Przyszłość projektowania i produkcji pod znakiem PLM

Projektowanie i produkcja przemysłowa będą w przyszłości ściśle skorelowane z zarządzaniem cyklem życia produktu (PLM). Już dziś narzędzia PLM odgrywają istotną rolę w tworzeniu zaawansowanych aplikacji z wykorzystaniem cyfrowych bliźniaków i kontroli jakości. W aplikacjach chmurowych natomiast triumfy święcić będzie bezprzewodowa sieć 5G.

Maurizio Pazzini – wiceprezes ds. rozwoju technicznego i wsparcia rozwoju produktu w firmie Siemens Digital Industries Software Italy – zajmuje kluczową pozycję w segmencie zarządzania procesami produkcyjnymi (MOM) i aktywnie angażuje się we wprowadzanie na rynek nowych produktów, wdrożenia i opiekę posprzedażową nad klientami końcowymi, integratorami i użytkownikami platformy Siemensa. Jak mało kto rozumie więc specyfikę branży i potrafi rozpoznawać kształtujące ją tendencje. W rozmowie z redakcją omawia przyszłe trendy w rozwoju oprogramowania do zarządzania produkcją.

Redakcja: Pojęcie cyfrowego bliźniaka funkcjonuje w wielu kontekstach, w tym w aplikacjach z zakresu utrzymania ruchu. Gdzie dziś najczęściej spotykamy cyfrowe bliźniaki?

Maurizio Pazzini: Technologia cyfrowych bliźniaków rozwinęła się na różnych polach. Jednak moim zdaniem z perspektywy przetwórców przemysłowych najwięcej zalet oferuje w obszarze realizacji produkcji, a zwłaszcza kontroli jakości.

Drugim filarem kontroli jakości jest nowoczesny, adaptowalny system zarządzania cyklem życia produktu (Product Lifecycle Management – PLM), który integruje ludzi i procesy ponad klasycznymi, funkcjonalnymi podziałami. Takie połączenie potencjału różnych „produktów” przynosi największe korzyści. Cyfrowe bliźniaki jako produkty MOM mogą funkcjonować w izolacji, ale najwięcej zalet oferują w połączeniu z systemem PLM. W tym zakresie współpracujemy z kolegami reprezentującymi obie dziedziny, dzięki czemu możemy zaoferować klientom taką konfigurację modelu cyfrowego, która w pełni odpowiada wymaganiom produkcyjnym. Nasza wizja opiera się na zerwaniu z podziałem na dział kontroli jakości i dział produkcji. Chcemy stworzyć dla nich unikalny szkielet, z którego oba działy będą mogły czerpać interesujące je informacje. Szkielet ten współtworzy moduł kontroli jakości i moduł realizacji produkcji, które wspólnie wykonują oba typy procesów.

Redakcja: Czy oprogramowanie do kontroli jakości lub zarządzania łańcuchem dostaw będzie w przyszłości bazowało na technologii blockchain?

Maurizio Pazzini: Wnikliwie zbadaliśmy temat blockchain i wkrótce podejmiemy decyzję, czy wdrożyć tę technologię w naszych produktach. Na rynku dostępnych jest wiele prototypowych rozwiązań blockchain, dlatego traktujemy ten temat poważnie. Zajmują się nim specjalne wydziały wyodrębnione z naszego działu badań i rozwoju specjalnie z myślą o tworzeniu innowacyjnych produktów, w tym opartych na technologii blockchain. To one proponują konkretne innowacje, poddawane potem ocenie przez zespół ds. zarządzania produktem.

Redakcja: Cyfrowe bliźniaki sprawdzają się m.in. w procesach monitorowania autonomicznych pojazdów. Jak poza produkcją można jeszcze wykorzystać tę technologię?

Maurizio Pazzini: Nie analizujemy cyfrowych bliźniaków tylko z perspektywy produkcji, lecz z perspektywy ich użyteczności. Wykorzystanie dostarczanych przez nie informacji do obsługi autonomicznych pojazdów wydaje się wręcz oczywistym zastosowaniem dla tego typu oprogramowania.

Pojazdy autonomiczne są wyposażone w szereg węzłów Internetu Rzeczy, co umożliwia nam przesyłanie do nich danych zebranych na bazie obserwacji cyfrowego modelu pojazdu (cyfrowego bliźniaka). Ów cyfrowy bliźniak wie, jak powinien zachowywać się produkt i jakie są parametry jego pracy. Dzięki temu możemy łatwo tworzyć różne scenariusze i sprawdzić, czy pojazd funkcjonuje zgodnie z założeniami jego konstruktorów. Tego typu cyfrowe bliźniaki są wykorzystywane do kontroli wydajności produktu lub systemu. W produkcji przemysłowej stanowią zaś cyfrowe odwzorowanie tego, jak powinien przebiegać proces wytwórczy. Dane pozyskane dzięki tej technologii są też wykorzystywane do analizy funkcjonowania wytworzonych produktów. Dlatego trzeba pamiętać, że cyfrowe bliźniaki różnią się od siebie w zależności od aplikacji.

Redakcja: A jaką rolę w pojazdach autonomicznych i produkcji przemysłowej odgrywają bezprzewodowe technologie 5G?

Maurizio Pazzini: Kluczową kwestią jest dziś znalezienie odpowiedzi na pytanie, na ile infrastruktura może ułatwić adaptację technologii chmurowych w przetwórstwie przemysłowym. Dziś wielu klientów podchodzi do tego tematu nieufnie, gdyż systemy MOM należą do grupy systemów o krytycznym znaczeniu dla ciągłości procesów zachodzących w przedsiębiorstwach. Przeniesienie tego typu systemu do chmury wymaga bardzo wydajnej i niezawodnej infrastruktury IT. Aby wykorzystać technologie 5G w produkcji przemysłowej, konieczne jest zatem stworzenie wydajnej webowej infrastruktury chmurowej o takim samym stopniu niezawodności jak platformy bazujące na dożywotniej licencji (on-promise).

Redakcja: Którą platformę chmurową wybrać do tego celu?

Maurizio Pazzini: Wszystko zależy od regionu: w krajach Zachodu głównym graczem rynkowym jest tu Amazon, który przekonał do siebie wielu producentów przemysłowych. Z kolei w Chinach platforma AWS (Amazon Web Services) nie cieszy się zbytnią popularnością, głównie z uwagi na potrzebę większej kontroli danych. W naszej opinii to właśnie Amazon jest dla wielu producentów pierwszym wyborem, jeśli chodzi o platformy chmurowe. Wydaje się przy tym, że z ich zalet najpełniej korzystają dziś średniej wielkości przedsiębiorstwa. Duże firmy w mniejszym stopniu odczuwają bowiem korzyści płynące z redukcji kosztów operacyjnych na skutek przemodelowania infrastruktury IT. Ponieważ dysponują własnymi centrami danych i zespołami IT, integracja dodatkowego systemu nie stanowi dla nich problemu. Dlatego też na ogół wdrażają jedynie wybrane elementy systemów MOM i aplikacje o mniejszym znaczeniu dla ciągłości procesów. W przeciwieństwie do nich małe i średnie firmy robią to kompleksowo, mimo że adaptacja takiego systemu nierzadko stanowi dla nich spore wyzwanie. Dlatego uważam, że to właśnie one będą w przyszłości wyznaczać trendy w zakresie MOM.

Redakcja: Sektor produkcyjny w Europie Środkowo-Wschodniej dysponuje wykwalifikowaną siłą roboczą przy niższych kosztach pracy niż w innych częściach kontynentu. Niedobory pracowników powodują jednak, że coraz więcej firm decyduje się na wdrażanie środków automatyki. Jak automatyzacja może pomóc w realizacji procesów produkcyjnych?

Maurizio Pazzini: Największy potencjał w zakresie automatyzacji oferują powtarzalne procesy wytwórcze. Liczba pracowników produkcji jest bowiem proporcjonalna do stopnia złożoności wytwarzanych dóbr. Z tego względu w perspektywie kilku lat nie należy się spodziewać pełnej automatyzacji np. sektora lotniczego. W procesach wytwarzania złożonych detali człowiek nadal będzie odgrywał istotną rolę. Dlatego rozwój nowych sektorów przemysłu (takich jak budowa rakiet kosmicznych) spowoduje, że wzrośnie popyt na inżynierów i pracowników produkcyjnych.

Redakcja: A więc optymistycznie patrzy Pan w przyszłość?

Maurizio Pazzini: Oczywiście. Moim zdaniem nasza wizja rozwoju jest w pełni akceptowana przez klientów, co nie oznacza, że nie musimy mierzyć się z wyzwaniami. Klienci stale podnoszą nam poprzeczkę, a ich oczekiwania wobec naszych produktów są bardzo wysokie i stymulują rozwój innowacji.


Wywiad oryginalnie ukazał się w marcowo-kwietniowym wydaniu Control Engineering.