Aktuální vydání

celé číslo

01

2021

Řídicí systémy pro strojní výrobu a montáž, průmyslová robotika

Programovatelné automaty (PLC, PAC), operátorské panely, jednotky edge

celé číslo

Úvaha o automatizaci na sklonku léta

číslo 10/2003

Úvaha o automatizaci na sklonku léta

Letošní léto se vyvedlo! A nebo ne? Byla horka, Evropa je sužována suchem. Byly i dny chladné, deštivé, s počasím jakoby „aprílovým„. Co mi chybělo, je určitá vyváženost, která k letnímu období patří. Teplo a přiměřeně deštivo v adekvátních proporcích, aby tělo i duch živých bytostí byly nasyceny pohodou a flóra divoká i šlechtěná dosáhla kýžené zralosti, která ústí v zajištění obživy býložravců a lidstva a ve vytvoření podmínek pro přirozenou reprodukci. Prostě stav limitně se blížící poměrům panujícím v ráji, alespoň tak jak to známe z literatury.

Zdá se tedy, že něco není v úplném pořádku. Že je někde něco pošramoceno, že je nesprávně nastavena hodnota jakéhosi, na první pohled bezvýznamného parametru, jako bychom zažívali čísi amatérský pokus zasáhnout do fungujícího systému a do jeho vazeb tak, aby fungoval lépe, aniž zásahům předcházely důkladná analýza stavu, definice cílů a výběr prostředků k jejich dosažení.

Netroufám si spekulovat, kdo má práva zmíněná nastavení provádět. Při akceptování okrajové podmínky „náboženské vyznání autora = ateismus„ nemá případná soustava deskriptivních diferenciálních rovnic řešení. Můžeme však s jistými omezeními spatřit analogii v našem reálném životě, který má definovatelné a popsatelné hybatele, a pokusit se diskutovat některé jeho zajímavé aspekty.

Zkusme se zamyslet nad stavem a podobnostmi ve sféře výrobních podniků. Samotné výrobní jednotky tvoří množinu jakýchsi systémů, jejichž stav lze popsat z mnoha pohledů, nalézt a definovat cíle a metody vedoucí k jejich dosažení, tedy ke zlepšení určitého popsaného stavu. Nám blízký pohled bude veden v zorném úhlu vymezeném z jedné strany ramenem základní automatizace především kontinuálních výrobních procesů (v dalším jen „procesů“) a z druhé ramenem systémů pro řízení výroby.

Vše vyhlíží uspořádaně

Na první pohled vše vypadá předpokládaně, kompaktně a jednoznačně: továrna, fabrika, podnik, vrátnice, budovy, cesty, zatravněné plochy, cedule, technologické uzly, řídicí jednotky, velíny, operátorská pracoviště, počítače, sítě, programy, operátorské panely, teploměry, tlakoměry a všeličehoměry, technologové, provozní pracovníci, vedoucí provozní pracovníci, mistři, směnoví mistři, operátoři, pracovníci údržby strojní, elektro a MaR, vedoucí pracovníci údržby, pracovníci útvaru informatiky, počítače, servery, programy, sítě a sítě a sítě, pracovníci v útvaru investic, plánovači, dispečeři, nákupčí, prodejci, účetní, vedoucí účetní, vedoucí vedoucích, ředitelé, náměstci, generální ředitelé a znovu počítače, programy a sítě, mobilní telefony, PDA, pera Parker atd.

A všechno to nějak funguje

Vstupy (informace, materiál, lidé) se podle přesných technologických předpisů za pomoci zařízení v jednotlivých technologických uzlech a pod dohledem technologů účastní přepracovávání automaticky řízeným procesem – styk s nímž je operátorům zajištěn promyšleně vytvořenými grafickými rozhraními na operátorských obrazovkách, při sledování konsolidovaných výsledků výroby vedoucími a ještě konsolidovanějších výsledků ještě vyššími vedoucími a řediteli na přehledových obrazovkách počítačů propojených do místních i rozsáhlých sítí, u kterých se nepohne myší bez adekvátního přispění informatiků (zejména „síťáků“), a vše pod drobnohledem sledují skupiny servisních strojařů, elektrikářů a „maráků“, aby jakýkoliv výpadek neznamenal odchylku od plánovaných čísel, sčítaných a odčítaných účetními, která pocházejí od obchodníků, prodejců a plánovačů, a neohrozil podnikatelské vize všech ředitelů a generálních ředitelů, kteří pečlivě zvažují každou investici tak, aby její kalkulovaná návratnost byla akceptovatelná a shodovala se s následnou realitou – ve výstupy, které jsou očekávány v dalších návazných řetězcích.

Asi není co řešit!?

Vše plyne kontinuálně, diskrétně nebo dávkově, vše je správně řízeno, sledováno, udržováno a vyhodnocováno. Zkusme se však blíže zamyslet nad některými detaily.

Zamyšlení první: komplexní řešení vyžadují komplexní týmy

Je nezvratné a nepochybné, že dříve od okolního světa oddělený svět automatizace procesů je minulostí. Nové prostředky, ať už jakékoliv programové nebo technické, se stávají běžnou součástí průřezově celé hierarchie technik používaných pro automatizaci a řízení podniků. Tyto techniky i prostředky k jejich realizaci se mimořádně rychle vyvíjejí a snad ještě rychleji jsou uváděny v život na komerční bázi. Nikoho dnes nepřekvapí, že osobní počítač pořízený před rokem a půl je teď už tak trochu zastaralý, a že aby mohl provozovat novou verzi oblíbeného programu, bez kterého se neobejde, musí prostě povýšit, alespoň v něčem, parametry svého desktopového miláčka. A taky že to udělá. Je samozřejmé, že každý takový uživatel očekává od nového PC spolehlivost řešení a také nějaký přínos – nové funkce, větší rychlost apod.

Oblast automatizace procesů je technickými prostředky ze světa osobních počítačů doslova protkána. Zákonitě je zde ale trochu jiný přístup k vlastnostem používaných systémů a náhled na ně. Velice závažné jsou požadavky na spolehlivost a dlouhodobou provozuschopnost, přičemž ve většině případů perioda doby života takového systému není poznamenána tlakem na zavádění nových funkcí, neboť řídicí algoritmy pracují, jak byly navrženy, a dokud nevznikne požadavek pocházející od faktické změny technologie výroby, není do systémového ani aplikačního softwaru nutné zasahovat.

V praxi pak vzniká fázový posun mezi technickou úrovní prostředků pracujících na úrovni automatizace procesů a na ostatních úrovních v podniku. Běžně se v současné době lze setkat s koexistencí řídicích systémů, které jsou v užívání řádově deset patnáct let a které ani netuší, co se v okolí za ta léta odehrálo, se systémy implementovanými v současné době – tedy moderními, a jak jsme naznačili, protkanými technikou PC – a také s fungující infrastrukturou informační (Management Information Systems – MIS, Manufacturing Execution Systems – MES, Enterptise Resource Planning – ERP atd.). Nechci tvrdit, že samotná koexistence je zásadní problém, ani nechci dělat nějakou hlubokou analýzu, nicméně minimálně intuitivně je cítit, že by to nemuselo být úplně ono.

Pokud však chceme, aby výrobní jednotka byla řízena integrovaným systémem, který bude plnit požadavek na komplexnost, nezbude než se komplexně zabývat stavem a způsobem rozvoje technických prostředků na všech úrovních všech subsystémů – od automatizace procesů po ERP. Potřebnou komplexní rozvahu je však schopen provést jen tým pracovníků, ve kterém jsou zastoupeny všechny zainteresované profese – technolog, provozní inženýr, technik MaR, systémový inženýr, informatik včetně patřičné skupiny vedoucích udávajících budoucí orientaci a schopných zajistit prostředky, které umožní dosáhnout vytyčeného cíle.

Zamyšlení druhé: rozhodující je příprava

Nejdůležitější je příprava. Ne nadarmo se říká, že „štěstí přeje připravenému„, a mohli bychom parafrázovat – „úspěšný může být jen připravený„. V oblasti zavádění technických prostředků, o nichž je řeč, to platí bez výhrad.

Myslím tím přípravu analytickou, rozvahovou, koncepční. Zní to jako samozřejmá věc, ale jsme v této fázi přípravy projektů skutečně důslední? Jsme schopni jasně a hlavně přesně popsat současný stav ze všech hledisek? Umíme jasně pojmenovat všechny informační toky? Jsme schopni objektivně posoudit stav stávajících technických prostředků, jejich morální opotřebení a skutečnou efektivitu ve vztahu k ostatním entitám systému? Jsme schopni definovat priority v zavádění nových řešení i ve vztahu a konsekvenci k ostatním článkům řetězu a k nutně nastalým událostem? Jsme schopni v rozvahách posoudit finanční náročnost externí dodávky a náročnost podílu vlastních výkonů nezbytně nutných pro zvládnutí celé implementace? Jsme schopni reálně zvážit návratnost investice a posoudit tak realisticky úměrnost nákladů? Jsme schopni následně vybrat adekvátní dodavatelské řešení s optimálním poměrem ceny k výkonu? Jsme schopni připustit, že naše jakékoliv požadavky nejsou řešitelné za jakoukoliv cenu?

Jsem přesvědčen, že v týmu odborníků z prvního zamyšlení se to může i podařit, ale nikdy jinak.

Zamyšlení třetí: opět o týmu

„Jaký pán, takový krám„ – platí a bude platit všude a vždy bez ohledu na to, jak nejlepší, bezkonkurenční, všeřešící produkty a řešení nám kdokoliv nabízí. Jinými slovy řečeno, výsledek implementace jakéhokoliv řešení je závislý na kvalitě týmu lidí na obou stranách (dodávající a odebírající), který je pro daný účel sestaven. Je však třeba mít na zřeteli nejen to, že úplně pochybný produkt či řešení bude v implementaci jen stěží zachráněn sebelepším týmem, ale také to, že i excelentní řešení lze pohřbít, jestliže tým správně nefunguje, popř. neexistuje.

Zamyšlení čtvrté: vývoj v řízení je nezadržitelný

Klady, protiklady, spirály, soulady – to mě napadá, když si uvědomím, o co se lidé trvale snaží. Nezáleží na tom, co konkrétně dělají, zajímavé je, že obecně dělají stále to samé, jenom lépe, lepšími prostředky, spolehlivěji. Někde v hloubi paměti si vybavuji jakési poučky z vědy již dávno zapomenuté – snad materialistické dialektiky? Kdesi tam je také diskutována teorie spirálovitého vývoje, kde spirála jako trajektorie určitého pohybu nás vede nad definovanými stavy při stále se zvyšující úrovni kvality. Nikdy jsem se nedozvěděl, jak dlouhá ta spirála může být, nicméně si myslím, že tato teorie má obecnou platnost, a že ve sféře řízení výrobních podniků dokonce platí téměř exemplárně. Naší snahou je řídit spolehlivěji, lépe – s využitím inteligence přenesené na přístroje k diagnostice a predikci, komplexněji, otevřeněji (přičemž produkujeme stále lépe v podstatě totéž, což však není naše současné téma). Přičteme-li k tomu technický rozvoj, který nám naše snažení usnadňuje, je stoupání po spirále v oblasti řízení nezadržitelné a nevyhnutelné.

Zamyšlení páté a poslední: o významu rozhraní

Proklínaná a vynášená globalizace – smazávání hranic mezi zeměmi, prorůstání kultur, jazyků a politiky, objevování nových, dříve netušených problémů stejně jako netušených možností.

Tak nějak mi to připadá i v oblasti automatizace a řízení vůbec. Kde vlastně přesně končí řízení technologického procesu a začíná výrobní informační systém? Kde jsou hranice mezi řízením technologie a prediktivním řízením údržby technických prostředků? Kde a proč a čím se stane z údaje informace a z několika informací, přepočtem, konsolidovaná informace? Proč tato data ještě nejsou informací, a tamta již ano? Proč se zdá, že „informační systémy„ mají jaksi navrch, že právě teď je jich zapotřebí? Nebyly třeba vždy? Nebyly zde vždy, pouze se jim jinak říkalo a faktická činnost se v nich prováděla jinými prostředky a možná také kvalitativně jinak? Nesjednocujeme to, co již bylo jednotné, protože to má stejnou podstatu? Nehledáme pracně nové formulace při stále stejných faktech?

Máme se pídit po rozhraních, a nebo nahlížet na celou oblast jako na jeden celek a hledat to adekvátní, globální řešení?

Půjde to snáze v týmu?

Letošní léto bylo nevyvážené. Stejně tak mi těkají myšlenky v pokusech o systematické pojednání na téma automatizace v průmyslu. Budu muset počkat na další příležitost je utřídit. Jistě přijde, ale zde nemohu než si nepřipomenout své zamyšlení první, druhé i třetí: k cíli lze dospět jen s týmem odborníků. Řekněme, že může fungovat i neformálně – jsem přesvědčen, že si v naší dodavatelsko-uživatelské automatizační komunitě máme na dané téma mnohé co říci a že ani např. redakce časopisu neodmítne zajímavé aktuální příspěvky. Stejně jako jsem plný naděje, že i v rybníce před našimi okny stoupne hladina na obvyklou podzimní úroveň.

Milan Kucharský,
Honeywell s. r. o.
(milan.kucharsky@honeywell.com)

Inzerce zpět