Cyfryzacja produkcji i chmura obliczeniowa w przemyśle

Rozmawiamy ze Steffenem Leidelem z firmy Siemens

Dostawcy technologii dla branży przemysłowej poświęcają dzisiaj coraz więcej uwagi możliwościom integracji systemów automatyki oraz IT. Czym są dla Siemensa zagadnienia cyfryzacji produkcji?
Steffen Leidel jest Dyrektorem pionu Przemysłowych Systemów Automatyki w firmie Siemens

Cyfryzacja polega przede wszystkim na udostępnianiu oraz wykorzystywaniu danych z procesu produkcyjnego dzięki nowoczesnym narzędziom IT. Doskonałym przykładem jest transmisja danych do chmury obliczeniowej, co zapewnia zupełnie nowe możliwości w zakresie analizy informacji, zdalnej diagnostyki oraz zarządzania pracą urządzeń przez Internet. Siemens już teraz oferuje takie rozwiązania.
Omawianą cyfryzację przemysłu traktujemy przy tym znacznie szerzej, niż tylko jako dodawanie do produktów nowych funkcji. Uważamy, że można informatyzować praktycznie wszystkie procesy w przedsiębiorstwie wytwórczym. Mowa tu zarówno o obszarach projektowania i symulacji działania produktów, urządzeń, aż do tworzenia całych linii technologicznych. Jest to koncepcja tworzenia systemu fizycznego, a wraz z nim odpowiednika cyfrowego, czyli tzw. Digital Twin. W automatyce jest analogicznie, bowiem z jednej strony powstaje aplikacja w TIA Portal, z drugiej zaś realnie istniejący układ automatyki i sterowania.

Gdy odwiedzamy lokalnych klientów, którzy rozwijają lub planują rozwijać cyfrowe innowacje, bardzo często omawiamy tematy zarówno z zakresu automatyzacji produkcji, jak też projektowania i zarządzania cyklem życia produktów. Tak było również podczas niedawnego Digitalization Tour, gdzie prezentowaliśmy nowe rozwiązania oparte na sterownikach S7-1500, a także procesy projektowe z wykorzystaniem TeamCenter. Jest to platforma integrująca TIA Portal z oprogramowanie PLM. Wskazywaliśmy ponadto, że implementacja technologii cyfrowych jest łatwiejsza w momencie gdy użytkownicy korzystają z platformy SIMATIC, która daje możliwość też łatwej wymiany danych z systemami informatycznymi.

Co robić z danymi pozyskiwanymi z obszaru produkcyjnego? Jakie są możliwości ich wykorzystania przez firmy przemysłowe?

Liczba informacji pozyskiwanych z maszyn i systemów produkcyjnych rośnie ekspotencjalnie, przez co istnieje potrzeba wykorzystania z inteligentnych aplikacji, które pozwolą na wnioskowanie i przedstawianie odpowiednich analiz. Te ostatnie powinny być różne, zależnie od poziomu organizacyjnego przedsiębiorstwa. Wtedy też najlepiej pozwolą na zarządzanie produkcją, jej optymalizację i zwiększanie jakości wyrobów.
Rozwinęliśmy w tym zakresie nowy produkt, którym jest chmura obliczeniowa MindSphere. Jest to właściwie cała platforma do zastosowań w przemyśle, która zapewnia dostęp do danych produkcyjnych z wykorzystaniem technologii internetowych oraz możliwość wykonywania złożonych analiz. MindSphere można porównać do współczesnych usług chmurowych oferowanych przez duże firmy informatyczne.

MindSphere

„Na dole” chmury obliczeniowej znajdują różne źródła danych i urządzenia – przykładowo sterowniki, roboty, napędy, czujniki, komputery i inne. Możliwość ich łączenia się z chmurą zapewniają nasze urządzenia Nanobox, tj. bramki sieciowe bazujące na komputerach przemysłowych SIMATIC, a niedługo taka funkcjonalność będzie dostępna bezpośrednio w sterownikach S7-1500.
Z kolei „na górze” chmury obliczeniowej są systemy informatyczne pozwalające na przetwarzanie, analizę i wizualizację danych. Mogą być to zarówno aplikacje przygotowane przez Siemensa, jak też inne firmy. Przykładem jest tu Atos, z którą współpracujemy od kilku lat, czy SAP oraz IBM. W tym przypadku planowana jest integracja w MindSphere narzędzia analitycznego IBM Watson Analitycs.

Jaki jest scenariusz wykorzystania MindSphere?

Za przykład posłużyć może aplikacja MindApp Fleet Manager, która pozwala na kontrolę i wizualizację stanu urządzeń obiektowych. Jeżeli urządzenia w zakładzie mogą meldować o swoim stanie czy np. konieczności serwisu i jeśli informacja ta dostępna jest chmurze, to można ją udostępniać różnym komórkom organizacyjnym przedsiębiorstwa. Ponadto możliwe jest tworzenie zupełnie nowych strategii w polityce utrzymania ruchu. Szczególne korzyści mogą mieć tu firmy globalne, którym pozwala to na zarządzanie całymi zasobami produkcyjnymi praktycznie z jednego miejsca.
Uważam, że w przyszłości szybko będzie rosła liczba urządzeń z możliwością podłączania do chmury i już teraz przekonujemy klientów do korzystania z naszego rozwiązania. Obecnie proponujemy dostęp do chmury obliczeniowej Siemensa, aczkolwiek w przyszłości zapewnimy też przedsiębiorstwom możliwość korzystania z ich własnych chmur obliczeniowych.
Dodam, że Siemens ma już pierwszych użytkowników MindSphere w Polsce i przygotowujemy referencje z naszych doświadczeń w tym zakresie. Niebawem pokażemy pierwsze polskie aplikacje.

Siemens przeszedł w ostatnim czasie reorganizację, czego elementem było stworzenie branży Digital Factory. Z czym się to wiązało i jakie były powody tych działań?

Omawiane zmiany stanowią urzeczywistnienie nakreślonej kilka lat temu strategii Vision 2020, w ramach której Siemens ma w jeszcze większym stopniu niż dotychczas skupiać się na kluczowych dla koncernu branżach. Takimi są elektryfikacja, automatyzacja oraz cyfryzacja. Ta pierwsza to przede wszystkim rozwój technologii związanych z energetyką, w tym zarówno produkcja, przesył, jak i rozdział energii. Jeżeli chodzi o automatyzację, to jest to cały pakiet produktów i rozwiązań dla przemysłu począwszy od aparatury niskiego napięcia, rozdzielnic, poprzez urządzenia automatyki, PLC, HMI, komponenty sieciowe, aż do techniki napędowej oraz CNC. Elementem łączącym te produkty jest oprogramowanie TIA Portal – jest ono częścią naszej platformy Digital Enterprise.

W ostatnich latach Siemens znacznie rozbudował portfolio związane z oprogramowaniem i jest ono obecnie skupione wokół narzędzi Siemens PLM Software. Pozwalają one na zaprojektowanie i symulowanie pracy zarówno produktu – urządzenia, maszyny czy systemu, jak też całej linii technologicznej, gdzie będzie on wytwarzany. Innymi słowy jest tu mowa o możliwości kompleksowego projektowania systemów produkcyjnych, a nawet całych zakładów. Jako że we współczesnym przemyśle procesy te zbiegają się, również w Siemensie działy automatyki oraz PLM Software są połączone w jednej strukturze, którą jest Digital Factory.

Kilka miesięcy temu uruchomiliście nową inicjatywę Next47 dotyczącą m.in. start-upów. Jakie są jej cele?

Jest to nowa jednostka biznesowa w ramach struktury Siemensa, która powstała w celu wspierania prac osób wdrażających przełomowe idee oraz firm tworzących nowe technologie. Jej nazwa nawiązuje do 1847 roku, kiedy założony został Siemens. Obecnie nazwalibyśmy go start-upem, szczególnie że firma miała innowacyjność wpisaną w swoją działalność od samego początku.
Wsparcie w ramach programu dotyczy m.in. rozwoju w obszarach związanych z rozproszonymi sztuczną inteligencją, systemami zasilania, e-mobilnością oraz autonomicznymi maszynami. Mogą być to inicjatywy u nas w firmie, jak też zewnętrznych przedsiębiorstw na rynku. Tymi ostatnimi mogą być przykładowo producenci oprogramowania tworzący aplikacje podłączone do MindSphere. Na realizację programu Next47 przeznaczony jest budżet w wysokości miliarda euro.

Gdzie można zobaczyć rozwiązania takie jak omawiane?

MindSphere, jak też wiele innych produktów, przedstawimy podczas kwietniowych targów Hannover Messe. Mogę już dzisiaj również zapowiedzieć polską prezentację rozwiązań z zakresu cyfrowej fabryki, która odbędzie się podczas targów Mach-Tool w Poznaniu. Wspólnie z naszymi partnerami pokażemy stanowisko, gdzie przedstawione będzie przesyłanie danych do chmury MindSphere i ich wykorzystanie w aplikacji automatyki.

Dziękujemy za rozmowę.