Image
9.4.2017 0 Comments

Industry 4.0: Revolúcia postavená na dátach

Určite ste už počuli o inteligentných továrňach a Industry 4.0. Ide o najnovší trend v oblasti automatizácie a výmeny dát v rámci výrobných technológií. Štvrtá vývojová etapa technickej revolúcie v priemysle prináša do výrobného procesu takmer úplnú autonómnosť strojov a do veľkej miery nahrádza ľudský faktor. Nie však úplne.

Kým prvá industriálna revolúcia priniesla mechanizáciu, energiu pochádzajúcu z vody a parný pohon, s druhou sa už objavila masová výroba, montážne linky a elektrina, no a tretia priemyselná etapa zaviedla do výroby počítače a automatizáciu. Dnes však priemysel stojí na prahu novej veľkej éry, ktorá prichádza ruka v ruke s internetom vecí, kyberneticko-fyzickými systémami a cloudom.

Vzbura strojov nehrozí

Samozrejme, neznamená to, že stroje preberú vládu nad všetkým – minimálne nateraz sa scenár kultového Terminátora nekoná. Aj v dobe Industry 4.0 zostáva ľudský faktor nenahraditeľným pri strategických rozhodnutiach či zložitých problémoch.

Stále viac najmä bežných, operatívnych rozhodnutí však na seba preberajú technológie, čo je už parketa pre pokročilé nástroje z oblasti business intelligence (BI). Tie totiž dodajú nevyhnutné podklady na kvalitné rozhodnutie – či už ľuďom, alebo strojom.

Industry 4.0 zavádza nový typ tovární s prívlastkom smart, kde za plynulý a maximálne efektívny chod výroby zodpovedajú kyberneticko-fyzické systémy. Inteligentná produkcia okrem toho prinesie ešte vyspelejšie produkty a služby aj vďaka schopnosti strojov pracovať autonómne.

Ako to bude fungovať? Namiesto ľudí budú automaticky komunikovať stroje (M2M – Machine-to-Machine), ktorých interakcia je rýchlejšia a efektívnejšia. Vďaka internetu vecí všetko prebehne v reálnom čase a medzi ľubovoľnými zložkami – zariadeniami, výrobnými linkami, organizačnými jednotkami či firmami v rámci value chain.

Rozhodovanie strojov

Najzásadnejší prínos Industry 4.0 je však schopnosť kyberneticko-fyzických systémov samostatne rozhodovať a bežné úlohy vykonávať úplne autonómne. V zložitom a hlavne dynamickom prostredí, kde do rozhodovacieho procesu vstupujú ohromné množstvá neustále sa meniacich údajov, vlastne ani iná možnosť nie je.

Schopnosť spracúvať dáta v reálnom čase je pre efektivitu a plynulosť výroby v Industry 4.0 absolútne kritická. Ustáť informačný nápor však nemusí byť nijako náročné, pokiaľ máte tie správne nástroje. V praxi to dokáže len hŕstka riešení, patriacich do oblasti BI. Najvyššiu pridanú hodnotu pre „výrobu 4.0“ prinesú riešenia BI, ktoré disponujú najmodernejšími technológiami, ako je asociatívne vyhľadávanie či pokročilé in-memory.

Senzory a komunikácia v reálnom čase

O tom, že objemy dát generovaných pripojenými zariadeniami budú dramaticky narastať, niet pochýb. Známa telekomunikačná spoločnosť odhaduje, že do piatich rokov bude do internetu vecí pripojených až 16 miliárd zariadení. Podľa analytikov bude na sieť pripojené všetko, čo môže z takéhoto pripojenia profitovať – hoci aj automobily, rôzne typy osobných zariadení či celé inteligentné výrobné linky.

A práve masové využitie senzorov, prichádzajúce s internetom vecí a Industry 4.0, je zodpovedné za generovanie obrovských objemov dát z výroby. Zároveň ich bude treba v reálnom čase zdieľať so zariadeniami, pre ktoré budú užitočné.

Využitie senzorov v spojení s analytickými nástrojmi Qlik je prakticky neobmedzené. Senzorické dáta pomôžu predikovať chyby strojov, potreby kalibrácie či opráv, opotrebenie zariadení či súčiastok, umožnia monitorovať viditeľné aj skryté problémy vo výrobe, sledovať kvalitu výrobku, prípadne budú snímať tlak, vibrácie, teplotu a mnohé ďalšie parametre. Tie potom využijú na optimalizáciu svojho procesu, prípadne ich budú zdieľať s okolím.

Podniky sa vďaka všadeprítomným senzorom budú môcť lepšie orientovať v parametroch produktov a výrobných vstupov. Takisto budú môcť sledovať aj ďalšie ľubovoľné  atribúty, ktoré ovplyvňujú výrobu a finálny produkt, ako je výkonnosť strojov, teplota prostredia či zariadení, rôzne odchýlky a nedokonalosti a mnohé iné parametre.

Zoči-voči big data

Je jasné, že jeden z hlavných predpokladov úspechu v ére Industry 4.0 je zvládnutie big data. Databázy so stovkami miliónov, ba až miliardami záznamov nie sú už nič nevídané ani v našich končinách. Ráta sa s tým, že dáta budú exponenciálne pribúdať, preto sa výrobné firmy budú musieť naučiť ich využívať. Vo väčšine prípadov však platí pravý opak, pritom sa tým firmy oberajú o nové príležitosti, o efektívnejšiu výrobu, prípadne kvalitnejší produkt.

Postaviť sa armáde informácií s tradičnými riešeniami BI, ako sú dátové sklady, technológie OLAP či nebodaj Excel, je vopred odsúdené na neúspech. Hoci je téma big data opradená mýtmi a legendami, netreba mať z toho obavy. Najlepšie analytické nástroje dokážu stovky miliónov až miliardy záznamov spracovať so sekundovými reakciami. A to nie je všetko. Big data sa totiž dá skrotiť aj bez tradičných technológií BI, dátových skladov a na bežne dostupnom hardvéri.

Machine learning

S autonómnym rozhodovaním a big data súvisí aj strojové učenie (machine learning). Táto podoblasť umelej inteligencie sa zaoberá algoritmami a technikami umožňujúcimi strojom učiť sa a prispôsobovať okoliu s cieľom optimalizácie výrobného procesu. Veľké objemy dát, ktoré stroje generujú, nemožno spracovať a analyzovať manuálne, respektíve s tradičným prístupom k BI. Aby sme stroje a dáta mohli využívať naplno, treba integrovať do jednotlivých procesov sofistikované štatistické a analytické nástroje, ktoré potenciál týchto dát využijú naplno.

Machine learning má v praxi široké využitie. Stroje sú schopné bez ľudského zásahu rozoznávať vzorce správania sa či trendy, napríklad v oblasti využívania kapacít. Identifikujú aj anomálie vo výrobnom procese, chyby výrobkov, chybovosť zariadení, predvídajú poruchy strojov a tomu prispôsobujú údržbu. Systém odhalí aj súvislosti medzi výkonnosťou robotníkov a počtom dní voľna, ktoré v poslednom čase čerpali, manažéri tak môžu prispôsobovať organizáciu zmien.

Prediktívna analytika

Jedna z najčastejšie skloňovaných oblastí machine learningu a Industry 4.0 je prediktívna analytika. Umožňuje predpokladať budúci vývoj na základe historických dát a udalostí, čo otvára široké spektrum možností využitia. Vďaka predikciám sa dá napríklad optimalizovať riadenie skladových zásob, predpovedať zlyhanie výrobnej linky či zhodnotiť potenciál dizajnu nového produktu.

Prediktívne analýzy machine learningu dokážu odhaliť opakujúce sa vzorce a kvantifikovať predpovede predovšetkým nad takými objemami dát a v takých štruktúrach, s akými tradičné softvéry už nedokážu pracovať.

Ako sme už spomenuli, riešenia BI prinášajú rôznu technologickú úroveň. Tie najlepšie sú schopné spracúvať a prepájať údaje prakticky z akýchkoľvek dátových zdrojov bez ohľadu na vendora a typ systému. Takto možno zo zdroja vytiahnuť ľubovoľné tabuľky, polia až na úroveň konkrétnych záznamov, hoci s ohľadom na odberateľa, produkt, jeho zloženie alebo časový rámec.

Tým sa výrazne rozširujú možnosti využitia prediktívnych analýz, a to aj bez zložitých integrácií. Na prepojenie zdrojov s platformou BI slúžia tzv. konektory, ktoré disponujú aj dodatočnými možnosťami na nastavenie optimálnych procesov.

Mária Šándorová, Business Intelligence Specialist, EMARK, s. r. o.


Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

ITPro

Smart parking: Jednoduchá technológia, z ktorej profitujú všetci

12.07.2018 10:12

Siete pre internet vecí v súčasnosti ponúkajú množstvo riešení na uľahčenie každodenného života. Jeden z najväčších problémov obyvateľov miest je bezpochyby parkovanie. Predstavte si situáciu, keď vie ...

ITPro

Viete, kde máte dáta relevantné pre GDPR?

12.07.2018 10:08

Európske nariadenie GDPR (skr. General Data Protection Regulation) je v platnosti už niekoľko týždňov, no pre mnoho firiem je stále ešte veľkou neznámou a stále k nemu hľadajú cestu. A ani statusom „G ...

ITPro

Praktická kryptológia (16. časť) XTS FDE

12.07.2018 10:00

V tejto časti seriálu vám ukážeme postup manuálnej aktivácie šifrovania diskových oblastí, resp. celých pevných diskov (Full Disk Encryption). Ako zvyčajne nebudeme zachádzať do detailov, ktoré by ďal ...

q

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

Najnovšie videá



PC forum button