Nøkkelen til å øke produktiviteten er utvikling av styringssystemer

Mobil databehandling, kontekstuelle data og modulær arkitektur vil forvandle utseendet og følelsen til kontrollsystemer og forbedre den generelle anleggsproduktiviteten, og bidra til å redusere risikoen for permitteringer for erfarne arbeidere.

Organisasjoner investerer i styringssystemer med forventning om at de vil fungere som forventet i mange år. Endringstempoet i styringssystemene akselererer og det neste tiåret vil bringe enorme endringer.

Å forstå disse endringene er viktig for organisasjoner som søker den beste ytelsen og avkastningen på investeringen i kontrollsystemer.

I flere tiår har kontrollsystemet vært begrenset til fysisk maskinvare: kablede innganger og utganger, tilkoblede kontrollere og strukturerte arkitekturer, inkludert dedikerte nettverk og serverkonfigurasjoner.

Reduserte beregnings- og sensorkostnader, utvikling av nettverk og trådløs infrastruktur, og distribuert arkitektur (inkludert skyen) åpner nå for nye muligheter for kontrollsystemer.

I tillegg vil nye inkluderings- og produksjonsstandarder, som Advanced Physical Layer (APL) og Modular Type Package (MTP)-grensesnitt, drive betydelige endringer i utformingen og bruken av bedriftsstyringssystemer i løpet av det neste tiåret.)

Selv med skiftende tider og teknologi, forblir ligningen for suksess den samme: Velg et pålitelig og brukervennlig kontrollsystem samtidig som du gir tilgang til ny teknologi for å forbedre produktiviteten.

Fleksibiliteten til styringssystemet reduserer risikoen forbundet med pensjonering av erfarne arbeidstakere

I løpet av det siste tiåret har industrien sett pensjonering av fagfolk og tatt skritt for å dempe effektene av tap av erfaring. Disse endringene har ført til en reduksjon i antall arbeidstakere på arbeidsplassen i en rekke bransjer.

Samtidig, med en rekke nye skanneteknologier og dataoverføringsmuligheter med høy båndbredde, samler bedrifter inn mer data enn noen gang før, og organisasjoner ønsker å få mer verdi fra disse dataene for å hjelpe dem med å forbedre forretningsytelsen og forbedre differensieringen.

Dette inkluderer mer fleksible produktleveringsalternativer, optimalisert kvalitet og konsistente produksjonsvolumer, samt forbedret driftssikkerhet og miljøoverholdelse.

Som svar vil mange organisasjoner utvide sin administrasjonsarkitektur til en mer geografisk distribuert infrastruktur, slik at små, sentraliserte team av fagfolk kan gi støtte på tvers av hele flåten.

Kritiske data fra kontrollsystemet vil være synlige på tvers av bedriften, noe som gjør det mulig for små team å gi støtte for flere geografisk spredte lokasjoner. Alle bilder med tillatelse fra Emerson

Disse interne ekspertene kan suppleres av OEM-eksperter som får sikker tilgang til relevante aspekter av denne infrastrukturen.

Ett element i denne distribuerte arkitekturen er skyen, enten den er privat, offentlig eller hybrid. Den gradvise migreringen av ikke-essensielle arkitekturkontroller til skyen gjør det lettere for organisasjoner å jobbe mer effektivt og ta bedre beslutninger.

Skybrukere får mer verdi ut av dataene sine ved å utnytte ekspertise fra hele verden, enten det er i sin egen virksomhet eller fra mange tjenesteleverandører.

I tillegg gir sentralisering av data i skyen fordelen med lavere livssykluskostnader, lavere vedlikeholdskrav og eliminering av isolerte dataøyer.

Et skifte til sentralisert styring vil kreve en endring i styringssystemstrategien, selv om egentlig primærstyring ikke overføres fra operativt nivå.

Verktøyene ekspertene er avhengige av (systemkonfigurasjon, enhetsovervåking, alarmhåndtering, sanntidsdata og hendelseshistorikk, digitale tvillinger, reparasjonsstyringssystemer, etc.) er elementer i styringssystemet.

Mange av disse verktøyene påvirker ikke den daglige ledelsen, men er knyttet til styringssystemet, som igjen er knyttet til en fysisk plassering i virksomheten. I fremtiden vil det være mer fornuftig å være vert for disse komponentene i skyen.

Sentraliserte data- og skyarkitekturer vil også lette rask utrulling av nye teknologier.

Datasentralisering gjør det enkelt for organisasjoner å implementere enveis sikker mobiltilgang til styringssystemdata, slik at bedriftens ansatte kan spore dem hvor som helst

Enkel integrasjon øker effektiviteten

Nøkkelen til suksess er å finne plattformer som tillater introduksjon av nye teknologier med minimal integrasjon og tekniske kostnader. Den mest avanserte kontrollere kan fungere som frittstående kontrollere og ha evnen til å integreres i et større styringssystem, slik at organisasjoner kan utvikle arkitektur og styringsevner i forhold til prosesser og produkter.

Ledende industribedrifter reduserer også behovet for modulær produksjon med nye plug-and-play-teknologier.

MTP-teknologien, utviklet av NAMUR (Association of Users of Automation Technologies in Manufacturing Processes), bruker eksisterende teknologier til å lage grensesnitt for formulert integrasjon av ulike systemer og forenkler utformingen av modulære systemer.

MTP standardiserer samspillet mellom produksjonsmoduler og kontrollsystemet, slik at bedrifter kan kombinere komponenter.

Kontrollsystemet vil fortsette å spille en kritisk rolle i styringen og optimaliseringen av disse mangfoldige, men mer integrerte modulsystemene.Å bruke disse integrasjonsstandardene er et nøkkelelement for å oppnå best mulig resultat.

Avanserte kontroller og digitale tvillinger forbedrer arbeidseffektiviteten

Kontrollsystemer inkluderer nå mange flere analytiske verktøy og beslutningsstøtte for å hjelpe operatører med å ta mer informerte beslutninger over et bredere spekter.

I stedet for å ta beslutninger, ta dem og håpe at de er det riktige valget, vil operatører bruke simulering for å validere viktige beslutninger i et autonomt miljø.

For eksempel kan en operatør i et anlegg legge merke til at en prosessvariabel har en dårlig trend. Operatøren bruker den digitale tvillingen til å teste den nye rutinen og oppdager så at den er for nær pausegrensen.

For å unngå dette scenariet, vil den bruke digitale tvillingerå prøve andre alternativer og finne en måte å trygt forhandle om prosessparametrene.

Operatøren hjelper til med å ta den riktige avgjørelsen uten å teste noe på reelle prosesser og enheter.Den digitale tvillingen vil være tilgjengelig på arbeidsplassen og i skyen og vil bli en standard del av de fleste prosjekter.

Kan kunstig intelligens (AI) være neste trinn i utviklingen av kontrollsystemer?

Kontrollsystemer har utviklet seg kontinuerlig gjennom flere tiår. Kunstig intelligens (AI)-teknologier er med på å utvikle neste generasjon av enkelte kontrollsystemer.

Proporsjonal integral-derivative (PID) kontroller kan tolkes som en separasjon av evner: det proporsjonale elementet viser signalet, det integrerte elementet nærmer seg settpunktet, og differensialelementet kan minimere overskridelsen.

Mens et forvaltningsøkosystem kan være et komplekst nett av sammenkoblede teknologier, kan det også forenkles ved å se det som en gren av et slektstre i stadig utvikling. Hver kontrollsystemteknologi tilbyr sine egne unike funksjoner som ikke var tilgjengelige med tidligere teknologier.

For eksempel forbedrer feedforward PID-kontroll ved å forutsi kontrollerens utgang og deretter bruke spådommene til å isolere feil på grunn av prosessforvrengning fra signalstøy.

Model Predictive Control (MPC) legger ytterligere muligheter til dette ved å bryte ned spådommer om fremtidige kontrollintervensjonsutfall og kontrollere flere korrelerte innganger og utganger.

Det siste fremskrittet innen kontrollstrategier er introduksjonen av kunstig intelligens-teknologier som tar industrielle kontrollsystemer til neste nivå.

Kunstig intelligens-teknologi kan utvides til å løse ethvert komplekst problem som kan modelleres, for eksempel for å håndtere periodiske produksjonsstans i fabrikker som forsyner olje- og gassektoren, og for å optimalisere og administrere driften til raffinerier og kjemiske anlegg.

For å få mest mulig ut av disse nye løsningene trenger organisasjoner ikke-standardiserte og brukervennlige automatiseringsplattformer for å hjelpe dem med å utvikle seg med endrede markeds- og bransjeforhold.