Der Schlüssel zur Steigerung der Produktivität ist die Entwicklung von Managementsystemen

Mobile Computing, kontextbezogene Daten und modulare Architektur werden das Erscheinungsbild von Steuerungssystemen verändern, die Gesamtproduktivität der Anlage verbessern und dazu beitragen, das Risiko von Entlassungen für erfahrene Mitarbeiter zu verringern.

Organisationen investieren in Managementsysteme mit der Erwartung, dass diese über viele Jahre hinweg wie erwartet funktionieren. Das Tempo des Wandels in den Managementsystemen beschleunigt sich und das nächste Jahrzehnt wird enorme Veränderungen mit sich bringen.

Das Verständnis dieser Veränderungen ist für Unternehmen wichtig, die die beste Leistung und Kapitalrendite ihrer Steuerungssysteme anstreben.

Jahrzehntelang war das Steuerungssystem auf physische Hardware beschränkt: kabelgebundene Ein- und Ausgänge, angeschlossene Controller und strukturierte Architekturen, einschließlich dedizierter Netzwerke und Serverkonfigurationen.

Reduzierte Rechen- und Sensorkosten, die Entwicklung von Netzwerk- und drahtloser Infrastruktur sowie verteilte Architektur (einschließlich der Cloud) eröffnen jetzt neue Möglichkeiten für Steuerungssysteme.

Darüber hinaus werden neue Inklusions- und Fertigungsstandards wie die Schnittstellen Advanced Physical Layer (APL) und Modular Type Package (MTP) im Laufe des nächsten Jahrzehnts zu erheblichen Veränderungen im Design und in der Nutzung von Unternehmensmanagementsystemen führen.)

Auch wenn sich Zeiten und Technologien ändern, bleibt die Erfolgsgleichung dieselbe: Wählen Sie ein zuverlässiges und benutzerfreundliches Steuerungssystem und bieten Sie gleichzeitig Zugang zu neuen Technologien zur Verbesserung der Produktivität.

Die Flexibilität des Managementsystems verringert die Risiken, die mit dem Ruhestand erfahrener Arbeitnehmer verbunden sind

Im letzten Jahrzehnt hat die Branche den Ruhestand von Fachkräften erlebt und Maßnahmen ergriffen, um die Auswirkungen des Erfahrungsverlusts abzumildern. Diese Veränderungen haben in einer Reihe von Branchen zu einem Rückgang der Zahl der Arbeitnehmer am Arbeitsplatz geführt.

Gleichzeitig sammeln Unternehmen mit einer Vielzahl neuer Scantechnologien und Datenübertragungsmöglichkeiten mit hoher Bandbreite mehr Daten als je zuvor und möchten aus diesen Daten mehr Nutzen ziehen, um ihre Geschäftsleistung zu verbessern und sich von der Konkurrenz abzuheben.

Dazu gehören flexiblere Produktlieferungsoptionen, optimierte Qualität und konstante Produktionsmengen sowie verbesserte Betriebssicherheit und Umweltkonformität.

Als Reaktion darauf werden viele Unternehmen ihre Verwaltungsarchitektur auf eine stärker geografisch verteilte Infrastruktur ausweiten, sodass kleine, zentralisierte Teams von Fachleuten Unterstützung für ihre gesamte Flotte leisten können.

Kritische Daten aus dem Steuerungssystem werden im gesamten Unternehmen sichtbar sein, sodass kleine Teams mehrere geografisch verteilte Standorte unterstützen können. Alle Bilder mit freundlicher Genehmigung von Emerson

Diese internen Experten können durch OEM-Experten ergänzt werden, denen ein sicherer Zugriff auf relevante Aspekte dieser Infrastruktur gewährt wird.

Ein Element dieser verteilten Architektur ist die Cloud, sei es privat, öffentlich oder hybrid. Die schrittweise Migration nicht wesentlicher Architekturkontrollen in die Cloud erleichtert es Unternehmen, effizienter zu arbeiten und bessere Entscheidungen zu treffen.

Cloud-Benutzer schöpfen mehr Wert aus ihren Daten, indem sie das Fachwissen aus der ganzen Welt nutzen, sei es in ihrem eigenen Unternehmen oder bei vielen Dienstleistern.

Darüber hinaus bietet die Zentralisierung von Daten in der Cloud den Vorteil geringerer Lebenszykluskosten, eines geringeren Wartungsaufwands und der Eliminierung isolierter Dateninseln.

Eine Umstellung auf eine zentralisierte Steuerung erfordert eine Änderung der Managementsystemstrategie, auch wenn die tatsächliche Primärkontrolle nicht von der operativen Ebene übertragen wird.

Die Tools, auf die Experten zurückgreifen (Systemkonfiguration, Geräteüberwachung, Alarmmanagement, Echtzeitdaten- und Ereignishistorie, digitale Zwillinge, Reparaturmanagementsysteme usw.), sind Elemente des Managementsystems.

Viele dieser Tools wirken sich nicht auf die tägliche Verwaltung aus, sondern sind an das Managementsystem gebunden, das wiederum an einen physischen Standort im Unternehmen gebunden ist. Zukünftig wird es sinnvoller sein, diese Komponenten in der Cloud zu hosten.

Zentralisierte Daten- und Cloud-Architekturen werden auch die schnelle Einführung neuer Technologien erleichtern.

Durch die Datenzentralisierung ist es für Unternehmen einfacher, einen sicheren mobilen Zugriff auf Verwaltungssystemdaten in einer Richtung zu implementieren, sodass die Mitarbeiter des Unternehmens diese Daten überall verfolgen können

Einfache Integration steigert die Effizienz

Der Schlüssel zum Erfolg liegt darin, Plattformen zu finden, die die Einführung neuer Technologien mit minimalen Integrations- und technischen Kosten ermöglichen. Das am weitesten fortgeschrittene Controller können als eigenständige Controller fungieren und in ein größeres Managementsystem integriert werden, wodurch Organisationen Architektur und Managementfähigkeiten in Bezug auf Prozesse und Produkte entwickeln können.

Auch führende Industrieunternehmen reduzieren den Bedarf an modularer Fertigung durch neue Plug-and-Play-Technologien.

Die von der NAMUR (Association of Users of Automation Technologies in Manufacturing Processes) entwickelte MTP-Technologie nutzt vorhandene Technologien zur Schaffung von Schnittstellen zur formulierten Integration verschiedener Systeme und vereinfacht den Entwurf modularer Systeme.

MTP standardisiert die Interaktion zwischen Produktionsmodulen und dem Steuerungssystem und ermöglicht Unternehmen die Kombination von Komponenten.

Das Steuerungssystem wird weiterhin eine entscheidende Rolle bei der Verwaltung und Optimierung dieser vielfältigen, aber stärker integrierten modularen Systeme spielen.Die Verwendung dieser Integrationsstandards ist ein Schlüsselelement, um das bestmögliche Ergebnis zu erzielen.

Fortschrittliche Steuerungen und digitale Zwillinge verbessern die Arbeitseffizienz

Steuerungssysteme umfassen jetzt viel mehr Analysetools und Entscheidungsunterstützung, um Bedienern zu helfen, fundiertere Entscheidungen in einem größeren Bereich zu treffen.

Anstatt Entscheidungen zu treffen, sie zu treffen und zu hoffen, dass sie die richtige Wahl sind, werden Betreiber Simulationen nutzen, um wichtige Entscheidungen in einer autonomen Umgebung zu validieren.

Beispielsweise kann ein Bediener in einer Anlage feststellen, dass eine Prozessvariable einen schlechten Trend aufweist. Mithilfe des digitalen Zwillings testet der Bediener die neue Routine und stellt dann fest, dass diese zu nahe an der Pausengrenze liegt.

Um dieses Szenario zu vermeiden, wird es verwendet Digitale Zwillingeandere Alternativen auszuprobieren und einen Weg zu finden, die Prozessparameter sicher auszuhandeln.

Der Bediener hilft, die richtige Entscheidung zu treffen, ohne etwas an realen Prozessen und Geräten zu testen. Der digitale Zwilling wird am Arbeitsplatz und in der Cloud verfügbar sein und zum Standardbestandteil der meisten Projekte werden.

Könnte künstliche Intelligenz (KI) die nächste Stufe in der Entwicklung von Steuerungssystemen sein?

Steuerungssysteme haben sich im Laufe der Jahrzehnte kontinuierlich weiterentwickelt. Technologien der künstlichen Intelligenz (KI) helfen bei der Entwicklung der nächsten Generation einiger Steuerungssysteme.

Proportional-Integral-Differential-Regler (PID). kann als Leistungstrennung interpretiert werden: Das Proportionalglied zeigt das Signal an, das Integralglied nähert sich dem Sollwert und das Differentialglied kann das Überschwingen minimieren.

Während ein Management-Ökosystem ein komplexes Netz miteinander verbundener Technologien sein kann, kann es auch vereinfacht werden, indem man es als einen sich ständig weiterentwickelnden Zweig eines Stammbaums betrachtet. Jede Steuerungssystemtechnologie bietet ihre eigenen einzigartigen Funktionen, die mit früheren Technologien nicht verfügbar waren.

Feedforward verbessert beispielsweise die PID-Regelung, indem es die Reglerausgabe vorhersagt und die Vorhersagen dann verwendet, um Fehler aufgrund von Prozessverzerrungen durch Signalrauschen zu isolieren.

Model Predictive Control (MPC) erweitert dies um weitere Möglichkeiten, indem es Vorhersagen zukünftiger Kontrollinterventionsergebnisse aufschlüsselt und mehrere korrelierte Ein- und Ausgänge steuert.

Der neueste Fortschritt bei Steuerungsstrategien ist die Einführung von Technologien der künstlichen Intelligenz, die industrielle Steuerungssysteme auf die nächste Stufe heben.

Die Technologie der künstlichen Intelligenz kann erweitert werden, um jedes komplexe Problem zu lösen, das modelliert werden kann, beispielsweise um zeitweise Produktionsausfälle in Fabriken zu bewältigen, die den Öl- und Gassektor beliefern, und um den Betrieb von Raffinerien und Chemiefabriken zu optimieren und zu verwalten.

Um das Beste aus diesen neuen Lösungen herauszuholen, benötigen Unternehmen nicht standardmäßige und benutzerfreundliche Automatisierungsplattformen, die ihnen helfen, sich an die sich ändernden Markt- und Branchenbedingungen anzupassen.