Norma ISO 23247, cyfrowe bliźniaki i transformacja cyfrowa

Transformacja cyfrowa w firmach produkcyjnych jest napędzana przez wiele czynników, które można podzielić na trzy główne kategorie: nowe technologie cyfrowe, presja rynkowa i korzyści biznesowe. Wśród technologii cyfrowych, które obecnie najmocniej przyczyniają się do przyspieszenia zmian w przemyśle, wyróżniają się szczególnie: sztuczna inteligencja (AI), robotyzacja oraz nieco mniej sensacyjne cyfrowe bliźniaki, którym poświęcamy niniejszy artykuł. Stosowanie technologii cyfrowych bliźniaków reguluje norma ISO 23247 określająca standardy ich tworzenia i utrzymywania w przedsiębiorstwach produkcyjnych.

Czym są cyfrowe bliźniaki

Cyfrowe bliźniaki to wirtualne reprezentacje fizycznych obiektów, systemów lub procesów, które są aktualizowane w czasie rzeczywistym na podstawie danych z czujników i innych źródeł. W kontekście produkcji, cyfrowe bliźniaki reprezentują na przykład używane w danym przedsiębiorstwie maszyny, linie produkcyjne, przestrzenie magazynowe czy nawet całe fabryki.

Jak cyfrowe bliźniaki usprawniają produkcję

Cyfrowe bliźniaki usprawniają produkcję na wielu poziomach, które oddziałują na siebie nawzajem. Spośród nich wyróżniają się przede wszystkim następujące:

Optymalizacja procesów produkcyjnych

Cyfrowe bliźniaki umożliwiają symulowanie różnych scenariuszy i analizowanie ich wpływu na procesy produkcyjne. Dzięki temu można szybko zidentyfikować wąskie gardła, optymalizować parametry produkcji i w efekcie dynamicznie zwiększać wydajność. W warunkach rynku globalnego dynamiczne zwiększanie produkcji w odpowiedzi na gwałtownie rosnący popyt może oznaczać być albo nie być dla przedsiębiorstwa.

Predykcyjna konserwacja parku maszynowego

Monitorując dane z czujników i zestawiając je z symulacjami, cyfrowe bliźniaki mogą przewidywać awarie maszyn i urządzeń, a to umożliwia predykcyjną konserwację zapobiegawczą. W efekcie zmniejszeniu ulega ilość i czas trwania przestojów w produkcji.

Bieżąca kontrola jakości

Cyfrowe bliźniaki mogą być wykorzystywane do monitorowania jakości produktów w czasie rzeczywistym, na przykład wraz ze zmieniającą się specyfikacją używanych w produkcji materiałów czy półproduktów. Pozwala to na szybkie wykrywanie i eliminowanie wad, a to prowadzi do poprawy jakości produktów i redukcji kosztów.

Projektowanie i rozwój produktów, optymalizacja produkcji

Cyfrowe bliźniaki umożliwiają symulowanie działania nowych, ulepszonych, złożonych procesów produkcyjnych. Pozwala to na szybsze wprowadzanie innowacji i redukcję kosztów prototypowania.

Jak widać na powyższych przykładach, cyfrowe bliźniaki są technologią z ogromnym potencjałem. Dzięki ich zastosowaniu nastąpi poprawa efektywności produkcji do poziomów wcześniej niedostępnych. Dlatego właśnie stanowią mocny czynnik kierujący przedsiębiorstwa w stronę transformacji cyfrowej. Pamiętać jednak należy, że przed wdrożeniem technologii cyfrowych bliźniaków musi sprawnie działać wiele innych procesów. Dotyczy to przede wszystkim ustandaryzowanego zbieranie danych.

Standaryzacja zbierania danych w czasie rzeczywistym jest jednocześnie warunkiem pełnego wykorzystania możliwości sztucznej inteligencji (AI). Dlatego uwzględniają ją najczęściej projekty transformacji cyfrowej przedsiębiorstw produkcyjnych.

Czym jest norma ISO 23247

Norma ISO 23247 powstała w odpowiedzi na rosnące zapotrzebowanie przemysłu produkcyjnego na efektywne wykorzystanie technologii cyfrowych, w szczególności cyfrowych bliźniaków. Jej celem jest ujednolicenie podejścia do tworzenia i wdrażania tych technologii, co ma przyczynić się do optymalizacji procesów produkcyjnych i zwiększenia konkurencyjności przedsiębiorstw.

Główne potrzeby, na które odpowiada norma ISO 23247

Brak ujednoliconych standardów utrudniał interoperacyjność systemów i wymianę danych między różnymi dostawcami i producentami. Norma ISO 23247 definiuje ramy i wytyczne, które mają na celu ułatwienie integracji i komunikacji między różnymi systemami.
Nowoczesne przedsiębiorstwa potrzebują narzędzi do monitorowania i analizowania procesów produkcyjnych w czasie rzeczywistym. Norma ISO 23247 wspiera wdrażanie tych narzędzi w taki sposób, że będą kompatybilne z systemami informatycznymi przedsiębiorstwa i wolne od zakłóceń.

Warunki niezbędne dla spełnienia normy ISO 23247

Warunki, które muszą być spełnione w przedsiębiorstwie produkcyjnym, aby norma ISO 23247 była spełniona, to między innymi:

• Odpowiednia infrastruktura IT, która umożliwi zbieranie, przechowywanie i przetwarzanie danych z czujników i innych źródeł. Kluczowe jest na przykład zapewnienie odpowiedniej przepustowości i stabilności sieci, mocy obliczeniowej i przestrzeni dyskowej, jak cyberbezpieczeństwa.
• Czujniki i systemy monitorowania, które umożliwią zbieranie danych o stanie maszyn, urządzeń i procesów produkcyjnych. Istotne jest zagwarantowanie wysokiej dokładności danych.
• Integracja systemów informatycznych, takich jak oprogramowanie do zarządzania cyfrowymi bliźniakami, systemy ERP i MES oraz systemy PLM (takie jak na przykład platforma 3DEXPERIENCE czy Visiativ PLM). Konieczna jest sprawna wymiana danych między nimi.

Spełnienie tych warunków pozwoli przedsiębiorstwu na efektywne wykorzystanie cyfrowych bliźniaków i osiągnięcie korzyści wynikających z wdrożenia normy ISO 23247.

Jak uniknąć porażki w transformacji cyfrowej

Transformacja cyfrowa i wdrożenie technologii cyfrowych bliźniaków jest procesem bardzo złożonym, który może zostać zakłócony na wiele różnych sposobów. Doświadczenia ostatnich lat wskazują jednocześnie, które aspekty transformacji cyfrowej są najbardziej narażone na błędy prowadzące do wysoce prawdopodobnej porażki całego przedsięwzięcia. Zanim przedsiębiorstwo dojrzeje do etapu wdrażania normy ISO 23247 i cyfrowych bliźniaków, musi sprawnie przekroczyć następujące wyzwania:

Sformułowanie jasnej strategii i wizji zakorzenionej w realiach firmy

Warunkiem wstępnym do rozpoczęcia transformacji cyfrowej jest sprecyzowanie celu i planu działania. Brak zrozumienia, jakie korzyści ma przynieść transformacja, prowadzi z reguły do chaotycznych działań i marnowania zasobów.

Łagodzenie oporu pracowników przed zmianami

Wprowadzenie nowych technologii często spotyka się z oporem pracowników, którzy obawiają się utraty pracy lub trudności w nauce nowych umiejętności. Brak odpowiedniej komunikacji i szkoleń pogłębia ten problem.

Podnoszenie kompetencji cyfrowych w przedsiębiorstwie

Odpowiednie kompetencje w zakresie technologii cyfrowych są warunkiem koniecznym do przeprowadzenia transformacji cyfrowej. Brak wykwalifikowanych pracowników lub niechęć do inwestowania w praktyce uniemożliwia wdrożenie nowych rozwiązań.

Integracja systemów informatycznych

Wciąż powszechnie spotykaną sytuacją w przedsiębiorstwach są rozproszone systemy informatyczne, które nie są ze sobą zintegrowane. Brak przepływu danych między systemami i brak ich standaryzacji utrudnia lub wręcz uniemożliwia całościową analizę i wykorzystanie informacji do optymalizacji procesów na poziomie całej firmy. Standaryzacja i płynność przepływu danych w firmie jest też niezbędnym warunkiem do wdrożenia cyfrowego bliźniaka procesu produkcyjnego.

Dobór technologii cyfrowych odpowiednich dla specyfiki przedsiębiorstwa

To, co z powodzeniem działa w jednej firmie, niekoniecznie jest najlepszym rozwiązaniem dla innej. Ten truizm nie zawsze traktujemy poważnie. Tymczasem zawsze należy zaczynać od zbadania potrzeb firmy. Dopiero po tym można przejść do wyboru rozwiązań, które najlepiej je spełniają. Mogą się okazać nie tak oczywiste, jak to się z początku wydawało.

Dbanie o cyberbezpieczeństwo

Na każdym etapie transformacji cyfrowej potężnym czynnikiem zakłócającym może być cyberprzestępczość. Nowe technologie to jednocześnie potencjalnie nowe punkty wrażliwe na wrogą ingerencję z zewnątrz. Sprzęt IT oraz oprogramowanie nie mogą być dostępne dla osób nieuprawnionych.

Finanse

Oczywiście na skuteczne uniknięcie porażki transformacji cyfrowej ma również wpływ tak podstawowy czynnik jak zabezpieczenie odpowiedniego finansowania. W tym akurat mogą być pomocne dotacje na cyfryzację, których dostępność warto śledzić na bieżąco.

Norma ISO 23247 i transformacja cyfrowa – podsumowanie

Znaczenie transformacji cyfrowej dla przyszłości przedsiębiorstw produkcyjnych jest ogromna. Dużą rolę pełni w tym procesie technologia bliźniaków cyfrowych oraz związana z nią norma ISO 23247. Integracja systemów informatycznych, standaryzacja gromadzenia i przepływu danych, to warunki nie tylko dla wdrożenia bliźniaków cyfrowych. Bez ich spełnienia niemożliwe jest także pełne wykorzystanie sztucznej inteligencji (AI) do usprawnienia procesów biznesowych. Na drodze do tego celu jest wiele potencjalnych przeszkód sprawiających, że transformacja cyfrowa może zakończyć się porażką. Udana transformacja cyfrowa jedne firmy potężnie wzmocni, a nieudana inne firmy dodatkowo osłabi. Norma ISO 23247 i dotacje na cyfryzację sprzyjają zakończeniu tego ambitnego procesu powodzeniem.

Partnerem w transformacji cyfrowej polskich przedsiębiorstw jest Visiativ Poland.