Epochoje, kai efektyvumas, tikslumas ir prisitaikymas apibrėžia pramonės sėkmę, AutomationSolutions nebėra vien įrankiai, o šiuolaikinių operacijų pagrindas. Nuo gamybos patalpų iki sveikatos priežiūros įstaigų, nuo logistikos centrų iki išmaniųjų miestų – šios integruotos sistemos, apjungiančios aparatinę ir programinę įrangą bei duomenimis pagrįstą intelektą, iš naujo apibrėžia produktyvumą, tvarumą ir mastelio keitimą. Jos yra ne tik „automatizavimas“, bet ir holistinis atsakas į sudėtingus sparčiai besikeičiančio, tarpusavyje susijusio pasaulio iššūkius. Šiame straipsnyje nagrinėjamas daugialypis automatizavimo sprendimų pobūdis, jų technologiniai ramsčiai, realaus pasaulio pritaikymas ir transformacinis poveikis įvairioms pramonės šakoms.

Automatizavimo sprendimų apibrėžimas: daugiau nei bazinė automatizacija

Iš esmės, Automatizavimo sprendimas yra pritaikyta sistema, sukurta procesams supaprastinti, sumažinant žmogaus įsikišimą, didinant tikslumą ir suteikiant galimybę priimti duomenimis pagrįstus sprendimus. Skirtingai nuo izoliuotų automatizuotų mašinų (pvz., vienos robotinės rankos), „AutomationSolutions“ yra integruotos ekosistemos kurie jungia žmones, procesus ir įrangą visose operacijose. Jie prisitaiko prie konteksto – nesvarbu, ar tai būtų gamybos mastelio keitimas siekiant patenkinti paklausos šuolius, energijos vartojimo optimizavimas siekiant sumažinti išlaidas, ar griežtų reglamentų laikymosi užtikrinimas.

Pagrindinės efektyvių automatizavimo sprendimų charakteristikos

• PritaikymasSukurta atsižvelgiant į konkrečius pramonės ar organizacijos poreikius (pvz., maisto pramonės automatizavimo sistema pieno perdirbimo gamyklai, palyginti su „防爆“ sprendimu naftos perdirbimo gamyklai).
• SąveikumasSklandžiai sujungia įvairias technologijas – robotus, jutiklius, programinę įrangą ir senąją įrangą – naudodamas universalius protokolus (pvz., OPC UA, MQTT).
• ScalabilityAuga kartu su verslu, todėl galima pridėti naujų mašinų, procesų ar net įrenginių nepertvarkant visos sistemos.
• IntelektasNaudoja dirbtinį intelektą, mašininį mokymąsi ir realaus laiko duomenis, kad numatytų problemas, optimizuotų darbo eigą ir prisitaikytų prie kintančių sąlygų (pvz., logistikos sprendimas, nukreipiantis dronus blogo oro metu).
• Žmogiškąjį centrą turintis dizainasDidina žmonių gebėjimus, o ne juos pakeičia, atlaisvindamas darbuotojus nuo pasikartojančių užduočių, kad jie galėtų sutelkti dėmesį į kūrybiškumą, problemų sprendimą ir priežiūrą.

Technologiniai automatizavimo sprendimų elementai

„AutomationSolutions“ savo galią semiasi iš pažangių technologijų sinergijos, kurių kiekviena prisideda prie konkretaus efektyvumo ir išmanumo aspekto:

1. Aparatinė įranga: fizinis stuburas

• Robotika ir pavarosNuo pramoninių robotų (pvz., „KUKA KR IONTEC“, skirtų sunkiems kroviniams kelti) iki bendradarbiaujančių robotų (kobotų, tokių kaip „Doosan 协作机器人“, skirtų surinkimui) ir autonominių mobiliųjų robotų (AMR, tokių kaip „Locus Robotics“, skirtų sandėliavimui), šios mašinos atlieka fizines užduotis tiksliai. Pavaros (pneumatinės, hidraulinės, elektrinės) leidžia tiksliai judėti vožtuvuose, konvejeriuose ir mechanizmuose.
• Jutikliai ir daiktų interneto įrenginiaiŠios „skaitmeninės akys ir ausys“ renka realaus laiko duomenis apie temperatūrą, slėgį, vibraciją, vietą ir kt. Pavyzdžiui, 3D vaizdo jutikliai („Cognex“), RFID žymės turtui sekti ir IIoT palaikantys jutikliai („Siemens Simatic“), kurie stebi įrangos būklę.
• Valdymo sistemosProgramuojami loginiai valdikliai (PLC), paskirstytosios valdymo sistemos (DCS) ir kraštiniai valdikliai (pvz., „Rockwell Allen-Bradley“) veikia kaip „centrinė nervų sistema“, apdorojanti jutiklių duomenis ir siunčianti komandas robotams ar mašinoms.

2. Programinė įranga: išmaniosios smegenys

• Pramoninės programinės įrangos platformosGamybos vykdymo sistemos (MES), tokios kaip SAP skaitmeninė gamyba, koordinuoja gamybos grafikus, seka medžiagas ir užtikrina kokybę. SCADA (supervisory Control and Data Acquisition) sistemos, tokios kaip „Ignition by Inductive Automation“, stebi ir valdo pramoninius procesus dideliu mastu.
• Dirbtinis intelektas ir mašininis mokymasisDirbtinio intelekto algoritmai analizuoja duomenis, kad numatytų įrangos gedimus (nuspėjamoji priežiūra), optimizuotų energijos vartojimą (pvz., gamykloje reguliuotų ŠVOK sistemą pagal patalpų užimtumą) arba pagerintų kokybės kontrolę (pvz., regėjimo sistemos, naudojančios gilųjį mokymąsi puslaidininkių mikrodefektams aptikti).
• Debesų ir kraštų kompiuterijaDebesijos platformos (pvz., „AWS IoT Core“, „Microsoft Azure IoT“) kaupia duomenis iš kelių vietų, kad gautų pasaulines įžvalgas, o periferiniai skaičiavimai apdoroja duomenis vietoje, kad galėtų priimti sprendimus realiuoju laiku (tai labai svarbu atliekant mažo delsos uždavinius, pvz., autonominių transporto priemonių navigaciją sandėliuose).
• Skaitmeniniai dvyniaiVirtualios fizinių sistemų (mašinų, gamyklų, tiekimo grandinių) kopijos leidžia atlikti modeliavimą, testavimą ir optimizavimą. Pavyzdžiui, vėjo turbinos skaitmeninis dvynys gali numatyti veikimą esant kintančiam vėjo greičiui, o tai leidžia atlikti aktyvią priežiūrą.

3. Paslaugos: sklandaus įgyvendinimo užtikrinimas

• Konsultavimas ir sistemų projektavimasEkspertai įvertina organizacijos poreikius, kuria individualius sprendimus ir integruoja naujas technologijas su esama infrastruktūra (pvz., įdiegia dirbtinį intelektą į 20 metų senumo gamybos liniją).
• Integracija ir diegimasSpecializuotos komandos užtikrina darnų aparatinės ir programinės įrangos bei duomenų srautų veikimą, sumažindamos prastovas perėjimo metu.
• Mokymai ir pagalbaDarbuotojų mokymai (pvz., darbuotojų mokymas programuoti bendradarbiaujančius robotus arba interpretuoti dirbtinio intelekto įžvalgas) ir nuolatinė priežiūra (nuotolinis stebėjimas, trikčių šalinimas) užtikrina ilgalaikį efektyvumą.

Pramonės taikymas: kaip automatizavimo sprendimai transformuoja sektorius

AutomationSolutions nėra universalūs sprendimai; jų poveikis skiriasi priklausomai nuo pramonės šakos, tačiau pagrindinis tikslas – didinti efektyvumą, patikimumą ir lankstumą – išlieka pastovus:

Gamyba: nuo masinės gamybos iki išmaniųjų gamyklų

Gamybos sektorius buvo vienas pirmųjų, kuris pritaikė automatizavimą, tačiau šiuolaikiniai automatizavimo sprendimai peržengė surinkimo linijų ribas. Automobilių gamykla, naudojanti išsamų sprendimą, gali integruoti:

• Robotinės suvirinimo kamerossu regėjimo pagalba, kad būtų galima prisitaikyti prie įvairių automobilių kėbulų dydžių.
• Dirbtinio intelekto valdoma nuspėjamoji priežiūraant konvejerio juostų, taip sumažinant neplanuotas prastovas 35%.
• Skaitmeniniai dvyniaivisos gamyklos, kad būtų galima imituoti gamybos pokyčius (pvz., pridėti naują modelį) prieš fizinį įdiegimą.
• MES integracijasu tiekėjais dėl savalaikio medžiagų pristatymo, taip sumažinant atsargų sąnaudas 25%.
  Rezultatas: 40% padidėjęs pralaidumas, 50% sumažėjęs defektų skaičius ir galimybė perjungti daugiau nei 10 automobilių modelių vienoje linijoje.

Logistika ir tiekimo grandinė: greitis ir tikslumas judėjime

Elektroninė prekyba ir pasaulinė prekyba reikalauja greitesnės ir patikimesnės logistikos, o „AutomationSolutions“ teikia:

• Automatizuotos saugojimo ir paieškos sistemos (AS/RS)sandėliuose, kur robotai atveža prekes per kelias sekundes (pvz., „Amazon“ robotiniai užsakymų vykdymo centrai).
• Dirbtinio intelekto valdomas maršruto optimizavimaspristatymo sunkvežimiams, sumažinant degalų sąnaudas 15% ir užtikrinant pristatymus laiku net ir spūstyse.
• RFID ir kompiuterinė regaautomatizuotam atsargų patikrinimui, pašalinant rankinio skaičiavimo klaidas (pvz., „Walmart“ naudoja RFID, kad realiuoju laiku sektų 100% atsargų).
• Autonominiai šakiniai krautuvaiuostuose, konteinerių pakraunant / iškraunant juos visą parą be nuovargio.
  Rezultatas: užsakymų įvykdymo laikas sutrumpėjo nuo dienų iki valandų, o tiekimo grandinės matomumas pagerėjo naudojant 60%.

Sveikatos priežiūra: tikslumas, saugumas ir į pacientą orientuota priežiūra

Sveikatos priežiūros srityje „AutomationSolutions“ gerina pacientų rezultatus ir sumažina klaidų skaičių:

• Robotinės chirurgijos sistemos(pvz., „Intuitive Surgical“ „da Vinci“) leidžia chirurgams atlikti minimaliai invazines procedūras su mažesniu nei milimetras tikslumu, taip sutrumpinant atsigavimo laiką.
• Automatinis vaistų išdavimasligoninėse, kur robotai seka receptus, sumažina žmogaus klaidas dozuojant ir įspėja personalą apie vaistų sąveiką.
• Dirbtinio intelekto diagnostikos įrankiai(pvz., „IBM Watson for Oncology“), kurios analizuoja medicininius vaizdus ir pacientų duomenis, kad padėtų gydytojams anksčiau nustatyti ligas.
• Išmanus atsargų valdymasmedicinos prekių atveju, užtikrinant, kad svarbiausios prekės (pvz., dirbtinės plaučių ventiliacijos aparatai) visada būtų sandėlyje, net ir krizių metu.
  Rezultatas: 30% sumažėjo vaistų skyrimo klaidų, 20% – greitesnis diagnozės nustatymas, o sveikatos priežiūros darbuotojai galėjo sutelkti dėmesį į pacientų priežiūrą.

Energetika ir komunalinės paslaugos: tvarumas ir patikimumas

Energetikos sektorius naudoja „AutomationSolutions“, kad subalansuotų pasiūlą, paklausą ir tvarumą:

• Išmaniųjų tinklų sistemoskurios realiuoju laiku stebi elektros energijos suvartojimą, nukreipia energiją nutrūkus tiekimui ir sklandžiai integruoja atsinaujinančius šaltinius (saulės, vėjo energiją).
• Automatinės naftos ir dujų gręžimo platformossu dirbtinio intelekto jutikliais, kurie anksti aptinka nuotėkius, taip sumažindami aplinkos riziką ir priežiūros išlaidas.
• Energijos valdymo sprendimaigamyklose ir pastatuose, optimizuojant apšvietimą, šildymą ir mašinų naudojimą, siekiant sumažinti energijos suvartojimą 20–30%.
• Predictive maintenancevėjo turbinose, kur vibracijos jutikliai ir dirbtinis intelektas prognozuoja komponentų gedimus, pailgindami turbinų tarnavimo laiką 10 metų.
  Rezultatas: mažesnis anglies dioksido išmetimas, patikimesnis energijos tiekimas ir milijardais eurų mažesnės eksploatavimo išlaidos per metus.

Žemės ūkis: efektyvus pasaulio maitinimas

„AutomationSolutions“ keičia ūkininkavimą, spręsdami darbo jėgos trūkumo ir klimato iššūkius:

• Autonominiai traktoriai ir dronaikurios tiksliai sėja, laisto ir nuima derlių, naudodamos dirbtinį intelektą, kad prisitaikytų prie dirvožemio sąlygų (pvz., „John Deere“ autonominės ūkininkavimo sistemos).
• Išmanus drėkinimasvaldomas dirvožemio drėgmės jutikliais, todėl vandens sunaudojimas sumažėja 50%, palyginti su tradiciniais metodais.
• Dirbtinio intelekto valdoma pasėlių stebėsenadronais su daugiaspektrinėmis kameromis, nustatant kenkėjų antplūdžius ar maistinių medžiagų trūkumą prieš jiems išplintant.
• Automatizuotas rūšiavimas ir pakavimasmaisto perdirbimo įmonėse, užtikrinant, kad vartotojus pasiektų tik aukštos kokybės produktai.
  Rezultatas: pasėlių derlius padidėjo 25%, optimizuotas išteklių naudojimas ir ūkininkai buvo pasirengę prisitaikyti prie klimato kaitos.

Strateginiai automatizavimo sprendimų privalumai

Organizacijos, diegiančios automatizavimo sprendimus, įgyja konkurencinį pranašumą dėl:

• Efektyvumo padidėjimasSutrumpintas ciklo laikas, sumažintos atliekos (pvz., 30% gamybos metu susidaro mažiau medžiagų atliekų) ir veikia visą parą be prastovų.
• Sąnaudų mažinimasMažesnės darbo sąnaudos (darbuotojų perkėlimas į kvalifikuotas pareigas), mažesnis energijos ir išteklių naudojimas bei mažiau klaidų (pvz., kasmet sveikatos priežiūros srityje sutaupoma 1 TP4402 mlrd. EUR dėl sumažėjusių vaistų vartojimo klaidų).
• Kokybės gerinimasProcesų nuoseklumas (pvz., robotinis suvirinimas sukuria vienodas jungtis) ir dirbtinio intelekto valdomos patikros nustato defektus, kurių žmonės gali nepastebėti.
• ScalabilityLengvai koreguokite gamybos ar paslaugų pajėgumus pagal paklausą (pvz., logistikos įmonė per šventinius įkarščius gali pridėti 100 robotų nesamdydama).
• Rizikos mažinimasAutomatizuotos saugos sistemos (pvz., avariniai gamyklų išjungimo įtaisai) sumažina nelaimingų atsitikimų skaičių, o dirbtinis intelektas prognozuoja tiekimo grandinės sutrikimus, sudarydamas sąlygas proaktyviam planavimui.
• TvarumasOptimizuotas išteklių (energijos, vandens, medžiagų) naudojimas ir sumažintas išmetamųjų teršalų kiekis atitinka pasaulinius klimato tikslus, stiprina prekės ženklo reputaciją.

Iššūkiai diegiant automatizavimo sprendimus

Nors „AutomationSolutions“ diegimas yra transformuojantis procesas, jame yra kliūčių:

1. Didelė pradinė investicija

Kompleksiniai sprendimai, įskaitant aparatinę ir programinę įrangą bei integraciją, reikalauja didelių išankstinių išlaidų, kurios gali atgrasyti mažas ir vidutines įmones (MVĮ).
SprendimasLaipsniškas įgyvendinimas (pvz., pradedant nuo dirbtiniu intelektu pagrįsto energijos valdymo, prieš diegiant robotiką) ir finansavimo galimybės (nuoma, mokėjimo pagal naudojimą modeliai) sumažina išankstinę naštą.

2. Integracijos sudėtingumas

Senos sistemos (pvz., 30 metų senumo PLC) dažnai sunkiai bendrauja su naujomis technologijomis (pvz., debesijos platformomis), todėl susidaro duomenų saugyklos.
SprendimasNaudokite tarpinę programinę įrangą (pvz., „Kepware“) ir atvirus protokolus (OPC UA), kad sujungtumėte senas ir naujas sistemas, ir bendradarbiaukite su integratoriais, kurie specializuojasi senųjų sistemų modernizavime.

3. Įgūdžių trūkumas

Darbuotojams reikia mokymų robotikos, dirbtinio intelekto ir duomenų analizės srityse, kad jie galėtų valdyti ir prižiūrėti šiuos sprendimus. 2023 m. atlikta apklausa parodė, kad 70% gamintojų praneša apie kvalifikuotų automatizavimo technikų trūkumą.
SprendimasBendradarbiauti su profesinėmis mokyklomis kuriant mokymo programas, siūlant sertifikavimą darbo vietoje (pvz., „Siemens“ automatizavimo sertifikavimas) ir naudojant patogią naudoti programinę įrangą (robotų programavimui skirtos vilkimo ir numetimo sąsajos).

4. Kibernetinio saugumo rizikos

Padidėjęs jungiamumas (per daiktų internetą) padidina automatizavimo sistemų pažeidžiamumą įsilaužimams – tai itin svarbu tokiuose sektoriuose kaip energetika (pvz., nulaužtas elektros tinklas) arba sveikatos apsauga (pvz., išpirkos reikalaujanti medicinos prietaisų programinė įranga).
SprendimasĮdiegti visapusišką šifravimą, reguliarius saugumo auditus ir „oro tarpų“ sistemas kritinei infrastruktūrai (pvz., atominėms elektrinėms), siekiant apriboti prieigą prie interneto.

5. Pasipriešinimas pokyčiams

Darbuotojai gali bijoti, kad automatizavimas pakeis jų darbo vietas, todėl kils pasipriešinimas.
SprendimasInformuokite darbuotojus apie tai, kad automatizavimas papildo žmonių darbą (pvz., robotai atlieka sunkius svorius, darbuotojai valdo kokybės kontrolę), įtraukite darbuotojus į sprendimų kūrimą ir siūlykite perkvalifikavimo galimybes.

Ateities tendencijos: kita automatizavimo sprendimų sritis

Tobulėjant technologijoms, „AutomationSolutions“ taps išmanesnė, labiau susieta ir labiau orientuota į žmogų:

• Generatyvi dirbtinio intelekto integracijaDirbtinis intelektas ne tik optimizuos esamus procesus, bet ir sukurs naujus. Pavyzdžiui, generatyvinis dirbtinio intelekto įrankis galėtų sukurti pritaikytą surinkimo seką naujam produktui, per kelias minutes išbandydamas tūkstančius galimybių.
• Human-Robot Collaboration 2.0Kobotai naudos pažangius jutiklius (lytėjimo, balso atpažinimo), kad numatytų žmonių poreikius. Gamyklos darbuotojas, rodydamas gestą detalės link, galėtų aktyvuoti kobotą, kad jį paimtų, taip užtikrinant sklandų komandinį darbą.
• Edge AI išplėtimasVietinis duomenų apdorojimas (periferiniuose įrenginiuose) taps greitesnis, leisdamas priimti realiojo laiko sprendimus per milisekundes – tai itin svarbu autonominėms transporto priemonėms ir chirurginiams robotams.
• Žiedinės ekonomikos integracija„AutomationSolutions“ optimizuos perdirbimo procesus, pvz., dirbtiniu intelektu paremtas sistemas, kurios rūšiuoja ir perdirba elektronines atliekas, taip sumažindamos sąvartynų naudojimą.
• Etiškas ir skaidrus dirbtinis intelektasKadangi dirbtinis intelektas vaidina vis didesnį vaidmenį, sprendimai apims „paaiškinamą dirbtinį intelektą“ (XAI), kad žmonės suprastų, kaip priimami sprendimai (pvz., kodėl diagnostikos įrankis pažymėjo pacientą tolesniems tyrimams).

Išvada: automatizavimo sprendimai kaip pažangos katalizatoriai

„AutomationSolutions“ yra daugiau nei technologijų rinkinys – jie skatina pažangą, suteikia pramonės šakoms galimybę nuveikti daugiau su mažiau, prisitaikyti prie pokyčių ir sutelkti dėmesį į tai, kas svarbiausia: kurti vertę, gerinti gyvenimą ir tausoti planetą. Nuo gamyklų, gaminančių didelius kiekius individualiai pritaikytų prekių, iki ligoninių, teikiančių tikslią priežiūrą, nuo logistikos tinklų, efektyviai pervežančių prekes, iki ūkių, maitinančių augančias populiacijas – šie sprendimai yra nematomos rankos, valdančios šiuolaikinį pasaulį.

Tobulėdamosi – tapdamos vis išmanesnės, bendradarbiaujančios ir etiškesnės – „AutomationSolutions“ ir toliau iš naujo apibrėš tai, kas įmanoma, įrodydamos, kad pramonės ateitis yra ne tik automatizuota, bet ir išmani, tvari bei orientuota į žmogų. Organizacijoms, norinčioms jas priimti, atlygis yra ne tik efektyvumas, bet ir atsparumas nenuspėjamame pasaulyje.

#lanksti automatizacija ir programuojama automatizacija #integruotos automatizacijos pavyzdžiai