Aktuální vydání

celé číslo

08

2019

MSV 2019 v Brně

celé číslo

Connected Enterprise – strategie pro moderní prumyslovou výrobu

V únorovém vydání casopisu Automa vyšel clánek shrnující dojmy z veletrhu Automation Fair porádaného loni na podzim spolecností Rockwell Automation v Anaheimu v USA. Slíbil jsem, že se vrátím k hlavnímu tématu veletrhu, jímž byl koncept Connected Enterprise – cesky propojený podnik.

 
Následující odstavce vycházejí zejména z prezentace Keitha Nosbusche, přednesené na uvedeném veletrhu v rámci tiskové konference Manufacturing Perspectives, a z technické zprávy The Connected Industrial Enterprise, vydané společností Rockwell Automation v lednu 2015.
 

Proč se moderní podnik neobejde bez strategického konceptu sdílení informací?

Podívejme se napřed na to, proč vlastně moderní podnik potřebuje koncept propojeného podniku, Connected Enterprise.
 
Počet obyvatel na naší planetě roste a současně roste i průměrná životní úroveň. V rozvojových zemích, jako jsou např. Čína nebo Indie, přibývá obyvatel v kategorii střední třídy. S rostoucí životní úrovní jde ruku v ruce růst poptávky. Jenže materiální ani lidské zdroje nejsou neomezené, rostou i ceny energie a dopravy. Má-li průmyslová výroba na rostoucí poptávku reagovat ekonomicky udržitelným způsobem, nemůže se rozvíjet extenzivně, ale musí směřovat k větší produktivitě a efektivitě. Je třeba hledat optimum mezi levnými surovinami, energií a pracovní silou a blízkostí zákazníkům.
 
Ještě jeden rys je typický pro moderní svět: výroba se na jedné straně globalizuje a široké masy spotřebitelů sledují módní trendy ve stravování, konzumaci nápojů, oblékání, dopravě nebo zábavě – trendy, které se mění stále rychleji a zasahují skutečně celý svět – a na druhé straně existují velké skupiny spotřebitelů, kteří se chtějí odlišit a požadují individualizované produkty. Důsledkem rychlých změn globálních módních trendů a individualizace je tlak na pružnost výroby, zkrácení doby uvedení nových produktů na trh a přizpůsobení výrobků konkrétním požadavkům zákazníků.
 
To vede k tomu, že narůstá složitost výroby a dodavatelských řetězců. A právě koncept propojeného podniku, Connected Enterprise, pomáhá tuto rostoucí složitost zvládnout.
 

Přínosy konceptu Connected Enterprise

Koncept Connected Enterprise má dva základní přínosy. Zaprvé zajišťuje konzistentní přenos informací mezi informačními systémy podniku (IT – Informational Technologies) na jedné straně, zahrnujícími systémy plánování výroby (ERP), systémy řízení vztahů se zákazníky (CRM), systémy řízení lidských zdrojů (HRM), systémy řízení logistiky a systémy řízení kvality, a provozní technikou (OT – Operational Technologies) na straně druhé, zahrnující provozní přístrojové vybavení (snímače, akční členy), programovatelné automaty, provozní řídicí systémy a MES. Toto konzistentní propojení umožňuje lépe koordinovat výrobní procesy a rychleji reagovat na změny v poptávce zákazníků i změny cen a kapacity dodavatelů.
 
Zadruhé koncept Connected Enterprise umožňuje sbírat data v celém podniku a vytvářet z nich informace v různých kontextech podle požadavku jednotlivých pracovníků. To zrychluje rozhodovací procesy, zkvalitňuje je, umožňuje jejich dokladování v souladu s regulatorními požadavky a usnadňuje jejich analýzu a optimalizaci.
 

Jaké obtíže stojí v cestě ke Connected Enterprise?

Především je to nevyvinutá komunikační infrastruktura. V roce 2013 provedl časopis Industry Week průzkum, v němž na položené otázky odpovědělo 256 vedoucích a technických pracovníků z výrobních podniků v USA. Pouze 14 % z nich uvedlo, že jejich provozní úroveň řízení je integrovaná do ekonomicko-manažerského systému řízení celého podniku, a jen 10 % z nich konstatovalo, že alespoň 80 % řídicích systémů výrobních prostředků má možnost připojení k internetu. Navíc tři čtvrtiny amerických výrobních závodů využívají vybavení starší než dvacet let a značná část automatizační techniky je u konce své životnosti. Nelze říci, že by situace v Evropě byla příliš odlišná.
 
Možnost komunikace je ovšem prvním předpokladem uplatnění konceptu Connected Enterprise. Velkým usnadněním je využití komunikační infrastruktury založené na běžném Ethernetu, která zajišťuje výměnu dat v rámci celého podniku i mezi podniky navzájem, také na provozní úrovni řízení. Na provozní úrovni budou komunikační systémy propojovat tzv. chytrá výrobní zařízení, tedy zařízení, která jsou schopna identifi kovat své výrobní parametry, diagnostikovat svůj stav, tyto informace předávat dále a naopak přijímat pokyny a informace zvnějšku. Jde o tzv. průmyslový internet věcí IIoT (Industrial Internet of Things).
 
Druhým předpokladem uplatnění konceptu Connected Enterprise je mít možnost získaná a sdílená data smysluplně využít. Je tedy třeba software, který data dokáže využít k zobrazení informací podle potřeb konkrétních pracovníků: manažerů, provozních pracovníků, pracovníků údržby atd. To není triviál ní úloha, protože dat je obrovské množství. Bez možnosti tato data uvádět do správného kontextu jsou ovšem zcela neužitečná; teprve vhodné analytické a vizualizační nástroje z nich udělají užitečné informace, které pomohou optimalizovat výrobu a pružně reagovat na objednávky zákazníků i změny v dodavatelských řetězcích.
 
Nakonec nelze zapomínat na zabezpečení dat proti zneužití, ať zevnitř podniku, nebo zvenčí. Je tedy nezbytné využít vhodné hardwarové a softwarové prostředky k zabezpečení dat, ale také vytvořit bezpečnostní pravidla a systém školení zaměstnanců, protože lidský faktor je při zajišťování bezpečnosti dat velmi důležitý a nedůsledné dodržování bezpečnostních pravidel a doporučení útočníkům jejich činnost značně usnadňuje. O spolupráci společnosti Rockwell Automation a Cisco a o řešení TrustSec jsem v časopise Automa psal v již zmíněném článku Společnost Rockwell Automation představila svůj pohled na perspektivy automatizace v únoru tohoto roku.
 

Tři pilíře Connected Enterprise

Koncept Connected Enterprise stojí na třech pilířích: využití cloudových služeb, mobilních zařízení a virtualizace.
 
Cloudové služby umožňují přenést aplikační software mimo podnikové servery, do prostředí cloudu. Základní výhody jsou dvě: odpadá starost o údržbu serverů a o jejich dostupnost, protože o to se stará poskytovatel cloudových služeb, a zjednodušuje se dohled nad zařízeními na dálku: např. výrobce stroje může při požadavku na servis zkontrolovat nastavení řídicího systému, zaznamenané události a chybová hlášení na dálku po internetu, aniž by přitom musel mít přístup k řídicímu systému u zákazníka – stačí mít přístup k vyhrazeným datům v cloudu.
 
Využití mobilních zařízení v průmyslové výrobě není otázkou budoucnosti, ale přítomnosti. Výrobní technici a údržbáři se běžně domlouvají mobilními telefony nebo používají tablety s aplikacemi pro komunikaci prostřednictvím profesních sítí či elektronickou poštou. Možnost zpřístupnit na těchto zařízeních informace o průběhu výroby a stavu výrobních zařízení, klíčové provozní ukazatele nebo výstražná hlášení představuje výrazné zvýšení efektivity práce.
 
Virtualizace umožňuje oddělit aplikační software od hardwaru a jeho operačního systému. Možnost alokovat jednotlivé aplikace, ať jde o řízení nebo ukládání dat, mimo vyhrazený počítač zvyšuje spolehlivost řídicího systému, usnadňuje zálohování, údržbu a aktualizace softwaru.
 

Proč vlastně koncept Connected Enterprise zavádět?

Některé důvody, proč koncept Connected Enterprise zavádět, již byly naznačeny. Shrňme je a doplňme:
 
Integrace dodavatelských řetězců. Koncept Connected Enterprise pomáhá udržovat přehled o dodávkách a zlepšuje komunikaci s dodavateli. Zadávání objednávek, potvrzení dodacích termínů, dodatečné změny podle požadavků zákazníka – to vše je v podniku, kde se uplatňuje Connected Enterprise, mnohem snazší.
 
Zlepšení týmové spolupráce v podniku. Jestliže se propojí provozní úroveň řízení s ekonomicko-manažerskou, zlepší se také komunikace mezi jednotlivými odděleními podniku a jejich pracovníky. Zlepšení týmové spolupráce v podniku umožní pružněji reagovat na požadavky zákazníků.
 
Optimalizace výrobních procesů. „Chytrá“ výrobní zařízení umožňují v každém kroku výrobních procesů sbírat data s informacemi o průběhu výroby. Tato data lze využít ke zlepšování efektivity výroby, optimalizaci využití výrobních prostředků, zvýšení kvality a zkrácení doby výroby. Kontinuálně sbíraná data lze využít nejen ve vlastním závodě, ale také k tvorbě zobecněných doporučených postupů pro řízení daného typu výrobních procesů, které jsou následně využitelné závody po celém světě.
 
Zajištění udržitelné a bezpečné výroby. Synchronizace podnikatelských a výrobních procesů umožňuje vytvářet obsáhlou databázi aktuálních a historických dat, která je třeba pro dokladování průběhu výroby, zajištění shody s regulatorními požadavky, analýzu udržitelnosti výroby a snížení celkových výrobních rizik.
 

Postup zavádění Connected Enterprise

Jak koncept Connected Enterprise zavádět? Na začátku je třeba říci, že zavedení konceptu Connected Enterprise není zadarmo, vyžaduje to nemalé investice do technických zařízení, softwaru a lidských zdrojů. Proto je třeba vše důkladně rozvážit a naplánovat. Již v přípravné fázi je zapotřebí stanovit cíle, vyhradit potřebné zdroje a vytvořit podrobný časový plán. Koncept Connected Enterprise není žádné technické zařízení, které stačí namontovat a uvést do provozu, ani software, který se nainstaluje a začne používat. Kromě instalace „chytrých“ výrobních zařízení a příslušné komunikační infrastruktury je třeba na využívání konceptu Connected Enterprise připravit také pracovníky podniku a spolupracujících dodavatelů a přizpůsobit mu výrobní procesy (standardizace, centralizovaná strategie řízení, metriky).
 

Co nabízí Rockwell Automation pro Connected Enterprise?

Jaké prostředky pro zavádění konceptu Connected Enterprise nabízí společnost Rockwell Automation? Jsou to kromě jiného:
  • Rockwell Automation Cloud Platform, cloudová služba založená na Microsoft Azure, vhodná pro průmyslové podniky,
  • FactoryTalk Vantage Point EMI, softwarový nástroj využívající jednotný model výroby (UPM, Unified Production Model) pro organizaci dat z výrobních řídicích systémů a jejich prezentaci v přehledné formě podle požadavků uživatele, a to i na mobilních zařízeních (obr. 2),
  • Ethernet s protokolem CIP – Common Industrial Protocol, průmyslový komunikační systém založený na standardní ethernetové infrastruktuře,
  • FactoryTalk Production Centre, systém kategorie MES propojující úroveň provozního řízení se systémy ERP a využívající architekturu SOA,
  • Logix, řídicí systémy pro „chytré“ výrobní prostředky, spojující řídicí funkce s funkcí zdroje výrobních informací.
 

Závěr

Podnik uplatňující koncept Connected Enterprise má konkurenční výhodu: koncept mu přináší mnoho výhod a současně omezuje rizika, která ohrožují podniky, jež nemají vypracovanou strategii, jak reagovat na požadavky moderního průmyslu.
 
Další informace o konceptu Connected Enterprise zájemci najdou na webové adrese www.rockwellautomation.com/connectedenterprise.
 
Zajímavou možností, jak se o konceptu Connected Enterprise dozvědět více, je také akce Rockwell Automation University Special Česká republika, která se koná na brněnském výstavišti ve dnech 3. a 4. června 2015. Jde o zmenšenou verzi veletrhu Automation Fair – návštěvníci se zde formou přednášek i ve stáncích na výstavní ploše seznámí s nabídkou techniky a služeb nejen společnosti Rockwell Automation, ale i jejích partnerů (informace o akci a registrace: http://bit.ly/1GH0xhT).
Petr Bartošík
(grafika a foto: Rockwell Automation)
 
Obr. 1. Koncept Connected Enterprise
Obr. 2. O konceptu Connected Enterprise hovořil na veletrhu Automation Fair v Anaheimu výkonný ředitel Rockwell Automation Keith Nosbusch
Obr. 3. Vizualizační software FactoryTalk Vantage Point zobrazuje informace přehledně a názorně v jejich kontextu