Oprogramowanie podstawą innowacji podczas transformacji cyfrowej

Kiedy Konrad Zuse wypuścił w 1943 r. pierwszy swobodnie programowalny komputer Z3, oprogramowanie wciąż znajdowało się w najwcześniejszej fazie rozwoju. Do programowania użyto wówczas asemblera. Pierwsze języki wyższego poziomu pojawiły się dopiero w latach 50. ubiegłego wieku. Później, gdy monitory stały się dostępne jako interfejsy człowiek-maszyna (HMI), kod używany do wyświetlania "Hello, World!" zaczął być stosowany w prawie każdym samouczku do nauki języka programowania. W latach 50. i 60. powstały oprogramowania opracowane z myślą o zastosowaniach komercyjnych, takich jak np. rachunkowość, ale do wykorzystania oprogramowania w hali fabrycznej, do produkcji przemysłowej, była jeszcze długa droga.

Duży krok naprzód w interakcji między oprogramowaniem a przemysłem stanowiły komputery wyposażone w interfejsy do czujników, siłowników, wyświetlacze i systemy audio. Potem pojawiły się systemy wprowadzania i wyprowadzania głosu oraz ekrany dotykowe, ułatwiające komputerom i maszynom produkcyjnym komunikację z ludźmi. I właśnie w tym obszarze, w 1987 r., w Austrii, w roli eksperta pojawiła się firma COPA-DATA ze swoim oprogramowaniem zenon, które w szybkim czasie zdobyło popularność – dzięki intuicyjności, rozwiniętej grafice i innowacyjnym, jak na tamte czasy, funkcjom.

Nowe modele biznesowe w budowie maszyn i urządzeń

Możliwości i funkcjonalności, zapewniane przez nowoczesne oprogramowanie – takie jak np. zenon Software Platform – zmieniają również całe modele biznesowe, proces produkcji w przemyśle czy procesy logistyczne. Przykładowo, w ramach modeli biznesowych opartych na użytkowaniu urządzeń, producenci maszyn dostarczają swoje maszyny, oferując je w formie usługi leasingu lub w zamian za opłatę serwisową. Opłaty oblicza się w zależności od zmiennych, takich jak choćby okres użytkowania czy czas eksploatacji w stosunku do liczby produkowanych jednostek.

Dzięki w pełni skomunikowanym maszynom oraz oprogramowaniu zenon, które następnie udostępnia dane w chmurze, taki typ usług może być wdrażany na szeroką skalę w różnych lokalizacjach, krajach i na wielu kontynentach. Tego rodzaju podejście umożliwia ilościowe określenie, porównanie i analizę wydajności poszczególnych maszyn – dzięki temu, że platforma programowa zenon zbiera, analizuje i archiwizuje dane, a także wskazuje wąskie gardła, czyli miejsca do wprowadzania ulepszeń, oraz stwarza możliwość analizy predykcyjnej.

Cyfrowe bliźniaki w rozwoju i produkcji

Rola oprogramowania rośnie nie tylko w odniesieniu do sposobu obsługi maszyn i urządzeń; nabiera również coraz większego znaczenia w całym cyklu ich życia. W tym kontekście kluczowa jest koncepcja cyfrowego bliźniaka. "Digital twin" działa jak wirtualna wersja rzeczywistej maszyny lub urządzenia. Używając np. cyfrowego bliźniaka utworzonego z wykorzystaniem platformy zenon, możemy odzwierciedlić geometrię, strukturę i reakcję urządzeń na różne czynniki. Jesteśmy nawet w stanie prześledzić cały cykl życia urządzenia – począwszy od projektowania i produkcji, poprzez konfigurację i przewidywaną eksploatację, aż po przyszłe wycofanie z eksploatacji.

Zakład produkcyjny może zatem skorzystać z koncepcji cyfrowego bliźniaka już na etapie planowania i sprawdzić np., czy istniejący sprzęt jest w stanie wytworzyć dany towar w określonej ilości. Można wykreować również wirtualne opcje produktów przed właściwym procesem ich wytwarzania.

Produkcja i dostarczanie energii odnawialnej

Przejście na energię odnawialną stanowi nie lada wyzwanie dla operatorów sieci dystrybucyjnych. W przeszłości energię generowały elektrownie, które można było dokładnie monitorować. Obecnie coraz większy jest udział energii z odnawialnych źródeł, pozyskiwanej przez elektrownie fotowoltaiczne, hydroelektrownie i parki wiatrowe, w których efektywność zależy od wiatru i pogody. Kolejne wyzwanie wynika z różnorodności lokalizacji, z których dostarczana jest energia do sieci dystrybucyjnych. Rozwiązanie tych problemów stanowi inteligentna sieć Smart Grid, która komunikuje się ze wszystkimi urządzeniami wchodzącymi w skład sieci oraz kontroluje wszystkie jej składowe. W systemie tym inteligentne liczniki, czujniki i rozmaite punkty pomiarowe w sieci stanowią podstawę do pozyskiwania danych przez oprogramowanie takie jak zenon, które efektywnie zarządza siecią Smart Grid, zarówno lokalnie, jak i centralnie.

Przedstawiliśmy tylko kilka przykładów wzrostu znaczenia oprogramowania w dobie cyfryzacji. Więcej informacji na ten temat jest dostępnych na stronie: www.copadata.com/pl/przemyslowa/smart-factory-inteligentna-fabryka/. Stałą pomocą służą również nasi inżynierowie do spraw digitalizacji, z którymi można się kontaktować poprzez e-mail sales.pl@copadata.com lub tel. 12 290 10 54.

Materiał powstał na podstawie artykułu, który ukazał się w nr. 33 "Information Unlimited the Copa-Data Magazine".

COPA-DATA Polska
www.copadata.com