Połączenie automatyki z potęgą konserwacji predykcyjnej

Wykorzystanie danych operacyjnych istniejących już w systemach sterowania może poprawić wydajność i utrzymanie ruchu w centrum dystrybucyjnym.

Koncepcja Przemysłu 4.0, technologie Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT) oraz prace związane z transformacją cyfrową pomagają firmom zajmującym się transportem materiałów uznać potrzebę dokonania fundamentalnej zmiany w sposobie przeprowadzania operacji dystrybucji i logistyki (distribution and fulfillment, D&F; fulfillment – przekazanie obsługi logistycznej zamówień związanych z handlem elektronicznym zewnętrznemu operatorowi). W rzeczywistości 70% kadry kierowniczej w firmach zajmujących się transportem i magazynowaniem materiałów uważa koncepcję Przemysłu 4.0 za najwyższy priorytet.

Podczas gdy potencjalne korzyści z wykorzystania technologii IIoT są dobrze znane w różnych gałęziach przemysłu, sektor D&F ma stosunkowo niskie tempo adaptacji. Niedawne badanie pokazało, że tylko 2% kadry kierowniczej wskazało na wydajność łańcucha dostaw jako główny cel ich strategii cyfrowych. Ten trend sugeruje, że znaczenie IIoT może być zarówno niezrozumiane, jak i/lub trudne do zmierzenia.

W sektorze energetycznym pozytywny wpływ transformacji cyfrowej w postaci wdrażania IIoT z perspektywy operacyjnej został udowodniony już dziesięć lat temu. Badanie przeprowadzone w 2010 r. przez ekspertów ds. operacji przemysłowych, utrzymania ruchu i energetyki Departamentu Energii USA (DOE) ujawniło, że średnie oszczędności, wynikające ze stosowania operacji konserwacji predykcyjnej napędzanej technologiami IIoT, przynoszą 1000% zwrotu z inwestycji (ROI), w tym następujące kluczowe wskaźniki wydajności (KPI):

• redukcja kosztów utrzymania ruchu: 25–30%
• eliminacja awarii sprzętu: 70 – 75%
• skrócenie czasu przestojów: 35–40%
• wzrost produkcji: 20–25%.

Sektor automatyki budynkowej wdraża najlepsze praktyki IIoT już od ponad dekady. Inne sektory przemysłowe, takie jak ropy i gazu, również chętnie wykorzystały potęgę danych operacyjnych do ulepszenia konserwacji predykcyjnej. Pomimo różnic występujących pomiędzy tymi sektorami a D&F, mają one podobne cele biznesowe i wskaźniki KPI – oraz mogą potencjalnie uzyskać te same korzyści z transformacji cyfrowej.

Zautomatyzowane urządzenia oraz systemy dystrybucji i realizacji zamówień

Branża D&F ma swoje własne unikalne zawiłości, bariery na drodze do adopcji nowych technologii oraz koszty alternatywne dla urządzeń i systemów automatyki. Ponieważ żadne dwie operacje nie są takie same, wdrożenie nowych technologii ze „standardowej” perspektywy może być trudne. Zniechęcające może być tu również ciągle obecne ryzyko zakłócenia działalności firmy w nadzwyczaj konkurencyjnym sektorze realizacji zamówień w handlu elektronicznym.

Rozprzestrzenianie się oprogramowania magazynowego, systemów zarządzania i technologii automatyki może stanowić wyzwanie dla kompatybilności podczas integracji istniejących w centrach dystrybucji zasobów z infrastrukturą usieciowioną. Dla większości firm brak realnej strategii zarządzania zmianami uniemożliwia dokonanie fundamentalnego postępu i wpływa na wymaganą zmianę organizacyjną, która jest niezbędna do stworzenia przedsiębiorstwa opartego na danych.

Ryzyko nierobienia niczego i niedokonania cyfrowej transformacji może być jednak jeszcze większe, biorąc pod uwagę przyspieszenie, jakie może zapewnić automatyzacja. Rosnąca cyfryzacja operacji, transakcji biznesowych oraz interakcji z klientami dyktuje firmom zajmującym się handlem detalicznym wdrażanie infrastruktury IIoT w celu:

• rozwiązania problemu presji w handlu elektronicznym,
• zapewnienia przestrzegania umów o gwarantowanym poziomie świadczenia usług (customer service level agreements – SLA),
• skrócenia czasu cyklu realizacji zamówień i przyśpieszenia dostaw.

W świecie, w którym niezawodność i ciągła praca bez przestojów są wyróżnikiem firmy, wykwalifikowani technicy serwisowi ds. automatyzacji, urządzeń i systemów mają kluczowe znaczenie dla powodzenia realizowanych operacji. Jednak obecnie, gdy pokolenie weteranów serwisu zbliża się do emerytury, niewielu wykwalifikowanych techników jest gotowych ich zastąpić. Ten trend tworzy znaczny brak fachowców od serwisu na rynku pracy, co stanowi długotrwałe zagrożenie dla wielu operacji realizowanych w firmach. Właściciele centrów dystrybucji prześcigają się obecnie w usprawnianiu procesów szkoleń dla pracowników, rekrutowaniu nowych kandydatów i przyspieszaniu ich wdrażania się do pracy w coraz bardziej zintegrowanych, zautomatyzowanych systemach.

Jak efektywnie przeprowadzić transformację cyfrową

Najczęstsze przeszkody na drodze do udanej adaptacji technologii IIoT można prześledzić z perspektywy trzech głównych przyczyn:

1. Brak zrozumienia krajobrazu technologicznego i jego wpływu na firmę;
2. Brak odpowiednich fachowców do skutecznego wdrożenia i wykorzystania nowych technologii;
3. Brak jasnego uzasadnienia ekonomicznego dla inwestycji;

Trzy kroki do sukcesu w transformacji cyfrowej 

1. Należy stworzyć solidne uzasadnienie ekonomiczne dla transformacji cyfrowej.

Liderzy adaptacji technologii IIoT byli o 75% bardziej skłonni od maruderów do wskazywania przygotowania silnego uzasadnienia ekonomicznego lub jasno wyrażonej wizji tworzenia wartości jako kluczowych czynników sukcesu swoich programów adaptacji IIoT.

2. Należy zacząć od małych rzeczy i jasno określić zakres transformacji cyfrowej w firmie:

• Pamiętać, że transformacja cyfrowa to proces iteracyjny;
• Wybrać kluczowy obszar działalności firmy (którym interesuje się wiele osób) i ustalić granice czasowe transformacji;
• Stworzyć praktyczny biznesplan, zawierający cele osiągnięcia określonego wyniku finansowego.

3. W celu dokonania transformacji cyfrowej należy stworzyć kompetentny zespół ekspertów ds. innowacji IIoT. W skład tego zespołu powinni wchodzić:

• Wizjoner: ustanawia wizję i zapewnia jasny kierunek;
• Motywator: angażuje zespół we wspólny cel i szkoli innych po drodze;
• Wykonawca: zapewnia niezbędne zasoby i możliwości, aby wprowadzać zmiany w organizacji.

Koszty przestojów w zakładach

Nawet około 80% firm nie jest w stanie dokładnie oszacować wielkości swoich przestojów. Wiele firm nie docenia kosztów przestojów o 200 do 300%. Przy obliczaniu kosztów przestojów często ignoruje się następujące czynniki:

• utracona produkcja,
• koszty odzyskiwania pozycji na rynku,
• zmarnowana praca/produktywność,
• niedotrzymane umowy SLA z klientami,
• wyczerpane zapasy,
• uszkodzenia urządzeń i systemów mechanicznych,
• zakłócenia we wdrażaniu innowacji,
• utrata marki i zaufania klientów.

Należy wykorzystać istniejące dane z systemu sterowania

Dla tych, którzy są nowicjuszami w wykorzystywaniu swoich danych, dobrym punktem startowym jest przyjrzenie się ogromnej ilości danych dostępnych z systemów sterowania maszynami w ich firmach. Szacuje się, że istnieją setki tysięcy punktów danych, do których można uzyskać dostęp za pośrednictwem systemu sterowania, ale dane te są często niedostatecznie wykorzystywane. Niektórzy operatorzy pobierają dane z programowalnych sterowników logicznych (PLC) okresowo w ciągu dnia lub zmiany roboczej. Jednak sterowniki PLC są w stanie przechowywać tylko ograniczoną ilość danych, co oznacza, że ​​same te informacje są nietrwałe i nie oferują informacji o trendach ani praktycznych informacji dla celów konserwacji predykcyjnej. Około jedna czwarta tych wyodrębnionych danych posiada wartość.

Aby wydobyć wartość z danych systemu sterowania, operatorzy potrzebują takiego oprogramowania i narzędzi analitycznych, które nada im sens. Poprzez stałe agregowanie oraz interpretowanie tych danych narzędzia takie odfiltrowują szum, dostarczając trendów historycznych i dających się wykorzystać w praktyce informacji, które posiadają ogromną wartość operacyjną. Na przykład analiza statusu przenośnika taśmowego może pomóc kierownictwu centrum dystrybucyjnego w ocenie kluczowych wskaźników wydajności, takich jak szybkość odczytu, przepustowość czy występowanie zacięć. „Uzbrojony” w te dane personel kierowniczy może rozwiązywać różne problemy, które mają wpływ na funkcjonowanie firmy.

Umożliwienie przesyłania danych pochodzących z systemu sterowania do oprogramowania posiadającego funkcje zarządzania alarmami powoduje, że operatorzy widzą na monitorach raporty typu dashboard, generowane w czasie rzeczywistym, i otrzymują potrzebne powiadomienia.

Eric Rice jest głównym menedżerem ds. marketingu produktów w firmie Honeywell Intelligrated. Redakcja teksu: Mark T. Hoske, menedżer ds. treści, Control Engineering, CFE Media, mhoske@cfemedia.com.