På väg mot den smarta fabrikens era: digitalisering och omvandling

Industri- och tillverkningssektorn omställer sig gradvis mot automatisering och smarta tillverkningsprocesser till följd av införandet av ny teknik. Huvudfokus inom industrisektorn har legat på att öka produktiviteten och produktionen. I takt med att ny teknik introduceras på marknaden minskar oplanerade driftstopp, samtidigt som utbudet och tillgängligheten av styrsystem har ökat. Genom att använda modern teknik och automatisering kan tillverkare och producenter öka sin produktivitet och produktion.

Virtualisering av industrianläggningar är en strategi som sänker kostnaderna, förenklar processerna och förbättrar effektiviteten. För att upprätthålla tillförlitligheten kräver virtualisering inom industrisektorn feltoleranta system. Virtualisering kan också användas för att stödja den digitala omställningen och förbättra företagets effektivitet.

Enkelt uttryckt är digital omvandling processen att integrera digitala system och tekniker i en tidigare traditionell miljö. Den industriella digitala omvandlingen har flera tillämpningar för att effektivisera tillverkningsprocesser. De slutgiltiga målen är effektivitet, tillförlitlighet och precision. Maskininlärning, artificiell intelligens, digitala tvillingar, förstärkt och virtuell verklighet samt autonoma system är några av de digitala tekniker som dominerar branschen.

Företag som har blomstrat tack vare den digitala omvandlingen har sett sina intäkter skjuta i höjden jämfört med branschgenomsnittet. Tekniken erbjuder omedelbara fördelar såsom ökad effektivitet och kvalitet, tillsammans med långsiktiga fördelar som lägre kostnader och högre avkastning. En anläggning kan dra nytta av den digitala omvandlingen när det gäller resurseffektivitet, eliminering av fel och säkerhet, eftersom den bidrar till att maximera prestandan.

Digitala data är snabbare, mer exakta och tillgängliga för alla som har nödvändiga åtkomstuppgifter i dagens miljö. Det sparar också resurser och bidrar till att minska vårt miljöavtryck. Målet med den digitala omvandlingen är att utnyttja digitala tekniker för att på ett hållbart sätt förbättra välbefinnandet för alla människor inom alla sektorer.

Den typ av databehandling som var vanlig före virtualiseringen dominerades av servrar med en enda applikation och stationära datorer, vilket ledde till underutnyttjad hårdvara. Virtualisering gör det möjligt för en dedikerad server att utföra arbetet för flera andra, vilket ökar kapacitetsutnyttjandet. Varje virtuell maskin (VM) på en fysisk server har sin egen partition i en virtualiserad miljö. Dessa partitioner finns på en programvara som kallas hypervisor, vilken skapar och hanterar virtuella maskiner. Hypervisorn hanterar de kärntjänster som krävs för att köra applikationerna samt deras gästoperativsystem. På detta sätt gör virtualisering det möjligt att köra flera virtuella maskiner, liksom ett stort antal operativsystem och applikationer, på samma fysiska server.

Den explosionsartade datamängden och den ökade processorkapaciteten driver på innovationer som kommer att förändra själva produktionsprocessens natur. Tillverkningsindustrin genererar mer data än någon annan bransch, men få organisationer utnyttjar den. Digital tillverkningsteknik kommer under det kommande decenniet att göra det möjligt för organisationer att koppla samman fysiska tillgångar via en ”virtuell tråd”.

Vikten av virtuell verklighet (VR) för utvecklingen av smart tillverkning får inte underskattas, eftersom den är en av dess nyckelkomponenter. Tillverkare strävar efter att optimera produktutveckling, tillverkning och efterbearbetningsprocesser för att möta kraven på en snabbt föränderlig global marknad. För att uppnå detta bör alla delar av industrisektorn överväga att utnyttja data och analysverktyg.

Smart tillverkning har en omvälvande inverkan på tillverkningssystemet genom att erbjuda konkreta fördelar inom områden som hastighet, anpassningsförmåga, Innovation, kvalitet, kostnader, tillförlitlighet, tillgångarnas driftsäkerhet och bränsleeffektivitet. Ineffektiviteter minskas genom hela tillverkningsprocessen, från idéutveckling till inköp av råvaror och vidare till produktförsäljning.

Till exempel kan en fabrik utrustad med smarta och anpassningsbara lösningar enkelt modifieras för att öka eller minska produktiviteten, vilket möjliggör snabbare lansering av nya produkter på marknaden och fler möjligheter att vinna marknadsandelar. Smart tillverkning kan hjälpa företag att interagera och utbyta data i sådana miljöer.

Hindren för införandet av system för smart tillverkning kan däremot omfatta säkerhetsfrågor, bristande systemintegration, dålig avkastning på investeringar samt brister i operativ, systematisk, teknisk och semantisk interoperabilitet.

Under de kommande åren kommer dock automatiseringen av industriella processer att växa i rasande takt i takt med att fler länder väljer bättre och mer kostnadseffektiv kvalitetskontroll. Maskininlärning kommer att vara avgörande för automatiseringen av komplexa procedurer. Företag som anammar dessa nyare tekniker kommer att skapa ett prejudikat som andra kan följa. Smart tillverkning kommer att drivas av intelligent videoanalys i samarbete med programvara för maskininlärning.

En av de viktigaste drivkrafterna bakom smart tillverkning är den digitala tvillingen, som har medfört en förändring av traditionella industriella protokoll. I takt med att företag strävar efter att bli mer effektiva och hållbara ökar behovet av storskaliga investeringsprojekt. Detta kräver att företagen utformar nya lösningar på ekonomiska och miljömässiga utmaningar. Den digitala tvillingen bygger på förenkling av processer.

En digital tvilling är ansluten via sensorer till motsvarande fysiska system. Sensorerna genererar data om en rad olika fysiska egenskaper hos objekt, såsom energiproduktion, temperatur, väderförhållanden och så vidare. Dessa data kan användas för att köra simuleringar, utreda prestandaproblem och föreslå ändringar, allt i syfte att uppnå relevanta resultat.

Branscher som utvecklar storskaliga projekt eller produkter använder digitala tvillingar. Olje- och gasbranschen utnyttjar i snabb takt digitala tvillingar för att öka produktionen, effektiviteten och tillförlitligheten. En digital tvilling ger insikter och kunskap som kan utnyttjas för att skapa oöverträffade ekonomiska fördelar.