlosť a efektívne vykonávanie úloh je DCS teraz prepracovaný na inteligentnú, kolaboratívnu platformu. V tomto novom prostredí, kde sa špičkové technológie prepájajú s ľudskou kreativitou a dohľadom, sa prioritou stáva udržateľnosť a prispôsobenie.Vkladanie celosystémovej integrácieTento progresívny vývoj úlohy a schopností DCS je charakterizovaný integráciou dátových a rozhodovacích mechanizmov v celom závode. Automatizačné platformy tradične predstavovali klastre v podstate izolovaných riadiacich uzlov, kde dáta a poznatky v rámci každého funkčného sila mali malý alebo žiadny vplyv na susedné uzly. Dnes prehodnocujeme jednotlivé automatizačné bunky ako základné súčasti väčšieho organizmu, kde sa medzi poľnými zariadeniami, riadiacimi jednotkami, procesmi, výrobnými linkami a podnikovými aplikáciami vyššej úrovne neustále vymieňajú rozsiahle dáta.V tomto vyvinutom modeli sa údaje o procesoch, monitorovaní a údržbe v reálnom čase a historické údaje neustále dopĺňajú a interagujú s výkonnými analytickými nástrojmi riadenými umelou inteligenciou/strojovým učením, pričom úložisko a spracovanie sú hostované buď na okrajových zariadeniach v mieste produkcie údajov, alebo v cloude. Z obchodného hľadiska to umožňuje majiteľom závodov pozrieť sa za jednotlivé procesy a robiť inteligentnejšie, bezpečnejšie a hodnotnejšie rozhodnutia, ktoré spájajú poznatky založené na údajoch s ľudským úsudkom.Postupná modernizácia bez narušeniaTúžba využívať komerčné výhody najmodernejších technológií a realizovať plnú víziu väčšej zameranosti na človeka je diktovaná praktickými aspektmi prevádzky závodov. Mnohé priemyselné zariadenia sú brownfieldy, kde nainštalované automatizačné systémy pozostávajú zo zmesi starých a nových zariadení. Moderné prístrojové zariadenia často koexistujú so staršími produktmi, ktoré používajú rôzne komunikačné protokoly a už sa netešia podpore pôvodného výrobcu. Veľkou výzvou, ktorej čelia majitelia závodov, je, ako modernizovať, vymeniť alebo prepracovať jednotlivé zariadenia a systémy a zároveň minimalizovať narušenie výroby, ktoré znižuje zisk, alebo ohrozenie zamestnancov.Ako si predstavujú lídri v odvetví, ako napríklad ABB, vývoj tradičných automatizačných systémov umožní zákazníkom v procesnom priemysle postupne profitovať z technologického pokroku bez toho, aby ohrozili svoje súčasné investície. V tomto novom modeli je progresívna modernizácia rýchlejšia, jednoduchšia a menej riziková vďaka „oddeleniu záujmov“, ktoré uľahčuje inovácie bez ovplyvnenia kontinuity základných výrobných procesov a aplikácií. V tomto prípade možno automatizačný systém považovať za dve samostatné, ale úzko prepojené prostredia, z ktorých každé plní celkom odlišné, ale doplnkové úlohy.Výzvy v brownfieldoch sa sústreďujú na modernizáciu starších zariadení s minimálnym narušením prevádzky. Obrázok použitý s láskavým dovolením Adobe Stock.Riadiace prostredie je robustné, stabilné a kyberneticky bezpečné jadro, v ktorom bežia kritické automatizačné aplikácie v reálnom čase. Dopĺňa ho digitálne prostredie, agilný cloudový priestor, kde sú procesné, monitorovacie a údržbové údaje ľahko dostupné pre aplikácie vyššej úrovne vrátane monitorovania a optimalizácie a pokročilej analytiky. V digitálnom prostredí môže inovácia prosperovať bez ohrozenia integrity primárnych funkcií riadenia procesov. Modernizácie, ďalšie funkcie a optimalizácia existujúcich aktív a zdrojov sa dajú modelovať a testovať prostredníctvom virtualizácie a simulácií digitálnych dvojčiat pred nasadením. Rozhodujúce je, že toto všetko sa dá dosiahnuť bez zastavenia výroby, ohrozenia drahého zariadenia, vystavenia systémov ďalším kybernetickým hrozbám alebo ohrozenia bezpečnosti zamestnancov.Viac s údajmi v reálnom časeMonitorovanie procesov, optimalizácia a ďalšie funkcie závodu sa tradične spoliehali na rozhodovanie založené na historických údajoch generovaných pripojenými prístrojovými systémami. Tento reaktívny prístup už nie je postačujúci na splnenie požiadaviek dnešných procesných odvetví, kde obchodná výhoda často závisí od dostupnosti procesných parametrov a stavu zariadení v reálnom čase. Táto potreba sa ešte viac zväčšuje s rastúcim počtom zariadení, údajov a protokolov, ktoré je potrebné spravovať.Všadeprítomná digitalizácia prevádzky priemyselných závodov teraz poskytuje prevádzkovateľom výkonné nástroje na zber, ukladanie, analýzu a konanie na základe údajov z prístrojov zhromaždených vo všetkých ich distribuovaných aktívach. Prediktívna analytika riadená umelou inteligenciou môže pomôcť odhaliť bezprostredné zlyhanie pripojeného zariadenia alebo odhaliť malé nestability v prísne kontrolovanom procese. Spracovanie údajov na okraji siete v reálnom čase v blízkosti miesta produkcie údajov je doplnené výkonnou analytikou bezpečne hostovanou v cloude alebo lokálne. Spoločne poskytujú majiteľom závodov bezprecedentnú schopnosť odhaľovať trendy, predpovedať budúce udalosti a plánovať nápravné stratégie bez prerušenia výroby alebo ohrozenia dôvery v prevádzku.Človek v slučkeZatiaľ čo sa automatizačné systémy rýchlo vyvíjajú a stávajú sa autonómnejšími, prínos a hodnota ľudských pracovníkov je stále veľká.Užšia spolupráca medzi ľuďmi a strojmi prehodnocuje dôležitosť ľudského operátora a vybavuje ho digitálnymi zábradlami na zlepšenie jeho vlastných prirodzených zručností a schopností. Táto koncepcia „rozšíreného operátora“ znamená, že pracovníci vo veľkej miere využívajú imerzívne rozhrania, poznatky riadené umelou inteligenciou a rozšírenú/rozšírenú realitu (AR/XR) na usmernenie vlastného úsudku, čo im umožňuje pracovať bezpečnejšie a efektívnejšie, s menšou únavou a menším počtom chýb.AR prehľady informujú operátorov v reálnom čase. Obrázok použitý s láskavým dovolením Adobe StockNapríklad inžinier v teréne môže konverzovať prostredníctvom hlasu a videa s kolegami-odborníkmi na základni a spoločne pracovať na riešení problému a zároveň zdieľať vizualizácie údajov v reálnom čase s pomocou interpretačných nástrojov riadených umelou inteligenciou. Tradične sa reaktívne monitorovacie a údržbárske režimy tiež prepracovávajú, pričom poznatky založené na údajoch pomáhajú ľudským pracovníkom vytvárať a realizovať inteligentnejšie stratégie prediktívnej údržby.Pocit bezpečiaS tým, ako sa automatizačné systémy stávajú inteligentnejšími, prepojenie medzi zariadeniami, systémami, konvergovanými IT/OT sieťami a aplikáciami zvyšuje vystavenie závodov rizikám kybernetickej bezpečnosti, ktoré by mohli ohroziť kontinuitu podnikania, ziskovosť a reputáciu spoločnosti. Vývoj riadiacich platforiem preto uprednostňuje zabezpečenie už od návrhu, ktoré je navrhnuté okolo vnútorne bezpečných systémových architektúr a kontajnerových modulov, ktoré minimalizujú nebezpečenstvo nekontrolovaného šírenia hrozieb medzi rôznymi funkčnými oblasťami. Zachovanie integrity základných funkcií si vyžaduje kybernetický bezpečnostný postoj s nulovou dôverou a robustnými opatreniami na autorizáciu a neustále overovanie sieťovej aktivity.Záväzok k udržateľnostiEnergetická účinnosť a potreba minimalizovať vplyv na životné prostredie sú prepojené s obchodnou konkurencieschopnosťou každej priemyselnej organizácie. Prevádzkovatelia závodov prijímajú elektrifikáciu ako súčasť širšieho energetického prechodu spoločnosti na nízkouhlíkovú budúcnosť, ktorú umožňujú čisté a hojné zdroje obnoviteľnej energie. A s vývojom automatizačných systémov zohrávajú ústrednú úlohu pri zvyšovaní energetickej účinnosti procesov, pomáhajú znižovať emisie a odpad a umožňujú spoločnostiam plniť čoraz prísnejšie environmentálne, sociálne a riadiace (ESG) agendy.Zabezpečenie úspechuVývoj dnešných automatizačných systémov zohráva ústrednú úlohu v pomoci organizáciám úspešne realizovať príležitosti užšej spolupráce medzi človekom a strojom. Pre výrobcov a iných komerčných producentov je však kľúčové, aby si svoju vlastnú technologickú cestu starostlivo naplánovali. Postupným zavádzaním inovácií môžu organizácie objektívne merať prínosy ako pomôcku pre ďalšie kroky v ich stratégii.Keďže automatizačné platformy sa dotýkajú prakticky každého aspektu modernej prevádzky závodov, potenciálne výhody modernizácie sú obrovské. A spoluprácou s odborným partnerom, akým je ABB, môžu procesné organizácie zabezpečiť, aby ich vlastný vývoj bol hladký a udržateľný, a zároveň si uvedomovali a posilňovali trvalú hodnotu ľudských odborných znalostí ako hnacej sily dlhodobého obchodného úspechu.
