Tehnologije vodenja

Dandanašnja proizvodna informacijska infrastruktura v sodobnih podjetjih je organizirana v več nivojih (levi del slike 3). Pri tem se na operativnem nivoju uporabljajo nadzorni sistemi (SCADA in MES) in na nivoju upravljanja poslovnih procesov različni sistemi ERP (standardi IEC 62264, MIMOSA). Vsak od teh organizacijskih nivojev je relativno dobro strukturiran in opremljen z ustreznimi IT orodji. Podatki se navadno zbirajo v različnih podatkovnih bazah, so včasih nestrukturirani in zato ne nudijo dovolj podpore za sprotno odločanje v primeru neobičajnih dogodkov (zastojev, neustrezni kvaliteti, itd) v proizvodnji.

V svetu proizvodnje se vedno bolj uveljavlja koncept pametne tovarne (Smart factory/Factory of the Future) (Slika 3). S konceptom pametne tovarne se bo proizvodna informacijska infrastruktura spremenila. Na nivoju proizvodnega obrata bo bistveno povečano število senzorjev in aktuatorjev, krmilniki bodo vsebovali precej več inteligence za možnost samostojnega odločanja. Kot del kibernetskih-fizičnih sistemov bodo avtonomno usklajevali delovanje posameznih proizvodnih naprav. Na nivoju operativnega vodenja proizvodnje in na nivoju poslovnega upravljanja proizvodnje se bodo uvedla programska orodja za podporo odločanju in novi inteligentni agenti, ki bodo prevzeli vlogo človeka pri operativnem vodenju proizvodnje (Brettel, 2014). Potreba po takih rešitvah se kaže v raziskavah, kjer je bila rast trga ocenjena na 10 do 13-odstotkov letno (npr. ARC, 2011 in TechNavio, 2015). Obdelava in izvajanje kompleksnih postopkov za operativno in strateško odločanje, ki bodo minimizirali vlogo človeka pri vodenju proizvodnje, bo lahko potekalo na oddaljenem strežniku ali celo v oblaku. Pomembno vlogo bo pri tem igrala paradigma interneta stvari in storitev (Internet of things and Services – http://www.theinternetofthings.eu).

V proizvodnih sistemih se ta koncept še ni v popolnosti uveljavil, ker zahteva nove rešitve na področjih hitre, zanesljive in varne komunikacije med napravami v proizvodnji ter IT proizvodno podporo v oblaku, sprotnega zajemanja in shranjevanja proizvodnih podatkov, determinističnega delovanja programskih aplikacij v oblaku, itd.
Zato se bomo v okviru stebra Tehnologije vodenja predvsem posvetili zasnovi nove arhitekture proizvodne infrastrukture, ki bo vseboval koncepte tovarn prihodnosti. Razvili bomo arhitekturo proizvodne infrastrukture, ki temelji na uporabi (i) naprednih orodij za zbiranje, shranjevanje in obdelavo podatkov (CEP – Complex event processing), (ii) naprednih postopkov za oceno iztrošenosti/kvalitete/kondicije (health monitoring) proizvodnih enot in (iii) naprednih algoritmov za podatkovno analizo in odločanje. Vse to bo omogočilo samodejno povratnozančno ukrepanje (nastavitev prilagojenih proizvodnih parametrov) v primeru neobičajnih dogodkov v proizvodnji in v veliki meri eliminiralo vpliv napak človeka.

Največji presežek programa se pričakuje v smislu

  • novih gradnikov, ki bodo prispevali k močnejši integraciji fizikalnega in digitalnega sveta v tovarnah prihodnosti,
  • novih zmogljivih orodij za rudarjenje informacij v proizvodnih podatkih s pomočjo matematičnih modelov.
  • novih postopkov, ki zagotavljajo samodejno vsestransko in globinsko analizo kakovosti izdelkov z namenom zagotavljanja 100% kakovosti izdelkov.

Omenjeni dosežki bodo prispevali k radikalni spremembi infrastrukture, s tem pa tudi način delovanja tovarn prihodnosti. Pametna tovarna bo združevala poslovno in proizvodno inteligenco zahvaljujoč analitičnim metodam optimizacije planiranja proizvodnih virov. Industrijska omrežja, sistemi RFID, industrijski roboti in regulacijske naprave so vedno bolj integrirani s tehnologijo, ki omogoča sinhroniziran pretok informacij in boljši nadzor v industrijski okolju. Obdelava in izvajanje kompleksnih postopkov za operativno in strateško odločanje, ki bodo minimizirali vlogo človeka pri vodenju proizvodnje, bo lahko potekalo na oddaljenem strežniku ali celo v oblaku. Znotraj industrijskega sestava se pričakuje pojav »pametnih« senzorjev in aktuatorjev, ki bodo postajali vedno bolj samozadostni z integrirano računalniško podporo in z nizko energetsko porabo.