자동화 제어 시스템
문제:
많은 영국 제조업체는 여전히 수십 년이 된 구식 제어 시스템을 사용하여 운영을 계획되지 않은 가동 중지 시간과 해결할 수 없는 오류로 인해 심각한 위험에 처하게 하고 있습니다.
신화:
모든 것이 현대화될 때까지는 디지털화할 수 없습니다. 사실이 아닙니다. 하지만 노후화를 무시하는 또는 디지털화를 지연시키는 것은 기업이 감당할 수 없는 도박입니다.
현실:
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션 모란
개빈 스미스
데이브 그린
추가:
해결책:
다음 노후화 업그레이드를 디지털 혁신의 발판으로 활용하세요. 운영 기술(OT)과 IT를 통합하고 가장 취약한 시스템의 우선순위를 지정하며 지속적인 생산성, 지속 가능성 및 탄력성 향상을 제공하는 데 도움이 되는 로드맵을 구축하세요.
영국 공장이 노후화된 제어 장비로 가동되는 동안 디지털화할 수 있습니까?
...그리고 이 두 가지 과제를 모두 무시하면 어떻게 될까요?
빠르게 변화하는 디지털화된 세상에서 일부 산업은 뒤처지고 있다는 느낌을 받기 쉽습니다. 특히 AI 플러그인이 제조업체가 안고 있는 모든 문제를 해결할 수 있다는 믿음이 있는 경우에는 더욱 그렇습니다.
확실히, 공장에서 최고의 결과를 얻으려고 노력하는 제조업체의 이야기를 들을 때 비즈니스 디지털화를 고려할 때 그들의 얼굴에서 표정이 굳어지는 것을 보았습니다. 도전으로서, 저는 그것이 종종 생각하기에는 너무 크거나 너무 복잡해 보이는 어려운 일이라는 것을 이해합니다.
그럼 왜 이런가요? 나는 이것이 인더스트리 4.0의 뱀기름을 파는 소프트웨어 공급업체와 영향력 있는 사람들의 막대한 마케팅 예산 때문이라고 생각합니다. 이 모든 것은 가동 중지 시간을 줄이고 생산성을 향상시키려면 모든 사람이 AI 지원 이상 탐지 및 증강 현실 안경을 구매해야 한다는 것을 암시하는 것 같습니다.
제조 및 공정 공장에 기술과 솔루션을 공급하는 우리 업계는 모든 최신 기술을 과도하게 마케팅할 뿐만 아니라 우리를 경쟁사보다 더 스마트하고 발전된 것처럼 보이게 만들려는 언어를 사용한 것에 대해 부분적으로 책임이 있습니다.
하지만 꼭 그럴 필요는 없습니다...
제조업체 주주(상사와 소유주)의 높은 기대와 비용 및 간접비가 너무 압박되어 운영 관리자가 공장 성능을 개선할 수 있는 옵션이 부족한 환경에서.
그렇다면 엔지니어링 책임자, 자동화 책임자 또는 운영 책임자가 어디로 가야할지 어떻게 알 수 있을까요? 특히 엔지니어링 직원이 줄어들고 IT 지원의 대부분이 아웃소싱된 경우라면 더욱 그렇습니다.
여기에 찬장(또는 전기 캐비닛!)의 뼈대를 추가하세요. 공장은 구식 기술로 가동되고 실패를 기다리고 있습니다...
구식 제어 장비로 플랜트와 기계를 운영하는 최초의 기업은 아닐 것입니다. 예, 현재 자동화 시스템이 최고 수준을 넘어섰더라도 디지털화해야 할 이유는 많습니다. 그러나 이에 대해서는 나중에 자세히 설명합니다. 지금은 공장과 기계가 제조업체를 위한 디지털 전략의 일부를 구성해야 하는 이유에 대해 이야기해 보겠습니다.
처음부터 산업 디지털화 여정을 탐색하는 것은 믿을 수 없을 정도로 어려운 일입니다. 주로 모든 사람이 자신의 관점에서 설명하고 요구 사항과 목적이 사람마다 다른 의미를 갖는 경우가 많기 때문입니다.
가장 간단한 형태로 디지털화는 실시간 데이터를 사용하여 비즈니스 운영 방법에 대해 더 나은 결정을 내리는 것을 의미합니다. 가장 완전한 형태에서는 할 수 있습니다. 완전히 연결된 기업이란 고객이 디지털 방식으로 제품을 구성 및 선택할 수 있고 공장에서 공급망, 생산 능력, 구축, 검사, 물류 및 회계에 이르기까지 완전히 연결된 방식으로 해당 제품을 효율적으로 생산하는 기업을 의미하며, 여기에 언급할 수 있는 기타 사항이 너무 많습니다.
우리의 견해는 디지털화 여정의 가장 간단한 단계 또는 완전히 연결된 기업을 수행하는 데 필요한 데이터가 모두 프로세스, 공장 및 기계 정보를 중심으로 이루어진다는 것입니다. 대부분의 경우 이미 자동화 및 모니터링 시스템 내부에 있는 데이터입니다. 그러나 사람이나 시스템이 정보에 근거한 결정을 내리는 데 효과적으로 사용할 수 있는 데이터가 위치하거나 저장되는 경우는 거의 없습니다.
내가 만난 대부분의 회사는 데이터를 공유하지 않는 시스템에서 비즈니스를 운영하고 있으며 HMI 또는 SCADA 시스템에 로컬로 데이터가 있을 수 있으며 거의 항상 주간 또는 월간 보고에서 스프레드시트와 양식을 사용하여 해당 데이터를 수동으로 보완하고 있습니다.
이러한 기업 중 다수는 필요한 모든 사람과 쉽게 공유할 수 있는 단일 장소에 있는 실시간 데이터의 이점을 누릴 수 있습니다. 왜냐하면 그들이 직접 눈으로 볼 수만 있다면 매우 빠르게 생산성을 향상시킬 수 있기 때문입니다.
가동 중단이나 가동 중지 시간의 가장 큰 원인을 파악하거나 어떤 장비가 언제 가장 많은 전력을 소비하는지 파악하여 에너지 비용을 절감할 수 있습니다. 이는 디지털화 여정을 수행함으로써 얻을 수 있는 가장 즉각적이고 명백한 단기적 이점 중 일부에 불과합니다.
글쎄요, 그렇습니다. 또한 아니오이기도 합니다. 제가 묻고 싶은 질문은 다음과 같습니다. 귀하의 재무 책임자가 Windows 95에서 비즈니스 회계 또는 ERP 시스템을 운영하시겠습니까? 아니면 IT 책임자가 Windows NT를 실행하는 장비를 기반으로 사이버 보안을 구축하시겠습니까? 물론 그렇지 않습니다. 그렇다면 컨트롤러를 더 이상 사용할 수 없으며(또는 운이 좋다면 eBay에서만 사용할 수 있음) 업그레이드 프로젝트에 투자해야 한다고 말하는 자동화 책임자를 왜 무시합니까?
예, 기계와 플랜트에 추가 센서를 추가할 수 있지만 이는 신중하게 고려해야 합니다. 그리고 동일한 데이터(및 그 이상)가 이미 공장의 제어판 내부에 있다면 왜 그럴까요? IoT 센서는 사이트 전체의 디지털화 전략에서 역할을 할 수 있지만 일반적으로 더 큰 프로그램을 보완하거나 원격 장비를 별도로 모니터링하는 데에만 사용됩니다.
우리는 마지막 구매 시점으로부터 10년 이상 지났을 뿐만 아니라 고객이 관련 PLC 프로그램이나 전기 설계에 대한 기록과 백업을 보관하지 않은 제어 시스템 하드웨어 및 소프트웨어에서 제조 프로세스가 실행되는 수많은 예를 보았습니다.
때때로 PLC는 비밀번호로 보호되어 있습니다. 즉, PLC 자체에 장애가 발생하면 전체 시스템을 처음부터 다시 설계해야 하며, 잠재적으로 개발 및 구축에 수개월이 걸릴 수도 있습니다.
실제로 저는 작년에 바로 이런 상황에 있는 고객을 방문했습니다. 이 프로세스는 회사 제조의 50%에서 약한 연결 고리였습니다. 수천 명의 직원을 고용하는 사업에서는 어떤 실패라도 재앙이 될 것입니다. 그들은 신뢰성이 매우 높지만 더 이상 사용할 수 없는 PLC에서 프로세스를 실행하고 있었으며, PLC 프로그램에 대한 회로도나 소스 코드도 없었습니다. 재난의 비결.
불과 몇 년 전만 해도 플라스틱 업계의 또 다른 제조업체는 기계 제조업체, 설계 또는 소프트웨어에 접근할 수 없는 상태에서 1990년대 PCB 제어 장치와 Windows 3.11을 갖춘 압출기에서 전체 생산을 진행하고 있었습니다.
주요 공정 산업부터 자동차에 이르기까지 너무나 많은 기업이 고장이 발생할 때마다 기계를 다시 작동시키기 위해 회로 기판의 보드 수준 수리를 기대합니다. 단일 구성 요소의 고장으로 인해 몇 주 또는 몇 달의 생산 비용이 소요될 수 있는데 왜 굳이 생산성을 5% 향상시키겠습니까?
이들 중 하나를 무시하는 것은 비즈니스에 대한 실존적 위협에 접해 있습니다. 자동화 부서가 제어 장비로 계속 소방 활동을 하게 하고 디지털화 프로젝트를 1년 더 연기하는 것은 너무 쉽습니다. 그러나 조만간 장비에 문제가 생기고 경쟁업체가 생산 장비와 자체 디지털화 여정에 대한 발전에 투자함에 따라 비즈니스는 뒤처지게 됩니다.
사실 새로운 제어 시스템에서 데이터를 가져오는 것조차 어려울 수 있습니다. 특히 OEM이 액세스 권한을 제공하도록 계약을 맺지 않은 경우에는 더욱 그렇습니다. 그들은 단순히 당신이 그것에 접근하는 것을 원하지 않을 수도 있습니다. OEM 또는 제어 시스템 제공업체가 더 이상 존재하지 않는 경우 해당 데이터에 액세스하려면 제어 시스템 엔지니어의 전문가 도움이 필요합니다. 결코 간단하지는 않지만 그렇습니다 가능합니다 – 올바른 경험과 이전 개발 도구에 대한 액세스가 있어야 합니다.
확실히 우리는 이전에 장비 공급업체에게 올바른 질문을 묻는 것을 항상 옹호할 것입니다. 당신은 더 투자합니다. 대부분의 제조업체는 계약 협상 시 요청하는 경우 추가 비용 없이 데이터에 대한 액세스를 제공합니다.
그러나 장비가 너무 오래되어 시스템이 노후화되고 소프트웨어에 액세스할 수 없기 때문에 장애 발생 후 한 시간 정도 이내에 재구축하거나 수리할 수 없는 경우 실제로 업그레이드 프로그램을 시작해야 합니다. 자산의 취약성을 평가한 후 먼저 업그레이드해야 할 자산의 우선순위를 정할 수 있습니다.
진정한 이점은 다음과 같습니다. 업그레이드를 고려할 때 이를 스마트하고 연결된 플랜트의 세계로 진입하기 위한 출발점으로 삼는 것은 어떨까요?
이것이 마음에 드는 경로라면 '디지털 여정을 시작했습니다' 요구 사항을 확인하기 위해 단 하나의 부서의 이익을 위해 비즈니스의 한 부분에 별도로 적용되는 사일로화된 접근 방식으로 서두르지 않도록 주의하세요.
또한 장기 계획, 고위 이사회 수준의 헌신, 작업 현장에서 최상층까지의 팀 간의 협업 부족으로 인해 생각이 부족하고 투자가 부족한 파일럿 프로젝트가 잠재력을 발휘하지 못하는 '파일럿 연옥'을 피하십시오. 귀하의 여정은 전사적 변혁의 여정이자 장기적인 여정으로 간주되어야 합니다.
우리는 귀하의 비즈니스에 OT(운영 기술)와 IT가 미치는 영향을 모두 고려하여 귀하의 디지털화 여정을 성공시키기 위한 몇 가지 접근 방식을 옹호합니다. 여기에는 자동화 및 IT 부서의 요구 사항을 모두 충족하는 OT 데이터 통신을 위한 보안 네트워크 및 서버 아키텍처를 설계하는 데 도움이 포함됩니다.
이해관계자와 부서 간의 협업을 장려하고 우선 순위, 표준 및 사양에 대한 장기 계획을 포함하는 비즈니스를 위한 '디지털' 로드맵을 개발하면 올바른 장소에서 시작되는 여정이 시간이 지남에 따라 비즈니스 전반에 걸쳐 확장될 수 있습니다. 이를 통해 품질, 지속 가능성, 생산성 또는 수익 개선과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.
사람들은 노후화를 무시했다는 이유로 해고되어야 합니다. 이것이 기업에 미칠 수 있는 피해와 같습니다. 하지만 잘 관리되는 업그레이드 프로그램은 위험을 거의 0으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 디지털화 열망을 위한 발판이 될 수도 있다는 장점이 있습니다.
조만간 시스템 중 하나 이상에서 노후화를 무시할 수 없게 될 것입니다. 그렇다면 이를 촉매제로 활용하여 향후 몇 년 동안 디지털화가 귀하의 비즈니스에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 탐구해 보는 것은 어떨까요? 누가 알겠습니까? 승진할 수도 있습니다.
아직 구식 자동화 장비를 사용하고 있는 경우 공장 디지털화를 시작할 수 있나요?
예 – 하지만 주의가 필요합니다. 오래된 시스템에서 유용한 데이터를 추출하는 것은 가능하지만, 노후화되면 높은 위험이 따릅니다. 현대화와 디지털화를 결합한 단계적 업그레이드 전략이 가장 안전하고 효과적인 접근 방식입니다.
오래된 PLC 및 SCADA 시스템에서 실행하는 것이 왜 위험한가요?
오래된 시스템은 지원되지 않고 대체할 수 없는 경우가 많으며 백업이나 문서가 부족할 수 있습니다. 실패하면 복구하는 데 몇 달이 걸릴 수 있습니다. Windows 95에서는 금융 소프트웨어를 실행하지 않을 것입니다. 그렇다면 자동화에서 이를 용인할 이유가 무엇입니까?
데이터 통찰력을 얻기 위해 기존 장비에 센서를 추가할 수 있나요?
가끔은 그렇습니다. 그러나 기존 컨트롤이 이미 해당 데이터를 내부적으로 캡처한 경우 센서를 추가하는 것은 비효율적입니다. 더 나쁜 것은 실제 문제를 회피할 수도 있다는 것입니다. 제어 시스템이 위험할 정도로 오래되었습니다.
디지털화 여정을 시작하기에 가장 좋은 곳은 어디인가요?
기존 장비와 해당 취약점에 대한 감사부터 시작하세요. 향후 노후화 업그레이드를 새로운 개방형 데이터 기반 컨트롤에 대한 디지털 전략을 구축할 기회로 활용하세요.
디지털 혁신 지연으로 인한 위험은 무엇인가요?
경쟁에서 뒤쳐져 장비 고장으로 인한 가동 중단 시간이 길어지고 에너지, 생산성 및 비용 절감 기회를 놓치게 될 위험이 있습니다. 많은 기업은 위기가 닥칠 때까지 조치를 취하지 못합니다.
디지털화에서 '파일럿 연옥'을 피하려면 어떻게 해야 하나요?
처음부터 디지털 로드맵을 구축하세요. 부서 전반에 걸쳐 이해관계자를 조정하고, 명확한 목표와 예산을 설정하고, 고립된 시험을 넘어 확장하는 디지털 로드맵을 구축하세요. 고위 경영진의 헌신이 매우 중요합니다.
노후화 업그레이드와 디지털화의 균형을 맞추는 현명한 접근 방식은 무엇인가요?
모든 제어 업그레이드를 전략적 단계로 다루십시오. 미래 지향적이고 개방형 표준을 지원하며 광범위한 디지털 통합에 필요한 데이터에 대한 액세스를 제공하는 하드웨어와 소프트웨어를 지정하세요.
자동화 제어 시스템
초록 탄탈산칼륨 나노입자(KTaO3 ) 및 니오브산칼륨(KNbO3 )은 수산화칼륨을 첨가하여 용융된 질산칼륨에서 금속 탄탈륨을 산화시켜 합성하였다. 이러한 강유전성 나노 입자에서 얻은 자화 곡선은 약한 강자성을 나타내는 반면 이러한 화합물은 벌크에서 비자성입니다. 실험 데이터는 이론적 계산의 시작점으로 사용됩니다. 우리는 강유전성 나노 입자에서 강자성 질서의 출현으로 이어지는 미시적 메커니즘을 고려합니다. 우리의 접근 방식은 산소 결손의 지배적인 역할을 가정하는 자기 폴라론의 침투를 기반으로 합니다. 이것은 산소 결손에 갇힌 전자
구성품 및 소모품 Arduino MKR1000 × 1 0.1uF 0805 커패시터 × 8 LED(일반) × 4 버튼 누르기(긴) × 4 INA219(soic 8) × 1 LM3526M × 2 USB 소켓(수직) × 4 1k 0805 저항기 × 4 0.1옴 전류 감지 저항기 × 1 1uF 0805 커패시터 × 1 필요한 도구 및 기계 3D