مفتاح زيادة الإنتاجية هو تطوير أنظمة الإدارة
ستعمل الحوسبة المتنقلة والبيانات السياقية والبنية المعيارية على تغيير شكل أنظمة التحكم وإحساسها وتحسين الإنتاجية الكلية للمصنع ، مما يساعد على تقليل مخاطر تسريح العمال ذوي الخبرة.
تستثمر المنظمات في أنظمة الإدارة مع توقع أنها ستعمل كما هو متوقع لسنوات عديدة. إن وتيرة التغيير في أنظمة الإدارة تتسارع وسيحدث العقد القادم تغييرات هائلة.
يعد فهم هذه التغييرات أمرًا مهمًا للمؤسسات التي تسعى إلى الحصول على أفضل أداء وعائد على الاستثمار في أنظمة التحكم.
لعقود من الزمان ، اقتصر نظام التحكم على الأجهزة المادية: المدخلات والمخرجات السلكية ، وأجهزة التحكم المتصلة ، والبنى الهيكلية ، بما في ذلك الشبكات المخصصة وتكوينات الخادم.
إن انخفاض تكاليف الحوسبة وأجهزة الاستشعار ، وتطوير الشبكة والبنية التحتية اللاسلكية ، والبنية الموزعة (بما في ذلك السحابة) تفتح الآن إمكانيات جديدة لأنظمة التحكم.
بالإضافة إلى ذلك ، ستؤدي معايير التضمين والتصنيع الناشئة ، مثل واجهات الطبقة المادية المتقدمة (APL) وحزمة النوع المعياري (MTP) ، إلى تغييرات كبيرة في تصميم واستخدام أنظمة إدارة المؤسسة على مدار العقد المقبل.)
حتى مع تغير الأوقات والتكنولوجيا ، تظل معادلة النجاح كما هي: اختر نظام تحكم موثوقًا وسهل الاستخدام مع توفير الوصول إلى التقنيات الجديدة لتحسين الإنتاجية.
تقلل مرونة نظام الإدارة من المخاطر المرتبطة بتقاعد العمال ذوي الخبرة
على مدى العقد الماضي ، شهدت الصناعة تقاعد المهنيين واتخذت خطوات للتخفيف من آثار فقدان الخبرة. أدت هذه التغييرات إلى انخفاض في عدد العمال في مكان العمل في عدد من الصناعات.
في الوقت نفسه ، مع مجموعة من تقنيات المسح الجديدة وإمكانيات نقل البيانات ذات النطاق الترددي العالي ، تجمع الشركات بيانات أكثر من أي وقت مضى ، وتريد المؤسسات الحصول على قيمة أكبر من تلك البيانات لمساعدتها على تحسين أداء الأعمال وتحسين التمايز.
يتضمن ذلك خيارات تسليم المنتجات الأكثر مرونة ، والجودة المُحسَّنة ، وحجم الإنتاج المتسق ، فضلاً عن تحسين السلامة التشغيلية والامتثال البيئي.
واستجابة لذلك ، ستقوم العديد من المؤسسات بتوسيع هيكل إدارتها ليشمل بنية تحتية موزعة جغرافيًا ، مما يسمح للفرق الصغيرة والمركزية من المحترفين بتقديم الدعم عبر أسطولهم بالكامل.
ستكون البيانات الهامة من نظام التحكم مرئية عبر المؤسسة ، مما يتيح للفرق الصغيرة تقديم الدعم للعديد من المواقع المتفرقة جغرافيًا. جميع الصور مقدمة من إيمرسون
يمكن استكمال هؤلاء الخبراء الداخليين من قبل خبراء OEM الذين يُسمح لهم بالوصول الآمن إلى الجوانب ذات الصلة من هذه البنية التحتية.
أحد عناصر هذه البنية الموزعة هو السحابة ، سواء كانت خاصة أو عامة أو مختلطة. يُسهل الترحيل التدريجي لعناصر التحكم المعمارية غير الأساسية إلى السحابة على المؤسسات العمل بكفاءة أكبر واتخاذ قرارات أفضل.
يحصل مستخدمو السحابة على قيمة أكبر من بياناتهم من خلال الاستفادة من الخبرات من جميع أنحاء العالم ، سواء في أعمالهم الخاصة أو من العديد من مزودي الخدمات.
بالإضافة إلى ذلك ، توفر البيانات المركزية في السحابة ميزة انخفاض تكاليف دورة الحياة ، وانخفاض متطلبات الصيانة ، والقضاء على جزر البيانات المعزولة.
سيتطلب التحول إلى التحكم المركزي تغييرًا في إستراتيجية نظام الإدارة ، حتى إذا لم يتم نقل التحكم الأساسي الفعلي من المستوى التشغيلي.
الأدوات التي يعتمد عليها الخبراء (تكوين النظام ، ومراقبة الجهاز ، وإدارة الإنذارات ، والبيانات في الوقت الفعلي وسجل الأحداث ، والتوائم الرقمية ، وأنظمة إدارة الإصلاح ، وما إلى ذلك) هي عناصر من نظام الإدارة.
لا تؤثر العديد من هذه الأدوات على الإدارة اليومية ، ولكنها مرتبطة بنظام الإدارة ، والذي يرتبط بدوره بموقع مادي في المؤسسة. في المستقبل ، سيكون من المنطقي استضافة هذه المكونات في السحابة.
ستعمل أيضًا البيانات المركزية وبنى السحابة على تسهيل النشر السريع للتقنيات الجديدة.
تجعل مركزية البيانات من السهل على المؤسسات تنفيذ وصول آمن أحادي الاتجاه إلى بيانات نظام الإدارة ، مما يسمح لموظفي المؤسسة بتتبعها في أي مكان
يزيد التكامل السهل من الكفاءة
مفتاح النجاح هو إيجاد منصات تسمح بإدخال تقنيات جديدة بأقل قدر من التكامل والتكاليف التقنية. الأكثر تقدما وحدات تحكم يمكن أن تعمل كوحدات تحكم قائمة بذاتها ولديها القدرة على الاندماج في نظام إدارة أكبر ، مما يسمح للمؤسسات بتطوير قدرات البنية والإدارة فيما يتعلق بالعمليات والمنتجات.
تعمل الشركات الصناعية الرائدة أيضًا على تقليل الحاجة إلى التصنيع المعياري باستخدام تقنيات التوصيل والتشغيل الجديدة.
تستخدم تقنية MTP ، التي طورتها NAMUR (رابطة مستخدمي تقنيات الأتمتة في عمليات التصنيع) ، التقنيات الحالية لإنشاء واجهات للتكامل المصاغ للأنظمة المختلفة وتبسيط تصميم الأنظمة المعيارية.
تقوم MTP بتوحيد التفاعل بين وحدات الإنتاج ونظام التحكم ، مما يسمح للمؤسسات بدمج المكونات.
سيستمر نظام التحكم في لعب دور حاسم في إدارة وتحسين هذه الأنظمة المعيارية المتنوعة ولكن الأكثر تكاملاً.يعد استخدام معايير التكامل هذه عنصرًا أساسيًا في تحقيق أفضل نتيجة ممكنة.
تعمل أدوات التحكم المتقدمة والتوائم الرقمية على تحسين كفاءة العمل
تتضمن أنظمة التحكم الآن العديد من الأدوات التحليلية ودعم القرار لمساعدة المشغلين على اتخاذ قرارات مستنيرة عبر نطاق أوسع.
بدلاً من اتخاذ القرارات ، واتخاذها ، والأمل في أن تكون الخيار الصحيح ، سيستخدم المشغلون المحاكاة للتحقق من صحة القرارات الرئيسية في بيئة مستقلة.
على سبيل المثال ، قد يلاحظ عامل في مصنع أن متغير العملية يتجه بشكل سيئ. يستخدم المشغل التوأم الرقمي لاختبار الروتين الجديد ثم يكتشف أنه قريب جدًا من حد الكسر.
لتجنب هذا السيناريو ، سيتم استخدامه التوائم الرقميةلتجربة بدائل أخرى وإيجاد طريقة للتفاوض بأمان على معلمات العملية.
يساعد المشغل في اتخاذ القرار الصحيح دون اختبار أي شيء على العمليات والأجهزة الحقيقية. سيكون التوأم الرقمي متاحًا في مكان العمل وفي السحابة وسيصبح جزءًا قياسيًا من معظم المشاريع.
هل يمكن أن يكون الذكاء الاصطناعي (AI) هو المرحلة التالية في تطوير أنظمة التحكم؟
تطورت أنظمة التحكم بشكل مستمر على مر العقود. تساعد تقنيات الذكاء الاصطناعي (AI) في تطوير الجيل القادم من بعض أنظمة التحكم.
وحدة تحكم مشتقة متكاملة (PID) يمكن تفسيره على أنه فصل للقدرات: يعرض العنصر المتناسب الإشارة ، ويقترب العنصر المتكامل من نقطة التحديد ، ويمكن للعنصر التفاضلي تقليل التجاوز.
في حين أن النظام البيئي للإدارة يمكن أن يكون شبكة معقدة من التقنيات المترابطة ، إلا أنه يمكن أيضًا تبسيطها من خلال رؤيتها كفرع دائم التطور لشجرة العائلة. تقدم كل تقنية نظام تحكم ميزاتها الفريدة التي لم تكن متوفرة مع التقنيات السابقة.
على سبيل المثال ، يعمل feedforward على تحسين التحكم في PID من خلال التنبؤ بإخراج وحدة التحكم ثم استخدام التنبؤات لعزل الأخطاء الناتجة عن تشويه العملية من ضوضاء الإشارة.
يضيف نموذج التحكم التنبئي (MPC) المزيد من القدرات إلى ذلك من خلال تحطيم التنبؤات لنتائج تدخل التحكم في المستقبل والتحكم في المدخلات والمخرجات المترابطة المتعددة.
أحدث التطورات في استراتيجيات التحكم هو إدخال تقنيات الذكاء الاصطناعي التي تنقل أنظمة التحكم الصناعي إلى المستوى التالي.
يمكن توسيع تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي لحل أي مشكلة معقدة يمكن نمذجتها ، على سبيل المثال لإدارة توقف الإنتاج المتقطع في المصانع التي تزود قطاع النفط والغاز ، ولتحسين وإدارة عمليات المصافي والمصانع الكيماوية.
لتحقيق أقصى استفادة من هذه الحلول الجديدة ، تحتاج المؤسسات إلى منصات أتمتة غير قياسية وسهلة الاستخدام لمساعدتها على التطور مع الظروف المتغيرة للسوق والصناعة.