Od silosów do synergii: jak połączyć IT i OT w nowoczesnej fabryce

Systemy ERP i platformy MES nadal znajdują się po jednej stronie muru, podczas gdy sterowniki PLC, czujniki i roboty działają po drugiej. Przez dziesięciolecia technologie informatyczne (IT) i technologie operacyjne (OT) rozwijały się równolegle, a nie wspólnie. IT dostarcza danych, analiz i widoczności korporacyjnej; OT zapewnia czas pracy, bezpieczeństwo i niezawodność produkcji. Obie funkcje są niezbędne, ale zbyt często spostrzeżenia generowane na poziomie przedsiębiorstwa nie docierają do hali produkcyjnej, a cenne dane operacyjne nie wychodzą poza obręb zespołów inżynierów. 

W rezultacie pełna realizacja obietnicy transformacji cyfrowej pozostaje poza zasięgiem. Ta przepaść nie ma już charakteru wyłącznie technicznego, ale strategiczny. Producenci stoją w obliczu nieustannej presji, aby szybciej dostosowywać się do zmieniającego się popytu, krótszych cykli innowacji i rosnących oczekiwań w zakresie zrównoważonego rozwoju.

Cele te nie mogą zostać osiągnięte, jeśli systemy cyfrowe i fizyczne będą nadal funkcjonować w izolacji. Niektórzy dostawcy rozwiązań automatyki rozpoczęli opracowywanie rozwiązań IT i OT pod jednym dachem, ale prawdziwa konkurencyjność zależy obecnie od współpracy i współtworzenia, które łączą najlepszą wiedzę specjalistyczną z różnych branż.

Jak więc producenci mogą przejść od koncepcji do realizacji?

Oto cztery praktyczne sposoby przyspieszenia konwergencji IT/OT, opracowane na podstawie doświadczeń firmy OMRON oraz współpracy między różnymi branżami.

1. Traktuj cyfrowe bliźniaki jako narzędzia ciągłego doskonalenia, a nie tylko modele projektowe.

Cyfrowe bliźniaki, czyli wirtualne reprezentacje maszyn lub procesów, pozwalają firmom na modelowanie, testowanie i optymalizację przed wdrożeniem. Jednak prawdziwą miarą wartości jest to, jak skutecznie modele te przekładają się na rzeczywiste wyniki. 

Wskazówka: nie poprzestawaj na symulacji. Spraw, aby Twoje cyfrowe bliźniaki stały się pętlą informacji zwrotnej w czasie rzeczywistym.

Dzięki współpracy z firmą Dassault Systèmes przekonaliśmy się, że połączenie danych symulacyjnych z rzeczywistym sprzętem automatyki, takim jak sterowniki, czujniki i roboty, umożliwia ciągłą wymianę informacji między światem wirtualnym i fizycznym. Dane operacyjne są ponownie wprowadzane do modeli, tworząc nieustanny cykl uczenia się i optymalizacji. 

Praktyczne wnioski:

• Wykorzystaj cyfrowe bliźniaki nie tylko do testowania, ale także do nauki.
• Aby poprawić dokładność, należy stale wprowadzać dane operacyjne do modeli.
• Włącz zespoły IT i OT na wczesnym etapie, aby symulacje odzwierciedlały rzeczywiste warunki.

Takie podejście sprawia, że cyfrowy bliźniak przestaje być narzędziem do wizualizacji, a staje się motorem produktywności, który skraca czas rozruchu, zmniejsza ryzyko techniczne i pozwala na szybsze cykle innowacji. 

2. Stwórz dwukierunkowy przepływ danych między przedsiębiorstwem a halą produkcyjną.

Nawet najsprytniejsze strategie biznesowe mogą się nie sprawdzić, jeśli zespoły na pierwszej linii nie będą mogły ich wdrożyć. Podobnie, cenne dane z hali produkcyjnej często nie docierają do osób podejmujących decyzje. W wielu firmach strategie IT kształtowane są przez priorytety korporacyjne, podczas gdy OT skupia się na wydajności produkcji, a oba te obszary rzadko się pokrywają.

Wskazówka: wyeliminuj silosy danych. Informacje powinny przepływać w obu kierunkach.

Nasza współpraca z Cognizant, globalnym integratorem systemów, ma na celu wypełnienie tej luki. Łącząc doświadczenie OMRON w zakresie automatyki z mocnymi stronami Cognizant w dziedzinie chmury, sztucznej inteligencji, Internetu rzeczy i analityki, pomagamy producentom stworzyć ciągłą pętlę informacji zwrotnych między przedsiębiorstwem a halą produkcyjną. 

Na przykład, gdy czujnik wykrywa anomalię, dane te mogą być natychmiast kontekstualizowane i korelowane z wskaźnikami biznesowymi. Kierownictwo zyskuje wgląd w problemy związane z wydajnością, a inżynierowie otrzymują prognozy pozwalające zapobiegać przestojom. Cykle decyzyjne, które kiedyś trwały tygodnie, mogą teraz zająć zaledwie kilka minut.

Praktyczne wnioski: 

• Sprawdź przepływ danych i zidentyfikuj miejsca, w których informacje przestają przepływać.
• Zdefiniuj własność danych w celu zapewnienia ich integralności między systemami.
• Zacznij od uformowania w całość jednego procesu od początku do końca, zanim zaczniesz skalowanie w różnych miejscach.

Firmy, które osiągną ten poziom integracji, będą mogły przewidywać zakłócenia, szybciej wprowadzać zmiany i chronić zarówno produkcję, jak i marże.

3. Przejście na cyfrowe bliźniaki działające w czasie rzeczywistym

Kolejnym etapem ewolucji konwergencji IT/OT jest synchronizacja w czasie rzeczywistym między środowiskami wirtualnymi i fizycznymi. Dzięki temu inżynierowie mogą testować, weryfikować i ulepszać procesy wirtualnie bez przerywania produkcji.

Wskazówka: wykorzystaj dane uzyskane na bieżąco, aby wprowadzać lepsze i szybsze zmiany bez zatrzymywania produkcji. 

W ramach pilotażowej współpracy z firmą NVIDIA oprogramowanie automatyki Sysmac Studio firmy OMRON oraz sterowniki serii NX zostały zintegrowane z platformą NVIDIA Omniverse w celu stworzenia cyfrowych bliźniaków, które z niezwykłą dokładnością odzwierciedlają rzeczywiste operacje. Modele te są na bieżąco aktualizowane o dane operacyjne, umożliwiając wizualizację i testowanie w czasie rzeczywistym.

Praktyczne wnioski: 

• Rozpocznij przechwytywanie strumieni danych na żywo, aby zasilać modele działające w czasie rzeczywistym.
• Wykorzystaj te modele do wirtualnego rozwiązywania problemów przed wprowadzeniem zmian w linii produkcyjnej.
• Skoncentruj się na obszarach o dużym znaczeniu, gdzie przestoje są kosztowne, a precyzja ma kluczowe znaczenie.

Dzięki bliźniakom działającym w czasie rzeczywistym producenci mogą bezpiecznie testować zmiany procesów, wirtualnie weryfikować wyniki i pewnie wdrażać aktualizacje, nie przerywając produkcji. Ta funkcja może znacznie obniżyć koszty, skrócić cykle rozwoju i poprawić przewidywalność.  

4. Współpracuj poza granicami swojej firmy

Prawdziwa konwergencja IT/OT wymaga wiedzy specjalistycznej z zakresu automatyki, chmury obliczeniowej, sztucznej inteligencji i integracji systemów. Żadna firma nie jest w stanie samodzielnie objąć zakresem wszystkich tych dziedzin. Największy sukces odnoszą producenci, którzy współtworzą rozwiązania, wykorzystując uzupełniające się atuty w celu przyspieszenia transformacji. 

Wskazówka: żadna firma nie jest w stanie samodzielnie połączyć IT i OT. Należy stworzyć ekosystem.

W OMRON nauczyliśmy się, że współpraca z takimi organizacjami, jak Dassault Systèmes, Cognizant i NVIDIA, może zwielokrotnić potencjał innowacyjny. Każda z tych firm wnosi swoją unikalną wartość: od symulacji poprzez integrację przedsiębiorstw po przetwarzanie danych w czasie rzeczywistym, a razem pokazują one, jak konwergencja staje się rzeczywistością.

Praktyczne wnioski:

• Szukaj partnerów, którzy uzupełniają Twoje możliwości, a nie je powielają.
• Bezpiecznie udostępniaj dane i spostrzeżenia, aby stworzyć grunt pod wspólne innowacje.
• Traktuj konwergencję jako ciągłą współpracę, a nie jednorazowy projekt.

Nie jest już pytaniem, czy technologie IT i OT ulegną konwergencji, tylko to, jak szybko firmy będą w stanie ją zrealizować, mając na uwadze jasno określony cel. Zacznij od małych kroków, myśl długofalowo i współpracuj w sposób otwarty. Organizacje, które tak postąpią, poprawią swoją wydajność oraz zyskają odporność i zdolność adaptacji niezbędną do osiągnięcia sukcesu.

Czy wiesz, że firma OMRON posiada centra automatyki na całym świecie? Są to specjalne przestrzenie do współtworzenia i współpracy, a także do integracji technologii IT/OT.

source: Omron