De sleutel tot het verhogen van de productiviteit is de ontwikkeling van managementsystemen

Mobiele computers, contextuele gegevens en modulaire architectuur zullen de look en feel van besturingssystemen veranderen en de algehele fabrieksproductiviteit verbeteren, waardoor het risico op ontslagen voor ervaren werknemers wordt verminderd.

Organisaties investeren in managementsystemen met de verwachting dat deze jarenlang zullen functioneren zoals verwacht. Het tempo van verandering in managementsystemen versnelt en het volgende decennium zal enorme veranderingen met zich meebrengen.

Het begrijpen van deze veranderingen is belangrijk voor organisaties die op zoek zijn naar de beste prestaties en het beste rendement op investeringen in controlesystemen.

Al tientallen jaren is het besturingssysteem beperkt tot fysieke hardware: bekabelde in- en uitgangen, aangesloten controllers en gestructureerde architecturen, inclusief speciale netwerken en serverconfiguraties.

Lagere reken- en sensorkosten, de ontwikkeling van netwerk- en draadloze infrastructuur en gedistribueerde architectuur (inclusief de cloud) openen nu nieuwe mogelijkheden voor besturingssystemen.

Bovendien zullen opkomende integratie- en productiestandaarden, zoals Advanced Physical Layer (APL) en Modular Type Package (MTP)-interfaces, het komende decennium leiden tot aanzienlijke veranderingen in het ontwerp en het gebruik van bedrijfsbeheersystemen.)

Zelfs met veranderende tijden en technologie blijft de formule voor succes hetzelfde: kies een betrouwbaar en gebruiksvriendelijk regelsysteem en bied tegelijkertijd toegang tot nieuwe technologieën om de productiviteit te verbeteren.

De flexibiliteit van het beheersysteem verkleint de risico's die gepaard gaan met de pensionering van ervaren werknemers

In de afgelopen tien jaar heeft de branche te maken gehad met de pensionering van professionals en zijn er stappen ondernomen om de gevolgen van het verlies aan ervaring te verzachten. Deze veranderingen hebben geleid tot een vermindering van het aantal werknemers op de werkplek in een aantal bedrijfstakken.

Tegelijkertijd verzamelen bedrijven, met een groot aantal nieuwe scantechnologieën en mogelijkheden voor gegevensoverdracht met hoge bandbreedte, meer gegevens dan ooit tevoren, en organisaties willen meer waarde uit die gegevens halen om hen te helpen de bedrijfsprestaties en differentiatie te verbeteren.

Dit omvat flexibelere leveringsopties voor producten, geoptimaliseerde kwaliteit en consistente productievolumes, evenals verbeterde operationele veiligheid en naleving van de milieuwetgeving.

Als reactie hierop zullen veel organisaties hun beheerarchitectuur uitbreiden naar een meer geografisch gedistribueerde infrastructuur, waardoor kleine, gecentraliseerde teams van professionals ondersteuning kunnen bieden voor hun hele wagenpark.

Kritieke gegevens van het controlesysteem zijn zichtbaar in de hele onderneming, waardoor kleine teams ondersteuning kunnen bieden voor meerdere geografisch verspreide locaties. Alle afbeeldingen met dank aan Emerson

Deze interne experts kunnen worden aangevuld met OEM-experts die beveiligde toegang krijgen tot relevante aspecten van deze infrastructuur.

Een onderdeel van deze gedistribueerde architectuur is de cloud, of deze nu privaat, openbaar of hybride is.De geleidelijke migratie van niet-essentiële architecturale controles naar de cloud maakt het voor organisaties gemakkelijker om efficiënter te werken en betere beslissingen te nemen.

Cloudgebruikers halen meer waarde uit hun gegevens door gebruik te maken van expertise van over de hele wereld, zowel in hun eigen bedrijf als bij veel serviceproviders.

Daarnaast biedt het centraliseren van data in de cloud het voordeel van lagere levenscycluskosten, lagere onderhoudseisen en het elimineren van geïsoleerde data-eilanden.

Een verschuiving naar gecentraliseerde besturing vereist een verandering in de strategie van het managementsysteem, zelfs als de daadwerkelijke primaire besturing niet wordt overgedragen van het operationele niveau.

De tools waarop experts vertrouwen (systeemconfiguratie, apparaatbewaking, alarmbeheer, real-time gegevens en gebeurtenisgeschiedenis, digitale tweelingen, reparatiebeheersystemen, enz.) zijn elementen van het beheersysteem.

Veel van deze tools hebben geen invloed op het dagelijks beheer, maar zijn gekoppeld aan het beheersysteem, dat op zijn beurt is gekoppeld aan een fysieke locatie in de onderneming. In de toekomst zal het logischer zijn om deze componenten in de cloud te hosten.

Gecentraliseerde gegevens- en cloudarchitecturen zullen ook een snelle implementatie van nieuwe technologieën mogelijk maken.

Gegevenscentralisatie maakt het voor organisaties gemakkelijk om veilige mobiele toegang tot beheersysteemgegevens in één richting te implementeren, zodat het personeel van het bedrijf deze overal kan volgen

Eenvoudige integratie verhoogt de efficiëntie

De sleutel tot succes is het vinden van platforms die de introductie van nieuwe technologieën mogelijk maken met minimale integratie en technische kosten. De meest geavanceerde controleurs kunnen werken als stand-alone controllers en kunnen worden geïntegreerd in een groter beheersysteem, waardoor organisaties architectuur en beheermogelijkheden kunnen ontwikkelen met betrekking tot processen en producten.

Toonaangevende industriële bedrijven verminderen ook de behoefte aan modulaire productie met nieuwe plug-and-play-technologieën.

De MTP-technologie, ontwikkeld door NAMUR (Association of Users of Automation Technologies in Manufacturing Processes), maakt gebruik van bestaande technologieën om interfaces te creëren voor geformuleerde integratie van verschillende systemen en vereenvoudigt het ontwerp van modulaire systemen.

MTP standaardiseert de interactie tussen productiemodules en het besturingssysteem, waardoor bedrijven componenten kunnen combineren.

Het besturingssysteem zal een cruciale rol blijven spelen in het beheer en de optimalisatie van deze diverse maar meer geïntegreerde modulaire systemen.Het gebruik van deze integratiestandaarden is een sleutelelement om het best mogelijke resultaat te bereiken.

Geavanceerde bedieningselementen en digitale tweelingen verbeteren de werkefficiëntie

Besturingssystemen bevatten nu veel meer analytische hulpmiddelen en ondersteuning bij het nemen van beslissingen om operators te helpen beter geïnformeerde beslissingen te nemen over een groter bereik.

In plaats van beslissingen te nemen, ze te nemen en te hopen dat ze de juiste keuze zijn, zullen operators simulatie gebruiken om belangrijke beslissingen in een autonome omgeving te valideren.

Een operator in een fabriek kan bijvoorbeeld merken dat een procesvariabele een slechte trend vertoont. De operator gebruikt de digitale tweeling om de nieuwe routine te testen en ontdekt vervolgens dat deze te dicht bij de breeklimiet zit.

Om dit scenario te vermijden, zal het gebruiken digitale tweelingom andere alternatieven te proberen en een manier te vinden om veilig over de procesparameters te onderhandelen.

De operator helpt mee om de juiste beslissing te nemen zonder iets te testen op echte processen en apparaten.De digital twin zal beschikbaar zijn op de werkvloer en in de cloud en zal een standaard onderdeel worden van de meeste projecten.

Zou kunstmatige intelligentie (AI) de volgende stap kunnen zijn in de ontwikkeling van besturingssystemen?

Besturingssystemen zijn in de afgelopen decennia voortdurend geëvolueerd. Technologieën op het gebied van kunstmatige intelligentie (AI) helpen bij de ontwikkeling van de volgende generatie van sommige controlesystemen.

Proportionele integraal-afgeleide (PID) regelaar kan worden geïnterpreteerd als een scheiding van mogelijkheden: het proportionele element geeft het signaal weer, het integrale element benadert het instelpunt en het differentiële element kan de overschrijding minimaliseren.

Hoewel een beheerecosysteem een ​​complex web van onderling verbonden technologieën kan zijn, kan het ook worden vereenvoudigd door het te beschouwen als een steeds evoluerende tak van een stamboom. Elke besturingssysteemtechnologie biedt zijn eigen unieke functies die niet beschikbaar waren met eerdere technologieën.

Feedforward verbetert bijvoorbeeld de PID-regeling door de output van de controller te voorspellen en vervolgens de voorspellingen te gebruiken om fouten als gevolg van procesvervorming te isoleren van signaalruis.

Model Predictive Control (MPC) voegt hier nog meer mogelijkheden aan toe door voorspellingen van toekomstige controle-interventie-uitkomsten op te splitsen en meerdere gecorreleerde inputs en outputs te controleren.

De nieuwste vooruitgang in controlestrategieën is de introductie van kunstmatige intelligentietechnologieën die industriële controlesystemen naar een hoger niveau tillen.

Kunstmatige intelligentietechnologie kan worden uitgebreid om elk complex probleem op te lossen dat kan worden gemodelleerd, bijvoorbeeld om intermitterende productieonderbrekingen te beheren in fabrieken die aan de olie- en gassector leveren, en om de activiteiten van raffinaderijen en chemische fabrieken te optimaliseren en te beheren.

Om het meeste uit deze nieuwe oplossingen te halen, hebben organisaties niet-standaard en gebruiksvriendelijke automatiseringsplatforms nodig om mee te evolueren met veranderende markt- en brancheomstandigheden.