Zwiększanie efektywności fabryki rozpoczyna się od zlikwidowania luki między różnymi generacjami siły roboczej. Pokolenie X może pomóc w połączeniu tradycyjnych aplikacji przemysłowych z produkcją cyfrową. Jednym z jej elementów są technologie i urządzenia mobilne. Jakie są korzyści wynikające z ich wdrożenia na hali fabrycznej i w jaki sposób można to zrobić?
Dzięki wykorzystywaniu umiejętności interpersonalnych pokolenia X (pokolenia ludzi urodzonych w drugiej połowie XX w. w USA w latach 1961–1980), zrozumienia procesów realizowanych w fabrykach przed dokonaniem znaczących postępów technologicznych w ostatnich trzech dekadach oraz po ich dokonaniu, firmom produkcyjnym łatwiej jest realizować programy mentoringowe, w których biorą udział starsi i młodsi pracownicy. Mają one na celu doprowadzenie do takiej sytuacji, w której wszyscy pracownicy są zaangażowani w koncepcje wykorzystania najnowszych technologii, a w szczególności mobilnych urządzeń i technologii dedykowanych dla przemysłu.
W ostatnich latach sporo uwagi poświęca się ludziom z pokolenia Y, czyli tzw. milenialsom (urodzeni w latach 80–90 XX w.), po części z powodu istnienia luki pomiędzy nimi a starzejącym się pokoleniem baby boomers (ludzi urodzonych w czasach wyżu demograficznego po II wojnie światowej, tj. w latach 1946–64). Pracownicy z pokolenia X są młodsi od tych z pokolenia baby boomers, natomiast starsi od milenialsów i dzięki temu mogą stanowić swego rodzaju pomost służący zlikwidowaniu przepaści między najstarszymi i najmłodszymi, aby zwiększyć ogólną efektywność fabryk dzięki zrozumieniu tradycyjnej technologii analogowej oraz zaadaptowaniu nowoczesnych technologii mobilnych.
Podejście do różnic między pokoleniami powinno się zmienić, tak aby skoncentrować się na ludziach z pokolenia X oraz połączeniach, które oni mogą stworzyć. Ludzie z pokolenia X nie urodzili się w świecie wszechobecnej technologii, rozwijała się ona dopiero w ich czasach. Pamiętają czasy, gdy nie było jeszcze ani telefonów komórkowych, ani komputerów PC. Powinni być tą generacją, która łączy tradycyjne metody analogowe oraz epokę informacji cyfrowych.
Wyobraźmy sobie, że ludzie z pokolenia baby boomers to fabryka wykorzystująca tradycyjne technologie analogowe, zaś milenialsi to zasadniczo mobilne komputery i urządzenia połączone w sieci w epoce produkcji cyfrowej. Ponieważ między tymi dwiema grupami istnieje duży kontrast i dochodzi do wielu konfliktów, to istnieje potrzeba osiągnięcia kompromisu i usunięcia barier. Tu w sukurs przychodzi pokolenie X, które może być pomostem między pokoleniem analogowym a cyfrowym, łączącym sprzęt i technologie obecne na halach fabrycznych z urządzeniami mobilnymi. Przejście na urządzenia mobilne oferuje wiele korzyści i może być zrealizowane z uwzględnieniem kosztów oraz kwestii cyberbezpieczeństwa.
Trzy korzyści z przejścia na urządzenia mobilne
Przejście na powszechniejsze wykorzystanie urządzeń mobilnych stwarza wiele potencjalnych korzyści, takich jak większe bezpieczeństwo, wygoda, wydajność pracy i produkcji oraz efektywność przedsiębiorstwa. Podczas gdy poszczególne atuty zmieniają się w zależności od aplikacji oraz potrzeb konkretnego klienta, istnieją trzy opisane poniżej wspólne korzyści:
1️⃣ Mobilność na hali fabrycznej oszczędza czas
Większość klasycznych przemysłowych systemów sterowania opiera się na wykorzystaniu ekranów interfejsów operatorskich HMI do monitorowania i sterowania systemem lub procesem. Typowo interfejsy te współpracują z komputerem PC lub komputerem przemysłowym zainstalowanym w stałej lokalizacji, takiej jak sterownia fabryki, albo są zamontowane do frontu obudowy przemysłowej takiego komputera. Konieczność monitorowania i sterowania systemem ze stałej lokalizacji ma ujemny wpływ na wydajność pracy i efektywność rozwiązywania realnych problemów na hali fabrycznej. Użytkownik może być zmuszony do przerwania wykonywanej pracy, pójścia do interfejsu operatorskiego i dokonania odczytów lub zmiany nastaw przed powrotem na linię produkcyjną. Podczas rozwiązywania jakiegoś problemu personel utrzymania ruchu często chodzi tam i z powrotem pomiędzy interfejsem operatorskim a systemem, nad którym pracuje, w celu porównywania systemu fizycznego z informacjami wyświetlanymi na interfejsie operatorskim.
Technologia mobilna umożliwia personelowi fabryki całkowicie swobodne monitorowanie systemu i sterowanie nim z dowolnej lokalizacji na hali fabrycznej. Pracownicy mogą wówczas kontrolować realizację procesu fizycznego lub sterować nim, jednocześnie patrząc na interfejs operatorski.
2️⃣ Zdalny monitoring i powiadomienia zmniejszają konieczność przemieszczania się
Mając zdalny dostęp, personel kierowniczy fabryki może otrzymywać na swoich urządzeniach mobilnych powiadomienia alarmowe oraz aktualizowane w czasie rzeczywistym informacje o statusie maszyn, co pomaga w rozwiązywaniu problemów, zmniejsza przestoje i sprzyja ograniczeniu czasu potrzebnego do przemieszczania się. Zdalny monitoring i powiadomienia wdrożono m.in. u producenta wyposażenia oryginalnego (OEM), który produkuje maszyny i serwisuje je na całym obszarze Stanów Zjednoczonych. Pewnego razu pracownicy tej firmy odebrali telefon z informacją, że w jednej z maszyn ich produkcji, zlokalizowanej w innym stanie USA, wystąpił problem. Zwykle w takim przypadku technik firmy musiał udać się osobiście na miejsce, aby rozwiązać zgłoszony problem. Jednak obecnie, wykorzystując mobilny system powiadomień alarmowych, klient ten zidentyfikował i odnalazł samodzielnie przyczynę problemu – bateria w sterowniku PLC była już wyczerpana, więc wysłano nową baterię tylko do fabryki, w której była zainstalowana wspomniana maszyna.
3️⃣ Zbieranie i udostępnianie danych pozwala na identyfikację wąskich gardeł
Przejście na wykorzystanie urządzeń mobilnych pozwala także na zbieranie danych z urządzeń w hali fabrycznej, ich analizowanie i scalanie z danymi części biurowej przedsiębiorstwa. Dane maszynowe, uprzednio niewidoczne lub nie śledzone, mogą być teraz oglądane w czasie rzeczywistym, co zwiększa efektywność firmy.
Na przykład zaprojektowano oparty na chmurze obliczeniowej mobilny system zbierania danych dla pewnego producenta przemysłowego. System ten pozwolił firmie na zbieranie danych z maszyn na hali fabrycznej, przechowywanie ich w bazie danych oraz udostępnianie dyrekcji, co zlikwidowało lukę informacyjną między halą fabryczną a biurem.
W biurze tej firmy specjaliści informatycy przeanalizowali zebrane dane, scalili je z dostępnymi informacjami i wykorzystali te połączone informacje do stwierdzenia, że maszyny pracują na 50% wydajności. Następnie wykorzystano oprogramowanie do analizy biznesowej (business intelligence – BI), aby umożliwić dyrekcji dostęp w czasie rzeczywistym do tak opracowanych raportów. Zarząd, inżynierowie i technicy oraz informatycy po raz pierwszy pracowali razem, aby stworzyć strategiczny plan zwiększenia wydajności maszyn dla wszystkich zakładów tej firmy.
Wdrażanie systemu mobilnego
Rozpowszechnionym błędnym przekonaniem jest to, że klient, aby przejść na technologię mobilną, będzie musiał dokonać głównej lub kosztownej modernizacji istniejącego sprzętu. Jednak często okazuje się, że nie jest to kwestia problematyczna. Jeśli chodzi o starszy sprzęt i protokoły nieethernetowe, takie jak transmisja szeregowa, Profibus i DeviceNet, to można dodać całą gamę sieciowych bram komunikacyjnych w celu umożliwienia mobilnego przesyłania danych, bez konieczności modernizacji istniejącego sprzętu. Oczywiście często ze względów technologicznych dobrym pomysłem jest zmodernizowanie istniejącego starszego sprzętu, jednakże trzeba mieć świadomość, że do wielu takich systemów można dodać wstępnie skonfigurowany interfejs mobilny, bez konieczności dokonywania kosztownej gruntownej modernizacji, jeśli pieniądze są czynnikiem uniemożliwiającym firmie dokonywanie
inwestycji.
Wysoki poziom cyberbezpieczeństwa obejmuje warstwy zabezpieczeń i rozpoczyna się w podstawowej architekturze sieci. Jednym z rozpowszechnionych i niestety błędnych przekonań związanych z architekturą sieci jest to, że aby ułatwić dostęp mobilny, istniejący sprzęt automatyki powinien być zlokalizowany bezpośrednio w sieci biurowej/przedsiębiorstwa lub mieć bezpośrednie połączenie z Internetem.
W zdecydowanej większości przypadków nie jest to konieczne i byłoby ponadto sprzeczne z najlepszymi praktykami cyberbezpieczeństwa. Sprzęt automatyki przemysłowej, taki jak programowalne sterowniki PLC oraz systemy SCADA, często funkcjonuje w prywatnej, lokalnej sieci i w większości przypadków powinien tam pozostać.
Nie oznacza to, że sprzęt ten musi działać jak w zabezpieczonym sejfie, odcięty od dostępu z zewnątrz. Jedną z metod uzyskiwania takiego dostępu jest stworzenie swego rodzaju przemysłowej strefy zdemilitaryzowanej (demilitarized zone – DMZ, strefa ograniczonego zaufania). Strefy DMZ, wykorzystywane w wielu aplikacjach IT, umożliwiają bezpieczny dostęp mobilny do przemysłowych systemów sterowania (industrial control systems – ICS). Strefy zdemilitaryzowane utrzymują izolację pomiędzy prywatną, lokalną siecią automatyki a połączoną z Internetem siecią biurową. Umożliwiają tym dwóm sieciom wzajemne komunikowanie się za pośrednictwem zapory (firewall) lub innego kontrolowanego punktu dostępowego.
W efekcie zamiast scalania sprzętu automatyki bezpośrednio z siecią przedsiębiorstwa lub dawania temu sprzętowi bezpośredniego dostępu do Internetu, można utworzyć zakładową strefę DMZ przy wykorzystaniu takich urządzeń, jak sieciowe bramy brzegowe, komputery proxy oraz wirtualne sieci prywatne (VPSN). Taka strefa umożliwi cyberbezpieczny i kontrolowany dostęp do automatyki sterującej w fabryce za pomocą urządzeń mobilnych, również do tych zlokalizowanych na najniższych poziomach hierarchii sieciowej. Urządzenia mobilne oraz inne z dostępem publicznym przez Internet mogą wtedy uzyskać dostęp do informacji dotyczących systemu sterowania poprzez strefę DMZ.
Pokolenie X jako połączenie najstarszej i najmłodszej generacji pracowników
Pracownicy z pokolenia X posiadają umiejętności potrzebne do zbudowania pomostu łączącego dwie znacznie różniące się generacje: baby boomers i milenialsów. Przechodząc na technologię mobilną, producenci mogą przyciągnąć pracowników z pokolenia milenialsów oraz czerpać korzyści ze zwiększonej wydajności pracy i produkcji czy skrócenia czasu wymaganego na lokalizowanie i usuwanie awarii, a także prace związane z utrzymaniem ruchu w fabrykach.
Nate Kay jest kierownikiem projektu, a Lindsey Kielmeyer – koordynatorem marketingu w firmie MartinCSI.