Microsoft: Transformacja cyfrowa sektora produkcyjnego - perspektywa dostawcy rozwiązań IT

• Przemysł 4.0 to tematyka podejmowana obecnie przez wiele firm z obszaru automatyki, aczkolwiek o wiele rzadziej przez dostawców technologii i oprogramowania z sektora IT. Jaka jest perspektywa takich przedsiębiorstw, w szczególności - czym jest ona dla Microsoftu?

Obserwujemy liczne zmiany, które zachodzą w sektorze produkcyjnym i, szerzej, w przemyśle, przy czym stanowią one element pewnych megatrendów związanych z cyfryzacją oraz rozwojem gospodarki. Dzisiejszy świat staje się coraz bardziej konsumpcyjny, rosną wymogi co do różnorodności towarów i ich jakości, a jednocześnie praca ludzka jest coraz bardziej kosztowna. W tym kontekście przemysł produkcyjny stawiany jest przed kolejnymi wyzwaniami w zakresie zapewniania elastyczności, wydajności i jakości produkcji.

Niestety nie można na nie łatwo odpowiedzieć, budując nowe fabryki czy wprowadzając kolejne optymalizacje w zakresie zatrudnienia. Manualne, tradycyjne możliwości analizy i rozwiązywania problemów są na wyczerpaniu, a firmy dochodzą do ściany, jeżeli chodzi o zwiększanie OEE, bezpieczeństwa czy niezawodności urządzeń. O tym mówią sami dyrektorzy produkcji i specjaliści branżowi, z którymi na co dzień rozmawiamy. Można oczywiście dalej próbować automatyzować i wdrażać robotyzację, można też nadal wdrażać metodykę lean i podobną, jednak kierunkiem na przyszłość jest szeroko rozumiana digitalizacja i informatyzacja - nie tylko w przemyśle, ale każdej branży. Musimy sięgnąć do większej ilości danych i na ich podstawie podejmować decyzje. Do danych, które każde przedsiębiorstwo generuje w dużych ilościach.

Niestety przemysł jest jednocześnie branżą, która zmienia się najwolniej. Wszyscy żyjemy w świecie cyfrowym, korzystamy z cyfrowych banków, cyfrowo robimy zakupy i używamy wielu innych cyfrowych usług. Tymczasem wielu dyrektorów fabryk codziennie rano, przekraczając bramę zakładu, wraca do świata analogowego. Ma to związek z wieloma zaszłościami, w szczególności rozdziałem domeny IT oraz OT (Operational Technology). Były one i najczęściej nadal są tradycyjnie odseparowane od siebie, odpowiadają za nie zupełnie inne zespoły osób - i to podejście dzisiaj pokutuje.

W przypadku Microsoftu rozwój w obszarze przemysłu wiąże się też ze zmianami w zakresie naszego przywództwa. Firma pod zarządem Satyi Nadella, który jest jej prezesem od 2014 roku, zmieniła się. Nadella dostrzegł duży potencjał - to, że Microsoft to nie tylko Windows, Office czy Dynamics, a więc nie produkty i rozwiązania - to przede wszystkim proces, cyfryzacja w różnych dziedzinach życia. Jesteśmy specjalistami od technologii i rozwiązań służących do przetwarzania oraz zarządzania danymi i naszym celem jest robienie tego bezpiecznie, efektywnie oraz transparentnie.

• Jakie kroki mogą podjąć firmy produkcyjne, aby rozwijać się w kierunku nowoczesnych organizacji? Czy istnieje "przepis na cyfryzację"?

Takiego jednego, uniwersalnego przepisu nie ma, bowiem każda firma jest inna i ma inne potrzeby. Z naszego doświadczenia można tu jednak wskazać kilka kluczowych elementów, które składają się na modelowy plan rozwoju. Punktem wyjścia jest holistyczne spojrzenie na łańcuch tworzenia wartości przedsiębiorstwa i zaplanowanie zmian, nie tyle zaczynając od technologii, ale od zagadnień strategii, sposobów planowania i realizacji procesów, a także otwarcie przedsiębiorstwa na transformację cyfrową.

W procesie wdrożeniowym pierwszym krokiem jest analiza już posiadanych informacji i próba ich zrozumienia. Firmy przemysłowe generują terabajty danych, ale analizują jedynie wybrane z nich - np. na potrzeby audytów. Tymczasem cenne wskazówki kryją się w danych na poziomie shopflooru i to po nie trzeba sięgnąć. Ich przetwarzanie oraz analiza pozwolą na znalezienie zależności nieoczywistych dotąd korelacji, a w efekcie szybsze identyfikowanie przyczyn awarii, odstępstw w jakości i wielu innych, nietypowych sytuacji. Do tego dochodzi polepszenie prognozowania wykorzystania środków i planowania produkcji oraz logistyki.

Kolejnym krokiem jest zwiększanie ilości i jakości danych pochodzących z różnych obszarów organizacji - od liczników mediów, kamer przemysłowych, poprzez systemy OT, oprogramowanie MES, aż do poziomu ERP. W kroku trzecim firma korzysta z zaawansowanych technologii do przetwarzania danych i korelowania ich z różnymi informacjami w czasie rzeczywistym. Mówimy tutaj o stosowaniu m.in. chmur obliczeniowych, sztucznej inteligencji, rozwiązań blockchain. Dają one zupełnie nowe możliwości zarządzania parkiem maszynowym i produkcją. Technologie te mogą też całkowicie zmienić logistykę łańcucha dostaw. Są one w szczególności też przydatne w obszarze utrzymania ruchu, pozwalając na predykcję (przewidywanie) potencjalnych awarii i precyzyjne zarządzanie przeglądami.

Ostatnim poziomem rozwoju jest wdrożenie cyfrowych platform do wymiany informacji z kontrahentami i partnerami biznesowymi. Podstawą jest jednak zbieranie danych, bowiem dopiero na tej podstawie nadbudowywanie są kolejne funkcjonalności - analizy, wizualizacji, aż do wykorzystania sztucznej inteligencji. Na tematy te wypowiadałem się szerzej we wpisie na blogu #MicrosoftMówi (Artykuł opublikowany jest na stronie: https://news.microsoft.com/pl-pl/features/microsoftmowi-fabryka-przyszlosci-transformacja-cyfrowa-w-sektorze-produkcji/).

• Rozmawiamy tutaj właściwie o koncepcji zbliżonej do Przemysłu 4.0. Jak rozwijacie ten obszar? Czym jest Fabryka Przyszłości?

Na przemysł patrzymy zdecydowanie szeroko. Jest to kategoria zawarta u nas w obszarze biznesowym Manufacturing & Resources, który obejmuje: energetykę, sektor gas & oil, produkcję dyskretną oraz branżę procesową. Z kolei Fabryka Przyszłości to koncepcja zintegrowanych pionowo i poziomo zakładów produkcyjnych, gdzie maszyny, systemy i ludzie wymieniają ze sobą dane. W efekcie stworzenia sprzęgu pomiędzy światem fizycznym a cyfrowym uzyskujemy możliwości zwiększania wydajności i elastyczności produkcji, a nawet dynamicznej rekonfiguracji systemów produkcyjnych.

Fabryka Przyszłości to również nazwa projektu, który realizowany jest przez Microsoft zarówno w organizacji polskiej, jak też globalnie. Projekt ten dotyczący współpracy z partnerami ISV (Independent Software Vendors) oraz integratorami systemowymi, co ma na celu rozwój możliwości technologicznych i biznesowych pozwalających na tworzenie powyżej opisanych zakładów. Współpraca jest tu kluczowa, bowiem jako Microsoft praktycznie nie korzystamy z bezpośredniego modelu sprzedaży. Otaczamy się partnerami, którzy specjalizują się w integracji systemów automatyki, odczytywaniu danych ze sterowników PLC, potrafią budować algorytmy w celu optymalizacji pracy maszyn wirujących i innych. My natomiast dostarczamy technologię, która może bezpiecznie i wydajnie przetwarzać dane, oraz zapewniamy narzędzia pozwalające na ich analizę, znajdowanie korelacji i tworzenie wartości dla klientów.

• Jak wygląda to w praktyce? Jak przebiegają procesy sprzedażowe?

Jesteśmy odpowiedzialni za tzw. readiness rynku, za prezentacje, za szeroko rozumiany marketing. W rozumieniu handlowym są to działania określane jako pre-sales. Przedstawiamy klientom nasze technologie, uświadamiamy ich, gdzie mogą je wykorzystywać - nie tylko w obszarze nie IT, ale też OT. W następnym kroku proponujemy kilku partnerów do dalszej ewaluacji i wyboru przez klienta. Mogą być to mniejsze, lokalne firmy będące integratorami automatyki, ale też przedsiębiorstwa globalne - takie jak przykładowo Siemens dostarczający Minsphere, ABB z ofertą Ability czy Beckhoff.

W praktyce, wybierając się do klienta takiego jak LOTOS, z którym zresztą mamy ważny projekt w obszarze sztucznej inteligencji w przemyśle, czy do przedsiębiorstw z sektora energetycznego, nie jadę tam "z danym dostawcą", ale z koncepcją. Poznajemy wyzwania klienta w konkretnym obszarze produkcji czy logistyki i rozmawiam o tym, jak i gdzie wykorzystywać dane produkcyjne, jak je analizować, jakie możliwe rozwiązania rekomenduję. Jeżeli klient mówi - "interesuje mnie to, ale jak to zbudować?", to jest to nadal miejsce dla Microsoftu - pokazujemy, z jakimi partnerami współpracujemy w ramach danej koncepcji. Następnie, w ramach wyboru dostawcy, inicjujemy wspólne spotkania i pracujemy nad konkretnym proof-of-concept.

• Z kim współpracujecie?

Fabryka Przyszłości to system partnerów - kilkudziesięciu firm o różnej wielkości i specjalizacji, za rozwój którego jestem w Polsce osobiście odpowiedzialny. Rozpoczynając od "poziomu polowego", można wskazać pierwszą grupę firm, które dostarczają rozwiązania technologiczne - np. komputery brzegowe i różne urządzenia IoT - pozwalające na zbieranie danych z maszyn i różnych miejsc zakładów oraz ich przesyłanie przykładowo do chmury obliczeniowej. Naszymi partnerami są tu zarówno krajowe firmy technologiczne, takie jak REDNT, Ilabo, DSR czy Elmodis, jak też globalni producenci urządzeń dla przemysłu - Beckhoff Automation Siemens czy ABB. Możemy korzystać z danych z różnych historianów i systemów - choćby ICONICS czy Predix, wśród naszych partnerów są też dostawcy rozwiązań z zakresu zdalnych pomiarów i odczytu liczników. Do tego dochodzą specjaliści od tematów cyberbezpieczeństwa i ochrony danych, jak np. Integrity Partners, natomiast w zakresie komunikacji bezprzewodowej w celu akwizycji danych procesowych polecamy korzystanie z technologii Narrow Band IoT od T- Mobile.

Niewątpliwie kwintesencją cyfrowej fabryki jest zastosowanie rozwiązań z zakresu analizy danych, w tym sztucznej inteligencji. Mechanizmy uczenia maszynowego i tzw. deep learning pomagają planistom harmonogramować produkcję, sekcjom utrzymania ruchu redukować nieplanowane przestoje, a działom sprzedaży - prognozować popyt. Takie rozwiązania, często opracowane pod kątem danego problemu technicznego, dostarczają partnerzy jak np. REDNT, BlueSoft, TIDK, Predica, Leaware czy Anegis, a także firmy globalne - m.in. ABB, Siemens, GE, Accenture. Wśród nich są podmioty wyspecjalizowane w danych obszarach - np. Silesian Catalysts, który tworzy zaawansowane systemy analityki danych dla procesów w sektorze chemicznym. Grupa firm obejmuje wreszcie integratorów zajmujących się wdrożeniami systemów klasy ERP w przemyśle - Xplus, Bonair i innych, a także podmiotów zapewniających integrację systemów IT/OT - np. Predica, IT-Dev oraz Integrity Partners.

To jednak nie wszystko. W zakresie rozwiązań logistycznych współpracujemy z firmą Betacom, dodatkowo aplikacje te mogą być wsparte technologią blockchain dostarczaną przez polską firmę Billon. Z kolei pod kątem wizualizacji możemy korzystać z rzeczywistości rozszerzonej, w czym pomagają rozwiązania od Apzumi oraz Transition Technologies PSC. Dodatkowo wśród naszych partnerów są firmy oferujące automatyzację procesów sprzedaży i obsługi klientów, a nawet dostawcy personalizowanych filmów wideo. Kompletny opis partnerów znaleźć można również w moim wpisie na blogu.

Dlaczego tak wiele podmiotów? To z powodu założenia, które przyjęliśmy. Fabryka to nie tylko systemy automatyki i nie tylko system klasy ERP. Nasza wizja Przemysłu 4.0 obejmuje konwergencję pracy ludzi na wszystkich szczeblach organizacji, połączenie maszyn, urządzeń, aparatury, pojazdów i budynków. Jest ona komplementarna, gdyż tylko w takim ujęciu możemy sięgnąć do katalogu wielu rozwiązań cyfrowych będących dziś panaceum na wyzwania ery 4.0.

• Jak wygląda rozwój tego rynku w Polsce? Czy są to tylko duże firmy?

Jesteśmy ciągle bliżej początku tej drogi, aczkolwiek gdyby nie już wieloletnie uświadamianie rynku, to tkwilibyśmy w miejscu. Współpracujemy z firmami każdej wielkości, jednak ze względu na możliwości dotarcia i świadomości samych klientów - ciągle są to najczęściej firmy duże. Takimi organizacjami zajmuje się w Microsofcie segment sprzedażowy Enterprise, który tradycyjnie oferuje produkty i rozwiązania z obszaru IT dla największych firm w Polsce. Moim zadaniem jest tu z kolei przedstawianie nowych rozwiązań z obszaru cyfryzacji dedykowanych dla przemysłu i energetyki.

Przykładowo odwiedzając firmy branży paliwowej, możemy dyskutować o obszarze IoT, akwizycji danych i budowie modeli predykcyjnych w rafinerii i jej systemach - katalizatorach, kolumnach destylacyjnych i innych. Przykład ten jest o tyle znamienny, że z LOTOS-em mamy umowę w obszarze rozwoju sztucznej inteligencji, co stanowi naszą publiczną referencję dotyczącą Przemysłu 4.0. Podobną współpracę nawiązaliśmy z największym w Polsce producentem farmaceutycznym, Polpharmą. Klientom przekazujemy również porady odnośnie do tego, z kim na rynku mogą współpracować, aby tworzyć u siebie takie rozwiązania.

W wielu większych i średniej wielkości zakładach wykonaliśmy już pierwszy krok - udało się nam dotrzeć do właściwych osób, porozmawiać z nimi, sporo firm rozpoczęło też wdrażanie technologii w zakresie akwizycji danych. Niektórzy mają już wdrożone, często pilotażowo, silniki obliczeniowe do analizy danych. Te ostatnie muszą jednak przynajmniej przez kilka miesięcy popracować, aby móc poprawnie analizować i przewidywać trendy. Sądzę, że w ciągu 1-2 lat będziemy mogli mówić co realnych, już produkcyjnych efektach tych działań. Z drugiej strony w Polsce jest też ciągle sporo firm, które nie wykonują większych zmian w kierunku cyfryzacji.

• Czy może to wynikać z wieloletniego rozdziału domen IT oraz OT w przedsiębiorstwach?

Jest to jeden z głównych powodów, przy czym pozwolę sobie tu na dygresję. Kończyłem kierunek informatyka na Wydziale Elektroniki Politechniki Wrocławskiej. Z kolei wielu moich kolegów kończyło tam automatykę. Była to ta sama uczelnia, ten sam wydział - a my spotkaliśmy się na rynku dopiero po kilkunastu latach od skończenia studiów. Dopiero dzisiaj, w dobie czwartej rewolucji przemysłowej, zachodzą zmiany w branży, które zbliżają te dwie grupy inżynierów. Tymczasem już na etapie edukacji powinna dokonać się transformacja, tak aby automatyka i informatyka stanowiły jeden, wspólny kierunek studiów. Być może będzie on wyspecjalizowany, niech nawet nazywa się "Przemysł 4.0", ale takie możliwości muszą być tworzone. Nasz system edukacji niestety nie przygotowuje przyszłych menedżerów i specjalistów w przemyśle do faktu, że zagadnienia IT są lub za chwilę będą częścią ich pracy.

Powyższe zjawisko Microsoft, jako dostawca technologiczny w obszarze IT, widzi bardzo wyraźnie. Praktycznie w każdej dużej firmie przemysłowej jesteśmy już na wejściu kierowani do departamentu IT. I jest to w porządku, gdy mamy do zaoferowania rozwiązania jak Office365 czy Dynamics. Z chwilą jednak, gdy chcemy rozmawiać o analizie danych produkcyjnych, o scenariuszach Predictive Maintenance czy wykorzystaniu w tym obszarze sztucznej inteligencji, to jest to temat dla osób z produkcji, z obszaru OT. Tam również znajdują się dane, po które chcemy sięgać.

Mogą to być informacje w formie cyfrowej, ale też "analogowe" - np. dziennik napraw, ręczne wpisy, itd. Aczkolwiek nieraz słyszymy tu sugestię, że sterowniki Siemensa nie są obszarem dla ludzi z IT. Ale Siemens jest naszym globalnym partnerem, takim jest również ABB, Beckhoff oraz wiele innych firm. I to właśnie przez pryzmat naszej wspólnej wiedzy oraz doświadczeń warto spoglądać na taką ofertę. Z drugiej strony rozumiem te obawy i absolutnie nie winię automatyków za ową ochronę swoich obszarów. Jak bowiem na osobach tych wymuszać pełną otwartość na tematy IT, skoro już od początku swojej profesjonalnej edukacji zawodowej były one od takich technologii separowane?

• Czyli trzeba rozmawiać, edukować rynek?

Zdecydowanie tak! Musimy rozmawiać, uświadamiać przedstawicieli przemysłu co do istoty i możliwości rozwiązań IT. O ile procesy przedsprzedażowe w typowej firmie integratorskiej muszą być krótkie, o tyle my bazujemy na innej strategii - długoterminowym rozwoju rynku i edukowaniu klientów Sądzę, że to jest misja firm takich jak Microsoft. Nie jesteśmy tylko dostawcą technologii, ale chcemy szeroko uświadamiać, jak we własnym biznesie korzystać z nowych rozwiązań i jak dzięki nim odnosić sukcesy.

Świetnym przykładem są tu chmury obliczeniowe. O ile przedstawiciele IT, szczególnie w dużych firmach, są świadomi ich zalet, o tyle w przypadku obszaru OT mamy przed sobą jeszcze dużo pracy. Mówimy klientom, że chmura obliczeniowa to koncepcja, usługa, na którą mają całkowity wpływ. W przypadku Microsoft Azure to klient jest cały czas właścicielem danych, przy czym różnicą w stosunku do tradycyjnych rozwiązań jest to, że informacje są przetwarzane w innym miejscu niż jego własna serwerownia. Dzisiaj ciągle jednak pokutuje myślenie, że dane te gdzieś wypłyną i lepiej trzymać je u siebie "za ścianą". Tymczasem dostęp do takich serwerowni ma często wiele osób postronnych, zaś dane pomiędzy stanowiskami są niejednokrotnie przenoszone z wykorzystaniem pamięci pendrive!

W tym kontekście czymś zupełnie innym jest sytuacja, gdy przykładowo sterownik Siemensa SIMATIC S7 przesyła informacje, korzystając z serwera OPC i zabezpieczonego kanału prywatnego do chmury obliczeniowej, która jest też w pełni zabezpieczona. Tam są one przetwarzane i przesyłane zwrotnie. Korzystamy tu z SSL, VPN i innych zabezpieczeń, które ciągle rzadko występują w obszarach OT.

Dzisiaj chmura to nie tylko wirtualizacja, to nie tylko serwery umieszczone w jakiejś oddalonej lokalizacji, ale przede wszystkim usługi, z których mogą korzystać bezpośrednio firmy albo ich partnerzy - np. tworzący rozwiązania służące analizie predykcyjnej. Zyskują oni możliwość używania wielu już opracowanych i dostępnych w ramach chmury elementów - np. algorytmów z modelami rekurencyjnymi, sieciami neuronowymi, itd. Dodatkowo przetwarzanie w chmurze zapewnia pełną elastyczność pod względem wymaganej mocy obliczeniowej i związanych z tym kosztów.

Chmura obliczeniowa jest ponadto o tyle znamiennym przykładem, że rozwiązań z tego zakresu dzisiaj praktycznie nie można sprzedać jako technologii - konieczne jest zagwarantowanie wartości biznesowej. Stąd też nieodzownym elementem są tu wdrożenia pilotażowe. Dodatkowo, chociaż w sferze prywatnej większość z nas dobrze rozumie zagadnienia cloud computingu, w obszarze zawodowym wciąż jesteśmy dalece ostrożni i boimy się podejmować decyzje. Sądzę, że warto tu zmienić pewien sposób myślenia - pozostawiać specjalistom to, na czym znają się najlepiej. I tak jak rdzeniem biznesu LOTOS-u czy Orlenu jest rafinacja ropy naftowej, tak też naszym jest przetwarzanie danych. Jest to core-business naszej działalności.

• Podsumowując rozmowę - Fabryka Przyszłości to koncepcja zapewniająca zarówno pewną kompleksowość techniczno-biznesową, jak też inne korzyści - np. możliwość sięgania po know-how i dobre praktyki we wdrożeniach…

Tak - korzystamy z wiedzy naszej i partnerów, a także z doświadczeń różnych klientów. Firmy takie jak Polpharma czy LOTOS chętnie dzielą się swoimi historiami współpracy z Microsoftem, mamy też bardzo dużo przykładów zagranicznych, po które można sięgać. Jak najbardziej wspieramy tu wymianę know-how i upowszechnianie sprawdzonych modeli referencyjnych.

Sądzę, że wszystkie zmiany muszą jednak zaczynać się przede wszystkim w głowach osób pracujących w przemyśle. To one muszą zadecydować, że chcą iść w stronę cyfryzacji i mieć wizję celu, do którego ma doprowadzić ich firmy owa transformacja. Dopiero później jest miejsce na plan i budowanie rozwiązań - od akwizycji danych, poprzez ich interpretację, szukanie korelacji, aż do usprawniania procesów i całej organizacji.

Warto również, aby o istocie Przemysłu 4.0 wiedzieli sami pracownicy. To oni często obawiają się dalszej automatyzacji i rozwoju technologii AI, która kojarzy się wielu osobom z zastępowaniem ludzi. Tymczasem, co jest potwierdzone naszymi obserwacjami, nigdy nie miały miejsca masowe zwolnienia w obszarze produkcji czy generalnie OT na skutek cyfryzacji. I to się nie zmieni, bowiem w czasach rynku pracownika - a mają one potrwać jeszcze przynajmniej kilka lat - trudno aby firmy masowo zwalniały swoją kadrę, w rozwój której wcześniej inwestowały środki. Zdarza się natomiast bardzo często, że w efekcie transformacji ludzie są przesuwani do innych, bardziej wartościowych działań. I ten trend powinien być zachowany.

• Dziękujemy za rozmowę.