Cyfryzacja przemysłu zmienia potrzeby i wymogi użytkowników paneli operatorskich

| Wywiady

Polecamy lekturę rozmowy z Aleksandrą Baranowską z działu Digital Industries w Siemens Polska.

Cyfryzacja przemysłu zmienia potrzeby i wymogi użytkowników paneli operatorskich
  • Siemens jest już od wielu lat producentem paneli operatorskich do zastosowań w maszynach i automatyce przemysłowej. Dlaczego zdecydowaliście się na stworzenie nowej rodziny HMI?

Panele operatorskie są "twarzą przemysłu", bowiem to z nimi operatorzy wchodzą w interakcje. Z tymi urządzeniami spędzają dużo czasu również integratorzy systemów oraz producenci maszyn - i potrzeby tych wszystkich użytkowników chcieliśmy wziąć pod uwagę, oferując nowoczesne oraz przyjazne rozwiązanie.

Czy kupując dany panel będzie go można łatwo zintegrować z już istniejącymi w fabryce systemami? Czy producent zapewni wsparcie na każdym kroku wdrażania i użytkowania? Czy użycie tego konkretnego rozwiązania poprawi produkcję, ułatwi pracę programisty i twórcy wizualizacji? Czy wreszcie producentowi maszyn zapewni ono konkurencyjność na rynku, w tym w przyszłości, gdy przykładowo klient będzie chciał wykorzystać modele 3D? Tych i podobnych pytań pojawiło się wiele. Odpowiadając na nie i kierując się sugestiami naszych odbiorców, opracowaliśmy nową rodzinę paneli Unified Comfort oraz kolejną wersję TIA Portal V16 zawierającą oprogramowanie WinCC Unified. Nadrzędnym celem było zapewnienie efektywności pracy i jednocześnie przyjazności dla użytkowników. Już od wypakowania z pudełka, poprzez programowanie, integrację i uruchomienie oraz serwis nowe HMI są w pełni bezproblemowe i wysoce funkcjonalne. Do tego na bieżąco zbieramy feedback z rynku i dodajemy kolejne funkcje.

  • Czy rozwój elektroniki konsumenckiej i zmiany w przyzwyczajeniach użytkowników wpływają na technologie HMI?

Z paneli operatorskich korzystają osoby na co dzień używające smartfonów czy tabletów, stąd też uznaliśmy, że HMI powinny być również obsługiwane tak, jak inne nowoczesne urządzenia. Wszystkie nasze panele są wielodotykowe, wspierają obsługę gestów takich jak przesunięcia, powiększenia, itd. Od frontu wyglądają one jak tablety, przez co użytkownicy również chcą je intuicyjnie wykorzystywać w ten sposób.

Nowe panele są większe. Dostarczamy urządzenia z ekranami od 7 do 22 cali, rezygnując jednak z wersji czterocalowych. Stwierdziliśmy, że każdy z nas nosi dzisiaj niewielki HMI w kieszeni - i zdecydowanie powinniśmy umożliwić korzystanie z niego. Dlatego też urządzenia Unified są oparte na technologiach webowych, dzięki czemu wizualizacja wygląda tak samo na panelu, jak na smartfonie. Do tego postaraliśmy się aby nasze panele - jako wspomniana twarz systemów automatyki - były jak najładniejsze i korzystnie prezentowały się w maszynach i innych zastosowaniach.

Dodam, że panele Unified mają możliwość szerokiej współpracy w systemach oraz integracji z innymi urządzeniami, w tym przez OPC UA. Istotną zmianą jest tu jednak brak wbudowanego interfejsu Profibus, który (w przeciwieństwie do Profinetu) nie spełnia oczekiwań efektywnych systemów zdigitalizowanych, bowiem wszystko bazuje dzisiaj na Ethernecie przemysłowym. Nie oznacza to jednak, że urządzeń tych z istniejącymi sieciami Profibus skomunikować się nie da - Siemens opracował rozwiązania pozwalające na łączność między urządzeniami działającymi w tych dwóch sieciach, a nawet komunikację profinetową z wykorzystaniem istniejących instalacji 2-, 4- czy 8-żyłowych.

  • Czy w zakładach przemysłowych wykorzystuje się możliwości takie jak te związane ze zdalnym dostępem? Administratorzy sieci, osoby zajmujące się cyberbezpieczeństwem zasadniczo nie są chętne do akceptowania urządzeń przenośnych w środowisku przemysłowym…

Rzeczywiście tak jest. Tempo pojawiania się nowych rozwiązań i ich funkcje często wyprzedzają możliwości akceptacji ze strony rynku. Pojawiają się również obawy dotyczące bezpieczeństwa i danych wrażliwych, przez co my sami podchodzimy do całego tematu, stawiając kwestie bezpieczeństwa w centrum uwagi. Dostarczamy komponenty, które mają możliwości zdalnego dostępu, ale nie są one odblokowane - użytkownik musi świadomie podjąć decyzję, że chce z omawianej funkcjonalności korzystać i zrobić to w ramach firmowej polityki bezpieczeństwa. Podejście Security by Default wprowadziliśmy kilka lat temu w zakresie wizualizacji oraz rozwiązań SCADA i sprawdza się ono bardzo dobrze.

Widzimy też niepewność dotyczącą tematów przetwarzania danych w chmurze, co łączy się z zagadnieniem cyberbezpieczeństwa. Aczkolwiek tutaj pokazujemy, że praktycznie wszyscy korzystamy z cloud computingu, w tym również w biznesie, a także uświadamiamy klientów co do możliwości i wyzwań z tym związanych. Rozmawiamy z nimi o infrastrukturze IT, jej powiązaniu z obszarem OT i dostępnych rozwiązaniach Siemensa. Regularnie organizujemy też webinaria i publikujemy whitepapery z tego zakresu na naszych stronach WWW.

  • Kim są Wasi klienci? Jakie są możliwości dopasowania oprogramowania oraz rozwiązań do ich potrzeb?

Naszymi klientami są firmy mające różnych, ale zwykle bardzo wymagających odbiorców. Sądzę, że można tu mówić o całościowym przekroju branży pod względem wielkości i specjalizacji przedsiębiorstw. Ich podejście do innowacji jest też różne - o ile typowo jest ono zachowawcze, o tyle coraz częściej zgłaszają się do nas firmy, które poszukują sposobów na nowoczesność, wykorzystanie nowych technologii Przemysłu 4.0 oraz Internetu Rzeczy.

W zakresie oferty sprzętowej i programowej oferujemy rozwiązania kompleksowe, jednak możliwy jest też wybór poszczególnych komponentów. Przykładowo w TIA Portal można korzystać z wybranych narzędzi: do wizualizacji, do programowania sterowników czy napędów. Używane razem, elementy te będą ze sobą idealnie współdziałać. Podobnie jest w Opcenter, czyli naszym systemie MOM, gdzie możemy skonfigurować system składający się z konkretnych modułów i funkcji - zależnie od branży, rodzaju działalności i innych potrzeb. Czyli oferujemy tu całość, coś kompleksowego, ale jednocześnie z opcjami wyboru i łatwą indywidualizacją. W ten sposób klienci mogą tworzyć produkty "szyte na miarę" - i takie jest właśnie dzisiejsze zapotrzebowanie ze strony rynku.

  • Jak wygląda cyfryzacja z organizacyjnego punktu widzenia?

Cyfryzacja to pewnego rodzaju podróż. Jest to z jednej strony inwestycja, która wymaga wkładu finansowego, ale też zmian organizacyjnych, które wpływają na firmę, procesy i pracowników. Stąd też, mówiąc o digitalizacji, myślimy o czymś zdecydowanie większym niż tylko komponentach czy oprogramowaniu. Klientowi trzeba pokazać możliwości, których często nie jest świadomy przedstawić potencjalne korzyści ze zmian, ale też wyzwania. Stąd też w naszej organizacji mamy osoby odpowiedzialne za to, aby porozmawiać z klientami o ich potrzebach, wykonać audyt, pokazać możliwości usprawnienia działalności firmy.

Należy przy tym zauważyć, że potrzeby związane z cyfryzacją sprawiają, że dzisiaj jeszcze bardziej niż dawniej konieczne staje się łączenie obszarów automatyki oraz IT. W Polsce ciągle brakuje nam prawdziwego połączenia tych domen, również sami programiści na rynku są osobami znacznie częściej wywodzącymi się z obszaru IT, a nie przemysłu. Stąd też dla wielu firm produkcyjnych digitalizacja jest tym bardziej długim i złożonym procesem.

  • Jak go rozpocząć? Skąd pozyskiwać dane i jaka jest tu rola paneli operatorskich?

Początkiem życia danych cyfrowych są maszyny i systemy produkcyjne. Digitalizacja musi zacząć się na niskim poziomie, w hali produkcyjnej, i sugerujemy tu wykorzystanie naszych rozwiązań, takich jak Simatic Edge. Po pierwsze pozwalają one na wstępną obróbkę i analizę danych, po drugie stanowią bramkę łączącą maszyny z chmurą obliczeniową. Dodatkowo, jeżeli mamy taki dostęp i centralnie zarządzamy wszystkimi instalacjami, to utrzymanie ruchu, serwis, aktualizacje stają się o wiele łatwiejsze. No i oczywiście należy przy tym odpowiednio zaplanować wykorzystanie danych, tak aby nie zbierać i nie przetwarzać wszystkiego, co jest dostępne.

Korzystając z technologii webowych, zacieramy granicę pomiędzy tradycyjnymi panelami a stacjami PC runtime. Możemy korzystać z tych samych elementów, co bardzo ułatwia standaryzację, a ona jest przecież filarem digitalizacji. Aby to jednak było możliwe, musieliśmy oddzielić grubą kreską system Unified od rozwiązań wcześniej przez nas oferowanych. Zmieniliśmy podejście do tworzenia synoptyki ekranów, korzystając z technologii Web - w tym grafiki wektorowej. Proponujemy podejście całkowicie obiektowe z wykorzystaniem screen object. Także w zakresie skryptów, przechodzimy na języki współpracujące ze środowiskiem Web - w związku z tym tworzyć będziemy je teraz w języku JavaScript. Te zmiany były jednak konieczne, aby pójść do przodu, żeby zarówno bezpośrednio przy panelu, jak i zdalnie można było obsłużyć maszynę w tak samo ergonomiczny i efektywny sposób.

  • A co z rozwiązaniami takimi jak chmura obliczeniowa, cyfrowe bliźniaki czy oprogramowanie MES/MOM? Jak wygląda ich wykorzystanie w Polsce?

Wykorzystanie rozwiązań MES/MOM rośnie, podobnie jak świadomość użytkowników odnośnie do ich możliwości. Oprogramowanie to pozwala na digitalizację i integrację procesów produkcyjnych, zamówieniowych, logistyki oraz innych, zapewniając ich transparentność oraz zwiększając efektywność działania organizacji. Sądzę, że w Polsce coraz lepiej rozumie się, że w takie narzędzia warto inwestować - i dotyczy to nie tylko firm największych, ale też tych średniej wielkości.

Cloud computing jest w przemyśle technologią wschodzącą i pozwala na oszczędności, choćby związane z przechowywaniem i analizą danych. Może nie jest on jeszcze szeroko wykorzystywany, ale gdy implementujemy rozwiązania cyfrowe, to o chmurze już rozmawiamy z klientami jako o kolejnym etapie rozwoju tych systemów. Z kolei cyfrowy bliźniak to element doskonale pasujący do układanki w zakresie digitalizacji. Zapewnia on, z jednej strony, nowe podejście do projektowania: łatwiejsze, szybsze i tańsze prototypowanie kolejnych iteracji naszego pomysłu, z drugiej zaś zmiany w użytkowaniu i możliwość lepszego wykorzystania danych - np. w systemach rozszerzonej rzeczywistości.

  • No właśnie - co z nimi? Gdzie można je wykorzystywać i czy ich rozwój nie będzie zmniejszał popytu na tradycyjne panele operatorskie?

Szacujemy, że w najbliższych latach globalna sprzedaż urządzeń AR/VR wzrośnie do ponad 25 mln sztuk rocznie. Wprawdzie nie będą to produkty o charakterze przemysłowym, jednak i w tym przypadku widzimy spory potencjał. Przykładowo wskutek pandemii mieliśmy problemy z zapewnieniem możliwości szkoleń naszych klientów. O ile wcześniej szkolenia odbywały się albo u nich w firmach, albo w naszym centrum szkoleniowym, o tyle w związku, obostrzeniami musieliśmy zwirtualizować stanowisko, tak aby zapewnić możliwości prowadzenia wirtualnych szkoleń. Z możliwości rozszerzonej rzeczywistości korzystamy też w przypadku napędów Sinamics - m.in. na potrzeby utrzymania ruchu oraz analizy pracy urządzeń.

Liczę na to, że rozwiązania AR/VR będą popularyzowały się w przemyśle, bowiem są to świetne technologie. Pozwalają one na prowadzenie komfortowych szkoleń, mogą wspomagać serwisantów, sprzedawców, są bardzo przydatne w projektowaniu - np. można oglądać, jak wyglądała będzie zbudowana cela robotyczna. Nasze kolejne produkty, w szczególności oprogramowanie, są z nimi kompatybilne, aczkolwiek, tak jak wspomniałam, omawiany rynek jest dzisiaj na wczesnym etapie rozwoju. W Polsce działają na nim pojedyncze firmy, które tworzą rozwiązania z tego zakresu.

Odnośnie do pytania o to, czy AR nie zmniejszy popytu na panele - sądzę, że nie. Panele są "bezpieczne" i będą jeszcze przez długi czas wykorzystywane. Może zmniejszy się ich asortyment, ale na pewno będą potrzebne. No chyba że będziemy mogli powszechnie komunikować się z wykorzystaniem implantów w mózgu, ale to chyba jeszcze odległa fantastyka naukowa.

  • Czyli podsumowując…

Podsumowując - oferujemy nową rodzinę paneli operatorskich należących do rodziny SIMATIC, które są dostosowane do potrzeb pracy w kontekście Industry 4.0, zapewniają wizualizację w technologii Web i łatwość konfiguracji oraz integracji. Rozwijamy również możliwości w zakresie pozyskiwania i przetwarzania danych - np. z wykorzystaniem technologii Edge, zaś wszystko połączone jest pod parasolem oprogramowania TIA Portal. Spaja on całość w system, przy czym dla użytkownika połączenia pomiędzy kolejnymi komponentami i funkcjami są de facto niewidoczne.

Dzięki takim możliwościom istnieje niski próg wejścia w nasze rozwiązania i łatwość rozpoczęcia pracy z nimi, a jednocześnie zachowane są duże możliwości rozbudowy systemów i tworzenie zaawansowanych rozwiązań. A takich możliwości dzisiaj przemysł potrzebuje - zarówno w zakresie digitalizacji, rozwoju metod zdalnego dostępu w kontekście pandemii koronawirusa, jak też zapewniania intuicyjnych narzędzi pracy coraz młodszej kadrze automatyków.

  • Dziękuję za rozmowę.

Zbigniew Piątek