تحول دیجیتال: IIoT تجزیه و تحلیل

یک کارخانه کاملاً تقویت شده به متخصصان فرآیند اجازه می دهد تا بر اساس استثناء به جای واکنش مدیریت کنند. به گفته یک شرکت با محصول جایزه انتخاب مهندسین کنترل، هنگامی که شرکت‌ها بتوانند فرآیندها را بر اساس استثنا مدیریت کنند، یک کارخانه هوشمند ایجاد کرده‌اند.

اهداف یادگیری

• نحوه کنترل عملیات را با مشاهده علل ریشه ای درک کنید.
• ببینید چگونه پلنت می تواند توسط داده ها با شکاف های ارتباطی هدایت شوند که پیشرفت ها را کند می کند.
• بیاموزید که چگونه سیستم‌ها را به هم متصل کنید تا بینش‌های عملکرد عملکرد و بهینه‌سازی عمیق‌تری داشته باشید، و یک رویکرد دیجیتالی هوشمندانه‌تر برای ایجاد یک کارخانه تقویت‌شده ایجاد کنید.

تولیدکنندگان فرآیندهای صنعتی سال‌ها است که داده‌های سری زمانی را جمع‌آوری کرده و آن‌ها را در پایگاه‌های داده ذخیره می‌کنند. در حالی که فرآیند جمع آوری ضروری است، داده های خام برای بهبود عملیات بی معنی است.

سپس این سؤال پیش می‌آید: چگونه می‌توان به پتانسیل کامل داده‌های گرفته شده برای بهبود عملکرد عملیاتی دست یافت؟ شرکت‌هایی که به تازگی سفر دیجیتالی خود را آغاز کرده‌اند، در طول زمان از یک سری پیشرفت‌های فنی عبور می‌کنند. هر مرحله نشان دهنده یک بلوغ دیجیتالی و حتی تحلیلی در حال رشد است.

گیاهان در این سفر از حالت جمع آوری داده ها به تجزیه و تحلیل آن برای بهبود مستمر حرکت می کنند. شرکت‌ها می‌توانند از مدل زیر برای انتقال داده‌ها به یک مرکز کاملاً کارآمد و افزوده استفاده کنند. مدل نشان داده شده در شکل را در نظر بگیرید.

تحت کنترل بدون مشاهده علل ریشه ای
صنایع از سیستم‌های کنترل نظارتی و جمع‌آوری داده‌ها (SCADA) و سیستم‌های کنترل توزیع‌شده (DCS) برای کنترل فرآیندهای تولید پیچیده استفاده می‌کنند که در صورت بروز اختلال به اتاق کنترل سیگنال می‌دهند. این به کارشناسان فرآیند اجازه می دهد تا اقدامات اصلاحی انجام دهند. برای بررسی عمیق تر و یافتن علت اصلی مشکل، مهندسان فرآیند اغلب از یک صفحه گسترده برای جستجوی ناهنجاری ها در داده های تولید شده توسط حسگر استفاده می کنند.

اگرچه این شرکت گام "کارخانه کنترل شده" مدل خود را آغاز کرده است، صنایع باید روی یک مورخ سرمایه گذاری کنند. داده های ذخیره شده ذخیره شده به کارشناسان فرآیند بینش بیشتری از طریق مشتری روند می دهد. با این حال، برای حجم زیادی از داده ها، مورخان راهی آسان برای تجزیه و تحلیل سریع داده های مفید ندارند.

بر اساس داده‌ها، اما شکاف‌های ارتباطی، پیشرفت‌ها را کند می‌کند
شرکت ها اغلب برای کمک به تجزیه و تحلیل داده های سری زمانی به یک دانشمند داده مراجعه می کنند. با این حال، شکاف های ارتباطی بین دانشمندان داده و مهندسان این روند را کند می کند. مهندسان احتمالاً زمان قابل توجهی را صرف توضیح این فرآیند خواهند کرد تا یک دانشمند داده بتواند محاسبات را انجام دهد.

امروزه راه های بهتری برای سپردن قدرت تحلیل داده ها به دست متخصصان عملیاتی وجود دارد. این گام بعدی در سفر دیجیتال است.

راه حل های مدرن از قابلیت های علم داده برای پیش بینی علل ریشه ای بالقوه برای ناهنجاری های فرآیند استفاده می کنند. هنگامی که فرآیندها به طور بهینه اجرا می شوند، مهندسان می توانند فرآیند را روی داشبورد تجسم کنند و از پوشش ها برای ایجاد نمایه های اثر انگشت ایده آل استفاده کنند. به نوبه خود، این به کارشناسان عملیاتی اجازه می دهد تا بر عملکرد نظارت کنند و حسگرهای نرم ایجاد کنند. این «کارخانه داده محور» است.

از آنجایی که مهندسان می توانند تصمیمات مبتنی بر داده اتخاذ کنند، می توانند به بهبود اهداف تجاری کمک کنند.

اتصال سیستم ها برای دریافت بینش عملکرد عملیاتی عمیق تر، بهینه سازی
هنگامی که مهندسان از تجزیه و تحلیل داده های سری زمانی ارزش کسب می کنند، گام بعدی آنها در سفر دیجیتالی کردن، باز کردن قفل سیلوهای داده است. شرکت ها می توانند بینش عمیق تری در مورد عملکرد عملیاتی از داده های موجود در سیستم های شخص ثالث بدست آورند.

مطابق با نام خود و مستقیماً به اصل، این "کارخانه متصل" است.

صنایعی که به دنبال اتصال سیستم ها هستند به کمک بخش فناوری اطلاعات خود نیاز دارند. در طول این مرحله، کارشناسان فناوری اطلاعات (IT) مخازن و یک پلت فرم تجزیه و تحلیل را به هم متصل می کنند. این امکان دسترسی آسان به تمام داده های متنی در آن برنامه ها را فراهم می کند. در حالی که داده‌های سری زمانی به متخصصان فرآیند کمک می‌کند تا دیدگاه گسترده‌تری در مورد عملیات داشته باشند، تجزیه و تحلیل زمینه آنها را قادر می‌سازد تا نگاه عمیق‌تری به عملکرد تولید داشته باشند.

یک کارخانه کاملاً متصل به صنایع کمک می کند تا به اهداف تجاری دست یابند. این شامل کاهش ردپای کربن، کنترل کیفیت محصول و افزایش زمان کار می شود.

یک رویکرد دیجیتالی هوشمندتر، یک کارخانه تقویت شده ایجاد می کند
هدف نهایی سفر دیجیتالی سازی ایجاد یک "کارخانه تقویت شده" است. اگرچه این اصطلاح پیچیده به نظر می رسد، این مدل برای قرن ها برای توضیح سایر فرآیندهای خارج از دنیای تجارت صنعتی مورد استفاده قرار گرفته است.

یک کارخانه تقویت شده را به عنوان بهترین کارخانه هوشمند یا کارخانه ای که به طور کامل صنعت 4.0 را پذیرفته است، در نظر بگیرید.

با در دسترس قرار گرفتن بینش داده ها و روندها، کارشناسان فرآیند می توانند شروع به خودکارسازی وظایف و استفاده از یادگیری ماشینی (ML) و هوش مصنوعی (AI) کنند. افزودن این لایه‌ها به آن‌ها امکان کاهش تکرار، ایجاد مدل‌های تشخیص ناهنجاری و دریافت توصیه‌های تجویزی برای انجام اقدامات اصلاحی را می‌دهد. کارشناسان فرآیند همچنین می توانند از راه حل های متصل برای برنامه ریزی زمان بهینه برای نگهداری استفاده کنند.

یک کارخانه کاملاً تقویت شده به متخصصان فرآیند اجازه می دهد تا بر اساس استثناء به جای واکنش مدیریت کنند. زمانی که شرکت ها بتوانند فرآیندهای خود را به صورت استثنا مدیریت کنند، کارخانه هوشمند واقعی ایجاد کرده اند.