หัวใจสำคัญของการเพิ่มผลผลิตคือการพัฒนาระบบการจัดการ

การประมวลผลแบบเคลื่อนที่ ข้อมูลบริบท และสถาปัตยกรรมโมดูลาร์จะเปลี่ยนรูปลักษณ์ของระบบควบคุมและปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตโดยรวมของโรงงาน ช่วยลดความเสี่ยงในการเลิกจ้างพนักงานที่มีประสบการณ์

องค์กรต่างๆ ลงทุนในระบบการจัดการด้วยความคาดหวังว่าระบบจะทำงานตามที่คาดไว้เป็นเวลาหลายปี การเปลี่ยนแปลงในระบบการจัดการเป็นไปอย่างรวดเร็ว และทศวรรษหน้าจะนำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่

การทำความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับองค์กรที่ต้องการประสิทธิภาพที่ดีที่สุดและผลตอบแทนจากการลงทุนในระบบควบคุม

เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่ระบบควบคุมถูกจำกัดไว้เฉพาะฮาร์ดแวร์ทางกายภาพ: อินพุตและเอาต์พุตแบบใช้สาย คอนโทรลเลอร์ที่เชื่อมต่อ และสถาปัตยกรรมที่มีโครงสร้าง รวมถึงเครือข่ายเฉพาะและการกำหนดค่าเซิร์ฟเวอร์

ต้นทุนการคำนวณและเซ็นเซอร์ที่ลดลง การพัฒนาเครือข่ายและโครงสร้างพื้นฐานไร้สาย และสถาปัตยกรรมแบบกระจาย (รวมถึงระบบคลาวด์) กำลังเปิดโอกาสใหม่ๆ สำหรับระบบควบคุม

นอกจากนี้ มาตรฐานการรวมและการผลิตที่เกิดขึ้นใหม่ เช่น อินเทอร์เฟซ Advanced Physical Layer (APL) และ Modular Type Package (MTP) จะขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในการออกแบบและการใช้ระบบการจัดการองค์กรในทศวรรษหน้า)

แม้เวลาและเทคโนโลยีจะเปลี่ยนไป สมการแห่งความสำเร็จยังคงเหมือนเดิม: เลือกระบบควบคุมที่เชื่อถือได้และใช้งานง่าย พร้อมให้การเข้าถึงเทคโนโลยีใหม่เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต

ความยืดหยุ่นของระบบการจัดการช่วยลดความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการเกษียณอายุของพนักงานที่มีประสบการณ์

ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา อุตสาหกรรมได้เห็นการเกษียณอายุของผู้เชี่ยวชาญและดำเนินการเพื่อลดผลกระทบจากการสูญเสียประสบการณ์ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้นำไปสู่การลดจำนวนพนักงานในสถานที่ทำงานในอุตสาหกรรมต่างๆ

ในขณะเดียวกัน ด้วยโฮสต์ของเทคโนโลยีการสแกนใหม่และความสามารถในการถ่ายโอนข้อมูลที่มีแบนด์วิธสูง ธุรกิจต่าง ๆ กำลังรวบรวมข้อมูลมากกว่าที่เคยเป็นมา และองค์กรต่าง ๆ ก็ต้องการได้รับคุณค่าที่มากขึ้นจากข้อมูลนั้นเพื่อช่วยในการปรับปรุงประสิทธิภาพของธุรกิจและปรับปรุงความแตกต่าง

ซึ่งรวมถึงทางเลือกในการจัดส่งผลิตภัณฑ์ที่ยืดหยุ่นมากขึ้น คุณภาพที่เหมาะสมที่สุด และปริมาณการผลิตที่สม่ำเสมอ ตลอดจนความปลอดภัยในการปฏิบัติงานที่ดีขึ้นและการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม

ในการตอบสนอง องค์กรหลายแห่งจะขยายสถาปัตยกรรมการจัดการของตนไปสู่โครงสร้างพื้นฐานที่กระจายตามพื้นที่มากขึ้น ทำให้ทีมงานมืออาชีพขนาดเล็กที่รวมศูนย์สามารถให้การสนับสนุนทั่วทั้งกองเรือของตนได้

ข้อมูลสำคัญจากระบบควบคุมจะมองเห็นได้ทั่วทั้งองค์กร ทำให้ทีมขนาดเล็กสามารถให้การสนับสนุนสำหรับตำแหน่งที่กระจายตัวทางภูมิศาสตร์หลายแห่ง ภาพทั้งหมดได้รับความอนุเคราะห์จาก Emerson

ผู้เชี่ยวชาญภายในเหล่านี้สามารถเสริมด้วยผู้เชี่ยวชาญ OEM ที่ได้รับอนุญาตให้เข้าถึงแง่มุมที่เกี่ยวข้องของโครงสร้างพื้นฐานนี้ได้อย่างปลอดภัย

องค์ประกอบหนึ่งของสถาปัตยกรรมแบบกระจายนี้คือระบบคลาวด์ ไม่ว่าจะเป็นแบบส่วนตัว สาธารณะ หรือแบบผสม การโยกย้ายการควบคุมสถาปัตยกรรมที่ไม่จำเป็นไปยังคลาวด์แบบค่อยเป็นค่อยไปช่วยให้องค์กรทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและตัดสินใจได้ดีขึ้น

ผู้ใช้ระบบคลาวด์ได้รับคุณค่ามากขึ้นจากข้อมูลของตนโดยใช้ประโยชน์จากความเชี่ยวชาญจากทั่วโลก ไม่ว่าจะในธุรกิจของตนเองหรือจากผู้ให้บริการหลายราย

นอกจากนี้ การรวมศูนย์ข้อมูลไว้ในระบบคลาวด์ยังมีข้อได้เปรียบในด้านต้นทุนวงจรชีวิตที่ลดลง ความต้องการในการบำรุงรักษาที่ลดลง และการกำจัดเกาะข้อมูลที่แยกจากกัน

การเปลี่ยนไปสู่การควบคุมแบบรวมศูนย์จะต้องมีการเปลี่ยนแปลงในกลยุทธ์ระบบการจัดการ แม้ว่าการควบคุมหลักที่แท้จริงจะไม่ได้ถ่ายโอนจากระดับปฏิบัติการก็ตาม

ผู้เชี่ยวชาญด้านเครื่องมือพึ่งพา (การกำหนดค่าระบบ, การตรวจสอบอุปกรณ์, การจัดการสัญญาณเตือน, ข้อมูลเรียลไทม์และประวัติเหตุการณ์, ฝาแฝดดิจิทัล, ระบบการจัดการการซ่อมแซม ฯลฯ) เป็นองค์ประกอบของระบบการจัดการ

เครื่องมือเหล่านี้จำนวนมากไม่ส่งผลกระทบต่อการจัดการประจำวัน แต่จะเชื่อมโยงกับระบบการจัดการ ซึ่งจะเชื่อมโยงกับตำแหน่งทางกายภาพในองค์กร ในอนาคต การโฮสต์ส่วนประกอบเหล่านี้ในระบบคลาวด์จะเหมาะสมกว่า

ข้อมูลแบบรวมศูนย์และสถาปัตยกรรมคลาวด์จะช่วยอำนวยความสะดวกในการปรับใช้เทคโนโลยีใหม่อย่างรวดเร็ว

การรวมศูนย์ข้อมูลช่วยให้องค์กรต่างๆ ใช้งานการเข้าถึงข้อมูลระบบการจัดการผ่านมือถือที่ปลอดภัยทางเดียว ช่วยให้พนักงานขององค์กรติดตามข้อมูลได้ทุกที่

การผสานรวมที่ง่ายดายช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ

กุญแจสู่ความสำเร็จคือการหาแพลตฟอร์มที่อนุญาตให้มีการเปิดตัวเทคโนโลยีใหม่โดยมีการผสานรวมและต้นทุนทางเทคนิคน้อยที่สุด ที่ทันสมัยที่สุด ตัวควบคุม สามารถทำงานเป็นตัวควบคุมแบบสแตนด์อโลนและมีความสามารถในการรวมเข้ากับระบบการจัดการที่ใหญ่ขึ้น ทำให้องค์กรสามารถพัฒนาสถาปัตยกรรมและความสามารถด้านการจัดการที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการและผลิตภัณฑ์

บริษัทอุตสาหกรรมชั้นนำกำลังลดความจำเป็นในการผลิตแบบโมดูลาร์ด้วยเทคโนโลยี Plug-and-Play ใหม่

เทคโนโลยี MTP พัฒนาโดย NAMUR (สมาคมผู้ใช้เทคโนโลยีอัตโนมัติในกระบวนการผลิต) ใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่เพื่อสร้างอินเทอร์เฟซสำหรับการรวมสูตรตามสูตรของระบบต่างๆ และทำให้การออกแบบระบบโมดูลาร์ง่ายขึ้น

MTP สร้างมาตรฐานการโต้ตอบระหว่างโมดูลการผลิตและระบบควบคุม ช่วยให้องค์กรสามารถรวมส่วนประกอบต่างๆ ได้

ระบบควบคุมจะยังคงมีบทบาทสำคัญในการจัดการและการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบโมดูลาร์ที่หลากหลายแต่ผสมผสานกันมากขึ้นเหล่านี้การใช้มาตรฐานการบูรณาการเหล่านี้เป็นองค์ประกอบสำคัญในการบรรลุผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

การควบคุมขั้นสูงและฝาแฝดดิจิทัลช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน

ขณะนี้ระบบควบคุมมีเครื่องมือวิเคราะห์และการสนับสนุนการตัดสินใจมากขึ้น เพื่อช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานตัดสินใจอย่างรอบรู้มากขึ้นในช่วงที่กว้างขึ้น

แทนที่จะตัดสินใจ ตัดสินใจ และหวังว่าพวกเขาจะเป็นตัวเลือกที่ถูกต้อง ผู้ปฏิบัติงานจะใช้การจำลองเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของการตัดสินใจที่สำคัญในสภาพแวดล้อมที่เป็นอิสระ

ตัวอย่างเช่น ผู้ปฏิบัติงานในโรงงานอาจสังเกตเห็นว่าตัวแปรกระบวนการมีแนวโน้มไม่ดี ผู้ปฏิบัติงานใช้คู่แฝดดิจิทัลเพื่อทดสอบรูทีนใหม่ จากนั้นพบว่าใกล้ถึงขีดจำกัดการหยุดพักมากเกินไป

เพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์นี้ จะใช้ ฝาแฝดดิจิตอลเพื่อลองทางเลือกอื่นๆ และหาทางต่อรองพารามิเตอร์ของกระบวนการอย่างปลอดภัย

ผู้ปฏิบัติงานช่วยในการตัดสินใจที่ถูกต้องโดยไม่ต้องทดสอบอะไรในกระบวนการและอุปกรณ์จริง Digital Twin จะพร้อมใช้งานในที่ทำงานและในระบบคลาวด์และจะกลายเป็นส่วนมาตรฐานของโครงการส่วนใหญ่

ปัญญาประดิษฐ์ (AI) จะเป็นขั้นตอนต่อไปในการพัฒนาระบบควบคุมหรือไม่?

ระบบควบคุมมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องตลอดหลายทศวรรษ เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ (AI) กำลังช่วยในการพัฒนาระบบควบคุมรุ่นต่อไป

คอนโทรลเลอร์ Integral-derivative ตามสัดส่วน (PID) สามารถตีความได้ว่าเป็นการแยกความสามารถ: องค์ประกอบสัดส่วนแสดงสัญญาณ องค์ประกอบอินทิกรัลเข้าใกล้จุดที่กำหนด และองค์ประกอบดิฟเฟอเรนเชียลสามารถลดการโอเวอร์ชูตให้เหลือน้อยที่สุด

ในขณะที่ระบบนิเวศการจัดการสามารถเป็นเครือข่ายที่ซับซ้อนของเทคโนโลยีที่เชื่อมต่อถึงกัน แต่ก็สามารถทำให้ง่ายขึ้นได้ด้วยการมองว่าเป็นสาขาย่อยของแผนภูมิต้นไม้ครอบครัวที่มีการพัฒนาตลอดเวลา เทคโนโลยีระบบควบคุมแต่ละรายการมีคุณสมบัติเฉพาะของตัวเองซึ่งไม่มีในเทคโนโลยีก่อนหน้านี้

ตัวอย่างเช่น feedforward ปรับปรุงการควบคุม PID โดยการคาดคะเนเอาต์พุตของคอนโทรลเลอร์ จากนั้นใช้การคาดคะเนเพื่อแยกข้อผิดพลาดเนื่องจากการบิดเบือนของกระบวนการจากสัญญาณรบกวน

Model Predictive Control (MPC) เพิ่มความสามารถเพิ่มเติมให้กับสิ่งนี้โดยการทำลายการคาดการณ์ผลลัพธ์ของการแทรกแซงการควบคุมในอนาคต และการควบคุมอินพุตและเอาต์พุตที่สัมพันธ์กันหลายรายการ

ความก้าวหน้าล่าสุดในกลยุทธ์การควบคุมคือการเปิดตัวเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ที่นำระบบควบคุมอุตสาหกรรมไปสู่อีกระดับ

เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์สามารถขยายเพื่อแก้ปัญหาที่ซับซ้อนที่สามารถจำลองได้ เช่น เพื่อจัดการการหยุดการผลิตเป็นระยะในโรงงานที่จัดหาภาคน้ำมันและก๊าซ และเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและจัดการการดำเนินงานของโรงกลั่นและโรงงานเคมี

เพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุดจากโซลูชันใหม่เหล่านี้ องค์กรต่างๆ จำเป็นต้องมีแพลตฟอร์มระบบอัตโนมัติที่ไม่ได้มาตรฐานและใช้งานง่าย เพื่อช่วยให้พวกเขาพัฒนาไปพร้อมกับสภาวะตลาดและอุตสาหกรรมที่เปลี่ยนแปลงไป