Cyfryzacja w automatyce przemysłowej: czym jest i jak przeprowadzić ją efektywnie

Już 9 czerwca rozpocznie się konferencja Process Automation 2022, której tematem przewodnim będą korzyści, które odnosi zakład przemysłowy decydując się na digitalizację  produkcji. W wydarzeniu będzie można wziąć udział online. Z jej organizatorem i dyrektorem pionu Process Automation, Szymonem Paprockim z Siemens Polska, rozmawiamy o znaczeniu cyfryzacji w przemyśle.

Czym jest cyfryzacja automatyki w przemyśle?

Odpowiedź na to pytanie wymaga szerszego spojrzenia na przemiany, jakie mają miejsce w zakładach produkcyjnych w ostatnim dziesięcioleciu. Cyfryzacja automatyki przemysłowej jest tylko jednym z jej elementów. Sięgnijmy na początek do historii. Po raz pierwszy termin „Czwarta rewolucja przemysłowa”, czyli Industry 4.0 został użyty podczas Targów w Hanowerze w 2011 roku. Za początek cyfryzacji uznaje się, z kolei, rok 2013. Oznacza to, że mamy za sobą już 10 lat intensywnych procesów cyfrowej modernizacji w przemyśle. Industry 4.0 powstało jako odpowiedź na zwiększoną potrzebę customizacji, czyli dostosowania produktów przemysłowych do potrzeb klientów końcowych oraz firm zamawiających półprodukty. Przemysł 4.0 wychodzi także naprzeciw potrzebie elastycznych i szybkich zmian w produkcji oraz wytwarzania krótkich serii przy zachowaniu kosztów produkcji masowej. Od momentu pojawienia się tej koncepcji wiele się jednak zmieniło. Rozwój systemów informatycznych przyspieszył na tyle, że znacząco wzrosła moc obliczeniowa. Wykorzystano też  nowe technologie, takie jak sztuczna inteligencja i rozszerzona rzeczywistość. Industry 4.0 dotyczy nie tylko systemów sterowania, ale całościowego podejścia do organizacji pracy i produkcji. Oznacza ono złożony proces transformacji, w którym cyfryzacja odgrywa kluczową rolę.

Co jest najistotniejsze w cyfryzacji automatyki?

W cyfryzacji automatyki w przemyśle kluczowe znaczenie ma przyjęcie całościowego podejścia: od koncepcji, projektu, poprzez wdrożenie, optymalizację, aż do serwisu. Obejmuje ono wówczas projektowanie, budowanie prototypów, prowadzące do stworzenia POC (Proof of Concept) oraz iteracyjne poprawianie modelu. Cyfryzacja umożliwia nam wykonywanie tych zadań w świecie wirtualnym. Po przygotowaniu prototypu możemy, wspomagając się również narzędziami cyfrowymi, zaprojektować produkcję w dużej skali. Ale to dopiero początek. Z projektu instalacji w sposób automatyczny, cyfrowy, tworzony jest projekt systemu sterowania i automatyki. Dzięki cyfrowemu bliźniakowi, już na etapie projektowania, istnieje możliwość optymalizacji produkcji i szkolenia obsługi jeszcze przed wybudowaniem instalacji.

Na czym polega ta optymalizacja?

Chodzi tu nie tylko o optymalizację sterowania, ale także ograniczenie zużycia energii  i surowców, co pozwala obniżać koszty, jak również wpisuje się w koncepcję gospodarki obiegu zamkniętego (sustainability).  Są one coraz bardziej istotne dla przedsiębiorstw. Również my, w Siemensie, zmieniamy przemysł dbając o dobro naszej planety. Należy też pamiętać, że cyfryzacja jest procesem wieloetapowym i czynnik ludzki odgrywa w nim szczególną rolę. Z każdym rokiem rośnie zapotrzebowanie na kadry inżynierskie. Cyfrowy bliźniak stanowi również wsparcie przy procesach szkolenia kadr.

W jaki sposób podejście cyfrowe w przemyśle ułatwia realizację usług serwisowania?

Dzięki temu, że projekt dostępny jest w wersji cyfrowej istnieje możliwość serwisu predykcyjnego, czyli takiego, w którym zapobiegamy potencjalnym usterkom. Również nowe technologie, takie jak rozszerzona rzeczywistość, stanowią duże wsparcie we współczesnym serwisie. Pozwalają one efektywnie realizować serwis jak również wspierać się ekspertami dostępnymi w innych lokalizacjach – zdalnie.

W jaki sposób Siemens podchodzi do cyfryzacji w automatyce procesowej? Co wyróżnia to podejście?

Siemens od początku cyfryzacji, czy też szerzej – czwartej rewolucji przemysłowej, miał w tej przemianie udział szczególny. Jako jedni z pierwszych wzięliśmy pod uwagę aspekty digitalizacji w naszej strategii. Chcemy dostarczać rozwiązania dla wszystkich etapów digitalizacji, nie tylko w obszarze sprzętowym dotyczącym elektryki i automatyki, ale także w obszarze software’u. Dzięki temu przemysł może uzyskać kompletny pakiet produktów i usług od jednego dostawcy i w pełnym zakresie: od projektowania procesów, automatyki i elektryki w ramach zintegrowanej bazy danych, poprzez testowanie i etap proof od concept aż do wytwarzania, optymalizacji i serwisowania. W ramach tych narzędzi istnieje możliwość współdzielenia i wymiany danych pomiędzy poszczególnymi obszarami inżynierii. Właśnie to kompleksowe podejście do cyfryzacji jest tym, co nas wyróżnia. Pozwala na przyjęcie długofalowej strategii cyfryzacji. Inwestycje w nasze rozwiązania są bezpieczne, bo produkty Siemensa na pewno będą rozwijane w przyszłości w sposób spójny. W momencie, kiedy konieczny stanie się upgrade systemów, będzie on wykonywany w sposób prawie całkowicie automatyczny.

Co jest największym wyzwaniem cyfryzacji w przemyśle?

Takim wyzwaniem może być ochrona systemów sterowania przed cyberatakami i bezpieczeństwo komunikacji. Obecnie, także komunikacja w systemach produkcyjnych (OT) musi gwarantować dużą odporność na zagrożenia ze strony hakerów, wirusów oraz malware. Dlatego też Siemens postawił sobie za cel rozwój w obszarze cyberbezpieczeństwa systemów przemysłowych i utrzymanie w nim pozycji lidera.

Przed czym warto przestrzec firmy decydujące się na cyfryzację?

Cyfryzacja jest złożonym procesem transformacji technologicznej i organizacyjnej. Łatwo o porażkę jeżeli firma koncentruje się wyłącznie na technologii, nie uwzględniając czynnika ludzkiego. Często wśród pracowników panuje fałszywe przekonanie, obawa, że system automatyzacji albo robotyzacja zabierze im miejsca pracy. Niezrozumienie czemu służy digitalizacja naraża przedsiębiorstwa na niepowodzenie wdrożenia. Jednak potrzeba cyfryzacji w przemyśle jest coraz szerzej rozumiana. Pewnie zgodzą się państwo ze mną, że dostrzega ją już prawie każde przedsiębiorstwo. Potrzeba ta ujawniła się zwłaszcza w czasie pandemii Covid-19, kiedy okazało się, że jedynie odpowiedni poziom cyfryzacji i automatyzacji pozwala zachować ciągłość produkcji w instalacjach krytycznych.

Od czego zacząć cyfryzację?

Przede wszystkim należy uświadomić sobie w jakim punkcie znajduje się nasze przedsiębiorstwo: technicznie i organizacyjnie. Jaki jest nasz cel? Warto także wesprzeć się wiedzą ekspercką. Do tego służy między innymi organizowany przez Siemensa Digital Enterprise Workshop. W ramach warsztatu, podczas kilkudniowych audytów, nasi konsultanci sporządzają raport o stanie przedsiębiorstwa pod kątem digitalizacji, a następnie proponują mapę drogową zmian prowadzących do sukcesu cyfryzacji w zakładzie.

Od czego zależy sukces digitalizacji?

Sukces cyfryzacji zależy przede wszystkim od skutecznej komunikacji pozwalającej współdzielić informację między ludźmi, maszynami i systemami. Wprowadzenie informacji w jednym miejscu ma spowodować przeprowadzenie jej przez cały łańcuch zmian w systemie produkcji. Z kolei, dzięki modelowaniu możliwe jest lepsze gospodarowanie surowcami, zasobami i odpadami. Najwyższy poziom cyfryzacji reprezentują systemy reagujące w czasie rzeczywistym na zmiany w otoczeniu biznesowym.

Jakie aspekty digitalizacji automatyki procesowej poruszone będą podczas konferencji Process Automation 2022?

W czerwcu odbędzie się już 14. Konferencja Naukowo-Techniczna Process Automation 2022 i będzie ona poświęcona automatyzacji przemysłu procesowego. To, co stanowi szczególną wartość dla uczestników, to możliwość podzielenia się doświadczeniami z realizacji projektów w automatyce i przemyśle. Podczas konferencji mówić o tym będą nie tylko dostawcy automatyki, ale przede wszystkim ich użytkownicy. Będzie ona miała zatem walor nie tyle teoretyczny, co przede wszystkim praktyczny. Działające rozwiązania, w tym m. in. pokaz cyfrowego bliźniaka, narzędzi do modelowania i optymalizacji produkcji oglądać będziemy na żywo w postaci tzw. live demo. Będzie także możliwość zapoznania się z ofertą audytu bezpieczeństwa – cybersecurity oraz warsztatów cyfryzacji Digital Enterprise Workshop. Serdecznie zapraszam do udziału, do wymiany doświadczeń i spostrzeżeń.

Rejestracji na wirtualną konferencję Process Automation 2022 można dokonać na stronie: https://new.siemens.com/pl/pl/o-firmie/aktualnosci/process-automation-2022.html