Όλο και περισσότερα εργοστάσια σήμερα απαιτούν την ανανέωση των ηλεκτρονικών, των δικτύων και, κατά συνέπεια, του λογισμικού.
Τα εργοστάσια πριν από 10-15 χρόνια, ακόμη και αν δημιουργήθηκαν με την τεχνολογία αιχμής της εποχής, παρά το γεγονός ότι εξακολουθούν να εγγυώνται υψηλά επίπεδα πραγματικής παραγωγικότητας σήμερα, υποφέρουν από πολλά μειονεκτήματα όσον αφορά τη συντήρηση, τα ανταλλακτικά και την κυβερνοασφάλεια.
Πολλά από τα κύρια εξαρτήματα αυτοματισμού, όπως τα PLC και οι μετατροπείς, έχουν στην πραγματικότητα σταματήσει να παράγονται και, σε περίπτωση βλαβών, οι εταιρείες μπορούν να βασίζονται μόνο στην αποθήκη ή στο εμπόριο aftermarket.
Τα εσωτερικά δίκτυα επικοινωνίας αυτών των μηχανημάτων χρησιμοποιούν πλέον ξεπερασμένες τεχνολογίες, οι οποίες παρουσιάζουν αμέτρητα κρίσιμα ζητήματα στον τομέα της ασφάλειας πληροφορικής.
Οι συσκευές που χρησιμοποιούνται είναι συχνά ασύμβατες με τις αντίστοιχες συσκευές τελευταίας γενιάς, με αποτέλεσμα να αποκλείονται τυχόν αλλαγές που αποσκοπούν στην αύξηση της παραγωγικότητας ή στη διαφοροποίηση της προσφοράς προϊόντων.
Υπάρχουν επομένως πολυάριθμοι και πιεστικοί λόγοι που θα ωθούσαν τους διευθυντές να προετοιμάσουν μια διαδικασία ανακαίνισης για τις μονάδες τους, δυστυχώς όμως υπάρχει και μια έντονη απροθυμία απέναντι σε αυτή την υπόθεση.
Συνεπώς, συχνά η αναμόρφωση ξεκινά επειγόντως μόνο όταν έχουν ήδη προκύψει καταστάσεις που είναι δύσκολο να διατηρηθούν.
Οι λόγοι για αυτή την απροθυμία είναι στην πραγματικότητα πολύ συγκεκριμένοι:
– Οι εν λόγω μονάδες έχουν υποβληθεί σε χρόνια βελτιστοποίησης και έχουν δοκιμαστεί ώστε να αντιδρούν αποτελεσματικά σε επαναλαμβανόμενα στρεσογόνα γεγονότα.
– Τα φυτά έχουν συχνά φτάσει στο μέγιστο επίπεδο παραγωγικότητας που επιτυγχάνεται από τη φυσική του φυτού.
– Οι διευθυντές φοβούνται ότι δεν είναι δυνατό να επιτευχθεί το ίδιο επίπεδο παραγωγικότητας, βελτιστοποίησης και αξιοπιστίας αμέσως μετά την ενημέρωση.
– Υπάρχει φόβος ότι το προϊόν μετά την ανανέωση θα είναι ποιοτικά διαφορετικό από το προηγούμενο, προκαλώντας δυσκολίες στην εμπορία και κίνδυνο επιστροφών.
– Το προσωπικό συντήρησης που γνωρίζει καλά το εργοστάσιο και όλο το προσωπικό παραγωγής θα πρέπει να επανεκπαιδευτούν μετά την ανακαίνιση.
– Η αντικατάσταση του αυτοματισμού και η επανεγγραφή των προγραμμάτων PLC, αν και απαραίτητη για την ανανέωση, είναι εξαιρετικά ευαίσθητη στην περίπτωση μονάδων για τις οποίες είναι απαραίτητο το προϊόν μετά τις τροποποιήσεις να παραμένει αδιαχώριστο από το προηγούμενο· για παράδειγμα, σε μονάδες τροφίμων «ιστορικών» προϊόντων·
– Ο χρόνος διακοπής λειτουργίας που απαιτείται για μια τόσο σημαντική αλλαγή στα εργοστάσια είναι δύσκολο να ενσωματωθεί στον προγραμματισμό παραγωγής της εταιρείας.
Η ανακαίνιση είναι μια σύνθετη διαδικασία, η οποία απαιτεί πλήρη αναδρομική μηχανική της εμπλεκόμενης παραγωγικής διαδικασίας και τη μελέτη μιας στρατηγικής εφαρμογής που επιτρέπει την ενημέρωση των συστημάτων με τον ελάχιστο δυνατό αντίκτυπο στον προγραμματισμό παραγωγής της εμπλεκόμενης εταιρείας.
Από αυτή την άποψη, η δυνατότητα ύπαρξης ενός ψηφιακού διδύμου για την προσομοίωση της νέας αρχιτεκτονικής υλικού/λογισμικού και τη σύγκρισή της με την πραγματική εγκατάσταση έχει πολλά και πολύτιμα πλεονεκτήματα, μερικά από τα οποία συνδέονται με την αποτελεσματικότητα της ίδιας της διαδικασίας ανανέωσης:
1- Υποστήριξη για επανασχεδιασμό υλικού, για την επιλογή συσκευών αντικατάστασης με βάση την απόδοση των προϋπαρχουσών.
2- Υποστήριξη για εργασίες οπισθοδρομικής μηχανικής και επακόλουθη βελτιστοποίηση χρόνου στη δημιουργία του Λογισμικού.
3- Δυνατότητα σύγκρισης της απόδοσης μεταξύ της παλιάς πραγματικής μονάδας και της νέας προσομοιωμένης μονάδας, με βάση την ορθή εκτίμηση των ποσοστών απόδοσης και αποδοτικότητας.
4- Δυνατότητα αναδημιουργίας προηγούμενων καταστάσεων στρες, όπως αναφέρονται από τους πελάτες, για τον έλεγχο της αξιοπιστίας της ανακαίνισης.
5- Κοινοποίηση των αποτελεσμάτων της ανακαίνισης στον πελάτη πριν από την φυσική παρέμβαση στο εργοστάσιο, προκειμένου να επικυρωθεί η λειτουργικότητά του.
Άλλα πλεονεκτήματα σχετίζονται με τη μελλοντική χρήση της προσομοιωμένης πλατφόρμας για τη διαχείριση εγκαταστάσεων:
6- Χρήση της προσομοιωμένης πλατφόρμας για την εκπαίδευση χειριστών και προσωπικού συντήρησης.
7- Χρήση της προσομοιωμένης πλατφόρμας για προγνωστική συντήρηση, δεδομένης της δυνατότητας προσομοίωσης του λειτουργικού φορτίου κάθε μεμονωμένου κινητήρα ή ενεργοποιητή.
8- Άνοιγμα σε νέα περιθώρια βελτιστοποίησης, τα οποία μπορούν να διερευνηθούν στην προσομοιωμένη πλατφόρμα χωρίς διακοπές λειτουργίας στην πραγματική εγκατάσταση.
Οι δραστηριότητες ανακαίνισης σχεδιάστηκαν στο παρελθόν ακολουθώντας μια καθαρά θεωρητική προσέγγιση και στη συνέχεια δοκιμάστηκαν in vivo στο ανακαινισμένο εργοστάσιο και κατά τη διάρκεια της παραγωγής.
Το αποτέλεσμα ήταν σχεδόν αναπόφευκτα η ανάγκη για αλλαγές και διορθώσεις στον τομέα, με σοβαρές επιπτώσεις στους χρόνους εκκίνησης και στη μέγιστη εφικτή απόδοση.
Με τη χρήση ενός ψηφιακού διδύμου είναι δυνατό όχι μόνο να επιλυθούν τα κοινά κρίσιμα ζητήματα μιας ανακαίνισης, αλλά και να μειωθεί ο απαραίτητος χρόνος διακοπής λειτουργίας, να αξιολογηθεί η μελλοντική απόδοση και να διατεθεί ένα εργαλείο που θα είναι πολύ χρήσιμο στη μελλοντική διαχείριση της ίδιας της εγκατάστασης.
Δεν πρέπει να αποκλείεται, μεταξύ των πλεονεκτημάτων της δημιουργίας ενός ψηφιακού διδύμου, η προώθηση στον πελάτη αυτού του αισθήματος ασφάλειας που είναι απαραίτητο για να λάβει την απόφαση να εκσυγχρονίσει το εργοστάσιο και να το καταστήσει ξανά πρωτοποριακό, επιτρέποντάς του να εξερευνήσει νέα και πρωτοφανή περιθώρια αύξησης της παραγωγικότητας.
Τέλος, πρέπει να τονιστεί ότι η τεχνολογία ψηφιακών διδύμων μπορεί επίσης να εφαρμοστεί στο αρχικό λογισμικό για την καλύτερη κατανόηση της λειτουργίας του και την προσομοίωση της συμπεριφοράς του σε κρίσιμες καταστάσεις που είναι δύσκολο να εφαρμοστούν στην πράξη, και στη συνέχεια να συγκριθούν τα αποτελέσματα με το ανανεωμένο λογισμικό και να αξιολογηθούν τυχόν βελτιώσεις.
