La clau per augmentar la productivitat és el desenvolupament de sistemes de gestió
La informàtica mòbil, les dades contextuals i l'arquitectura modular transformaran l'aspecte dels sistemes de control i milloraran la productivitat general de la planta, ajudant a reduir el risc d'acomiadaments per als treballadors experimentats.
Les organitzacions inverteixen en sistemes de gestió amb l'expectativa que funcionin com s'esperava durant molts anys. El ritme de canvi en els sistemes de gestió s'està accelerant i la propera dècada comportarà canvis enormes.
Entendre aquests canvis és important per a les organitzacions que busquen el millor rendiment i retorn de la inversió en sistemes de control.
Durant dècades, el sistema de control s'ha limitat al maquinari físic: entrades i sortides per cable, controladors connectats i arquitectures estructurades, incloses xarxes dedicades i configuracions de servidors.
Els costos computacionals i de sensors reduïts, el desenvolupament d'infraestructures de xarxa i sense fils i l'arquitectura distribuïda (inclòs el núvol) estan obrint ara noves possibilitats per als sistemes de control.
A més, els estàndards emergents d'inclusió i fabricació, com ara les interfícies Advanced Physical Layer (APL) i Modular Type Package (MTP), impulsaran canvis significatius en el disseny i l'ús dels sistemes de gestió empresarial durant la propera dècada.)
Fins i tot amb els temps i la tecnologia canviants, l'equació de l'èxit segueix sent la mateixa: trieu un sistema de control fiable i fàcil d'utilitzar alhora que proporcioneu accés a noves tecnologies per millorar la productivitat.
La flexibilitat del sistema de gestió redueix els riscos associats a la jubilació dels treballadors amb experiència
Durant l'última dècada, el sector ha vist la jubilació dels professionals i ha pres mesures per mitigar els efectes de la pèrdua d'experiència. Aquests canvis han provocat una reducció del nombre de treballadors al lloc de treball en una sèrie d'indústries.
Al mateix temps, amb una gran quantitat de noves tecnologies d'escaneig i capacitats de transferència de dades d'ample de banda elevat, les empreses estan recopilant més dades que mai i les organitzacions volen treure més valor d'aquestes dades per ajudar-les a millorar el rendiment empresarial i millorar la diferenciació.
Això inclou opcions de lliurament de productes més flexibles, una qualitat optimitzada i volums de producció consistents, així com una seguretat operativa millorada i un compliment ambiental.
En resposta, moltes organitzacions ampliaran la seva arquitectura de gestió a una infraestructura més distribuïda geogràficament, permetent que petits equips de professionals centralitzats ofereixin suport a tota la seva flota.
Les dades crítiques del sistema de control seran visibles a tota l'empresa, la qual cosa permetrà als petits equips oferir suport per a múltiples ubicacions disperses geogràficament. Totes les imatges són cortesia d'Emerson
Aquests experts interns es poden complementar amb experts OEM als quals se'ls permet un accés segur als aspectes rellevants d'aquesta infraestructura.
Un element d'aquesta arquitectura distribuïda és el núvol, ja sigui privat, públic o híbrid.La migració gradual de controls arquitectònics no essencials al núvol facilita que les organitzacions treballin de manera més eficient i prenguin millors decisions.
Els usuaris del núvol obtenen més valor de les seves dades aprofitant l'experiència d'arreu del món, ja sigui en el seu propi negoci o de molts proveïdors de serveis.
A més, centralitzar les dades al núvol ofereix l'avantatge de reduir els costos del cicle de vida, els requisits de manteniment més baixos i l'eliminació d'illes de dades aïllades.
Un canvi al control centralitzat requerirà un canvi en l'estratègia del sistema de gestió, fins i tot si el control primari real no es transfereix des del nivell operatiu.
Les eines en què es basen els experts (configuració del sistema, monitorització de dispositius, gestió d'alarmes, dades en temps real i historial d'esdeveniments, bessons digitals, sistemes de gestió de reparacions, etc.) són elements del sistema de gestió.
Moltes d'aquestes eines no afecten la gestió del dia a dia, sinó que estan vinculades al sistema de gestió, que al seu torn està lligat a una ubicació física de l'empresa. En el futur, tindrà més sentit allotjar aquests components al núvol.
Les arquitectures centralitzades de dades i núvol també facilitaran el desplegament ràpid de noves tecnologies.
La centralització de dades facilita que les organitzacions implementin un accés mòbil segur unidireccional a les dades del sistema de gestió, permetent al personal de l'empresa fer-ne un seguiment a qualsevol lloc.
La fàcil integració augmenta l'eficiència
La clau de l'èxit és trobar plataformes que permetin la introducció de noves tecnologies amb un mínim d'integració i costos tècnics. El més avançat controladors poden funcionar com a controladors autònoms i tenen la capacitat d'integrar-se en un sistema de gestió més gran, permetent a les organitzacions desenvolupar capacitats d'arquitectura i gestió en relació amb processos i productes.
Les empreses industrials líders també estan reduint la necessitat de fabricació modular amb noves tecnologies plug-and-play.
La tecnologia MTP, desenvolupada per NAMUR (Association of Users of Automation Technologies in Manufacturing Processes), utilitza tecnologies existents per crear interfícies per a la integració formulada de diferents sistemes i simplifica el disseny de sistemes modulars.
MTP estandarditza la interacció entre els mòduls de producció i el sistema de control, permetent a les empreses combinar components.
El sistema de control continuarà jugant un paper crític en la gestió i optimització d'aquests sistemes modulars diversos però més integrats.L'ús d'aquests estàndards d'integració és un element clau per aconseguir el millor resultat possible.
Els controls avançats i els bessons digitals milloren l'eficiència del treball
Els sistemes de control inclouen ara moltes més eines analítiques i suport a les decisions per ajudar els operadors a prendre decisions més informades en un ventall més ampli.
En lloc de prendre decisions, prendre-les i esperar que siguin l'opció correcta, els operadors utilitzaran la simulació per validar les decisions clau en un entorn autònom.
Per exemple, un operador d'una planta pot notar que una variable de procés té una mala tendència. L'operador utilitza el bessó digital per provar la nova rutina i després descobreix que està massa a prop del límit de ruptura.
Per evitar aquest escenari, s'utilitzarà bessons digitalsprovar altres alternatives i trobar una manera de negociar amb seguretat els paràmetres del procés.
L'operador ajuda a prendre la decisió correcta sense provar res en processos i dispositius reals.El bessó digital estarà disponible al lloc de treball i al núvol i es convertirà en una part estàndard de la majoria de projectes.
La intel·ligència artificial (IA) podria ser la següent etapa en el desenvolupament de sistemes de control?
Els sistemes de control han evolucionat contínuament al llarg de les dècades. Les tecnologies d'intel·ligència artificial (IA) estan ajudant a desenvolupar la propera generació d'alguns sistemes de control.
Controlador proporcional integral-derivat (PID). es pot interpretar com una separació de capacitats: l'element proporcional mostra el senyal, l'element integral s'acosta al punt de consigna i l'element diferencial pot minimitzar el sobrepassament.
Tot i que un ecosistema de gestió pot ser una xarxa complexa de tecnologies interconnectades, també es pot simplificar veient-lo com una branca en constant evolució d'un arbre genealògic. Cada tecnologia de sistema de control ofereix les seves pròpies característiques úniques que no estaven disponibles amb tecnologies anteriors.
Per exemple, el feedforward millora el control PID predint la sortida del controlador i després utilitzant les prediccions per aïllar els errors deguts a la distorsió del procés del soroll del senyal.
Model Predictive Control (MPC) afegeix més capacitats a això desglossant les prediccions dels resultats futurs de la intervenció de control i controlant múltiples entrades i sortides correlacionades.
L'últim avenç en estratègies de control és la introducció de tecnologies d'intel·ligència artificial que porten els sistemes de control industrial al següent nivell.
La tecnologia d'intel·ligència artificial es pot estendre per resoldre qualsevol problema complex que es pugui modelar, per exemple per gestionar les aturades intermitents de producció a les fàbriques subministradores del sector de petroli i gas, i per optimitzar i gestionar les operacions de refineries i plantes químiques.
Per treure el màxim profit d'aquestes noves solucions, les organitzacions necessiten plataformes d'automatització no estàndard i fàcils d'utilitzar que les ajudin a evolucionar amb les condicions canviants del mercat i de la indústria.