Tiến hóa hệ thống
Theo Diễn đàn Kinh tế Thế giới, "Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư dự kiến sẽ tạo ra giá trị lên tới 3,7 nghìn tỷ đô la vào năm 2025." Internet vạn vật công nghiệp (IIoT) là cốt lõi của Công nghiệp 4.0. Như IndustryWeek chỉ ra, "Internet vạn vật công nghiệp (IIoT) thường được mô tả là sự thay thế cho các công nghệ truyền thống. Tuy nhiên, tiềm năng thực sự của nó không nằm ở chiến lược đại tu triệt để, mà thông qua các nâng cấp và cải tiến thông minh gia tăng."
Trong khi nhiều nhà sản xuất đã tích hợp các công nghệ IoT mới trong một thời gian, họ đã thực hiện từng bước. Họ đang đưa các công nghệ thông minh như cảm biến, trí tuệ nhân tạo (AI) và máy học vào hoạt động:
- Thu thập, diễn giải và phân tích dữ liệu
- Kiểm soát chi phí và
- Xây dựng lợi thế cạnh tranh
Viện Kiến thức, một nhà tư tưởng hàng đầu về các xu hướng kinh doanh và công nghệ chính, cho biết, "Các giám đốc điều hành công nghệ cần duy trì tính liên tục với các hệ thống cũ đã phát triển trong nhiều thập kỷ và vẫn đang hoạt động. Một cách tiếp cận theo từng giai đoạn với các mốc quan trọng và số liệu có ý nghĩa, không nhất thiết phải theo thứ tự nghiêm ngặt, sẽ tốt hơn là một vụ nổ lớn." Điều này hoàn toàn hợp lý. Không nhiều công ty đang thay thế hoàn toàn các hệ thống hiện có. Thay vào đó, họ đang theo đuổi một con đường tiến hóa của trí thông minh và các hệ thống dựa trên nhu cầu cụ thể của họ.
Quan điểm cho rằng, như chúng ta vẫn làm, khi máy móc tự động hóa nhà máy được sửa chữa hoặc cải tiến, chúng nên được trang bị công nghệ mới tương thích ngược với thiết kế ban đầu. "Để phát triển các hệ thống tự động hóa có khả năng thích ứng với tương lai, các công ty nên thiết kế các hệ thống có thể mở rộng, có thể điều khiển, tương thích ngược và có thể mở rộng".
Khả năng tương thích ngược là rất quan trọng
Rõ ràng là khả năng tương thích ngược là yếu tố quan trọng đối với hành trình tiến hóa của Công nghiệp 4.0. Điều này là do việc triển khai theo từng giai đoạn này sẽ dẫn đến các nhà máy bao gồm cả thiết bị cũ và mới. Nếu thiết bị đó tương thích ngược và tương thích xuôi, các công ty sẽ có một chiến lược số thành công. Bởi vì họ có:
1. Nhiều lựa chọn hơn
Họ có thể sửa chữa các sản phẩm cũ mà không cần phải thay thế chúng và có thể sử dụng công nghệ mới để giám sát các thiết bị cũ
2. Nâng cấp dễ dàng hơn
Họ có thể nâng cấp các bộ phận khác nhau của máy theo thời gian mà không cần phải nâng cấp toàn bộ máy cùng một lúc.
3. Lưu giữ mã
Họ có thể thêm sản phẩm mới với ít gián đoạn nhất và chạy cùng một mã với ít hoặc không cần lập trình.
4. Sửa chữa nhanh hơn
Nếu một bộ phận bị hỏng, họ có thể thay thế một bộ phận khác (ví dụ như động cơ) mà không cần phải nâng cấp bộ phận khác (ví dụ như servo)
5. Di cư tiến bộ
Họ có thể di chuyển dần sang Công nghiệp 4.0 theo tốc độ của riêng mình, tin tưởng rằng hoạt động sẽ ổn định theo thời gian.
6. Tuổi thọ dài hơn
Họ có thể kéo dài đáng kể tuổi thọ của máy móc lên đến 20 hoặc thậm chí 30 năm. Khi các công nghệ mới xuất hiện, họ có thể triển khai chúng để cải thiện hoạt động và động lực cạnh tranh.
7. Sự bình yên trong tâm hồn
Giờ đây, họ có thể cài đặt các giải pháp đáp ứng nhu cầu hiện tại đồng thời đặt nền tảng cho quá trình chuyển đổi số trong tương lai.
Chuyển đổi sang IIoT là một cuộc chạy marathon, không phải chạy nước rút. Tuy nhiên, khi nói đến Công nghiệp 4.0, dù bạn là thỏ (chuyển đổi mang tính cách mạng nhanh chóng) hay rùa (tiến hóa chậm và đều), khả năng tương thích ngược và xuôi đều rất quan trọng để kéo dài tuổi thọ thiết bị và giảm tổng chi phí sở hữu (TCO).
Di sản của di sản: trường thọ và thịnh vượng.
Khả năng tương thích ngược và xuôi giúp kéo dài đáng kể tuổi thọ của máy và tối đa hóa lợi tức đầu tư của bạn. Tất nhiên, mọi người đều nói rằng họ sở hữu nó. Hầu hết chỉ cung cấp nó cho thế hệ phần cứng và phần mềm cuối cùng. Tuy nhiên, một số nhà cung cấp tự động hóa sẽ tiếp tục hỗ trợ sản phẩm lên đến 30 năm sau khi phát hành.
Khả năng tương thích ngược là thiết kế tương thích với các phiên bản trước của chính nó. Khả năng tương thích xuôi là thiết kế tương thích với các phiên bản tương lai của chính nó. Khả năng tương thích ngược và xuôi bảo vệ khoản đầu tư của bạn trong các lĩnh vực sau:
- Phần cứng
- Phần mềm
- Kỹ thuật
- Thời gian thiết kế
Phần cứng hoặc phần mềm có thể sử dụng thành công giao diện và dữ liệu từ các phiên bản trước đó sẽ loại bỏ nhu cầu phải bắt đầu lại khi nâng cấp lên sản phẩm mới hơn. Các công ty nên ngần ngại mua các sản phẩm tự động hóa khiến công việc trước đây của họ trở nên lỗi thời hoặc yêu cầu di chuyển tẻ nhạt và tốn thời gian.
Khi các sản phẩm tự động hóa của bạn tương thích ngược và xuôi, bạn có thể thêm các tính năng mới và cải thiện hiệu suất trong khi giảm thiểu sự gián đoạn mà không cần phải học lại mọi thứ. Thêm vào đó, khi bạn nâng cấp, các máy sẽ hoạt động theo cùng một cách.
- Các khối chức năng có cùng hành vi
- Mã có thể được sử dụng lại
- Dữ liệu có thể được kéo theo cùng một cách
Di cư theo thiết kế.
Tại sao mọi nhà cung cấp tự động hóa không thể đạt được khả năng tương thích ngược và xuôi trong suốt vòng đời của sản phẩm? Nhiều nhà cung cấp không muốn sản phẩm của mình bị thay thế, do đó họ tránh việc chồng chéo các thế hệ sản phẩm. Điều này hạn chế tuổi thọ của máy. Đây là cách tiếp cận có lợi cho nhà cung cấp tự động hóa hơn là người dùng cuối. Điều này là do nó cấm các sản phẩm tự động hóa cũ được sử dụng với các sản phẩm tự động hóa mới hơn. Điều này rất quan trọng để kéo dài tuổi thọ và giảm TCO.
Làm sao bạn biết được một sản phẩm thực sự tương thích ngược và xuôi? Hãy tìm các nhà cung cấp tự động hóa có nguyên tắc thiết kế cơ bản là khả năng tương thích ngược và xuôi. Đây là dấu hiệu mạnh mẽ cho thấy họ tin tưởng vào việc bảo vệ khoản đầu tư của bạn.
Khi khả năng tương thích ngược và xuôi trở thành triết lý của công ty, các nhà cung cấp tự động hóa nên:
- Cam kết tương thích ngược và xuôi với nhiều thế hệ sản phẩm
- Đảm bảo rằng luôn có cách nâng cấp từ thế hệ trước lên thế hệ mới nhất - với những thay đổi tối thiểu
- Chứng minh khả năng tương thích thông qua thử nghiệm nghiêm ngặt
Việc tạo ra các sản phẩm tương thích ngược và xuôi đòi hỏi nhiều thời gian kỹ thuật. Nếu servo, VFD, PLC hoặc HMI chỉ tương thích với một thế hệ phần mềm lập trình, việc giữ cho thiết bị hoạt động bình thường có thể là một thách thức. Khả năng tương thích ngược và xuôi dễ đạt được hơn nếu các phiên bản trước được thiết kế để tương thích ngược hoặc có thể mở rộng. Nói cách khác, phải có khả năng tương thích ngược và xuôi cố ý.
Tính năng mới mang tính cách mạng. Phương pháp tiếp cận mang tính tiến hóa.
Khi một nhà sản xuất ô tô hàng đầu đang xây dựng một xưởng sơn tự động hóa cao mới, họ đã chọn Mitsubishi Electric thay vì Rockwell do khả năng tương thích ngược. Xưởng sơn trước đó vẫn đang được sử dụng và sẽ tiếp tục trong tương lai gần.
Họ muốn một hệ thống tích hợp, tiến hóa dựa trên công nghệ trước đó thay vì kết hợp phần mềm của bên thứ ba. Cách tiếp cận này cho phép nhà sản xuất ô tô tiếp tục sử dụng hệ thống cũ khi họ giới thiệu các khả năng nhà máy thông minh tiên tiến, hiện đại.
Các công nghệ mới và hiện có từ cả hai cửa hàng đều tồn tại trong cùng một hệ thống, mặc dù một số trong số chúng đã hơn 20 năm tuổi. Khả năng tương thích ngược này cũng có nghĩa là thế hệ phần mềm tiếp theo có thể được nâng cấp trong vài phút thay vì vài tháng. Những lợi ích này và các lợi ích khác giúp giảm tổng chi phí sở hữu trong suốt vòng đời của hệ thống thông qua việc di chuyển nhanh hơn, bảo trì dễ dàng hơn, kiểm kê đơn giản hơn và giảm thời gian đào tạo.