Stopień, tak zwanej inteligencji, zależy od tego czego wymagamy od zakładu przemysłowego, ilości pracujących w nim ludzi oraz stopnia bezpieczeństwa jaki jest wymagany od obiektu. Mówi się o tym, że cały pomysł powstał, gdy duże amerykańskie zakłady wytwarzające samoloty zaczęły mierzyć się z problemami dotyczącymi zarządzania halami fabrycznymi i dostosowaniem przestrzeni fabrycznych i biurowych do wymogów zmieniającej się dynamicznie produkcji. Stąd właśnie wziął się pomysł na wykorzystanie systemów informatycznych do wspierania i optymalizacji eksploatacji hal produkcyjnych.

Idąc od najprostszych rozwiązań możemy wdrożyć inteligencję do przestrzeni w jakiej poruszają się pracownicy. W dobie braku siły roboczej, warunki pracy mogą być tym co spowoduje, że przyciągniemy do siebie najcenniejszych ludzi. Możliwość personalizacji stanowiska pracy dla indywidualnych ustawień każdego ze stanowisk daje np. system Yesly Findera. Niezastąpione są również czujniki ruchu i obecności (stykowe, knx lub dali- jak np. seria 18 Finder) zintegrowane z systemem oświetleniowym pozwalają na komfort przemieszczania się, oszczędności związane z zużyciem energii i monitoring tego czy pracownicy znajdują się w pomieszczeniach.

Troska o ciepło

Zapewnieniu efektywności energetycznej służy monitorowanie zużycia ciepła, jego magazynowanie i uwalnianie w zależności od aktualnych potrzeb, ale także wykorzystanie ciepła odpadowego. Innowacyjnym rozwiązaniem dla inteligentnych fabryk są dopalacze regeneracyjne, dzięki którym ciepło powstałe jako efekt uboczny procesów produkcyjnych nie tylko wykorzystywane jest do schładzania maszyn, ale też umożliwia zasilanie klimatyzacji. Jednym z nowoczesnych obiektów przemysłowych, które zastosowały to rozwiązanie, są zakłady produkcyjne Schattdecor. Nowatorski projekt zrealizowany tu przez firmę Jakon sprawił, że mimo dużej linii produkcyjnej udało się zredukować pobór wody z wodociągów miejskich na cele technologiczne praktycznie do zera, co więcej – ciepło powstałe w wyniku procesów spalania jest przez Schattdecor wykorzystywane zimą do topienia śniegu na dachach hal, a woda będąca efektem procesu topnienia trafia do zbiorników przeciwpożarowych.

Powszechnym staje się również wykorzystanie energii odnawialnej ze słońca, gdzie niezastąpione będą liczniki energii 4-kwadrantowe, czy wody z opadów deszczu przetwarzanej do wykorzystania w instalacji kanalizacyjnej – tam konieczny jest monitoring stanu zbiorników np. za pomocą przekaźników nadzorczych poziomu cieczy.

Ochrona i opieka

Nowocześnie zarządzane magazyny i hale produkcyjne nie mogą dziś obyć się bez systemów bezpieczeństwa i kontroli dostępności w wersji smart. Telewizja przemysłowa CCTV pozwala na monitorowanie i rejestrację zdarzeń, identyfikację pracowników i pojazdów, wspomaga też systemy alarmowe. Inteligentne systemy przeciwpożarowe nie tylko umożliwiają wykrywanie dymu lub pożaru, uruchomienie procesów oddymiania, podniesienie rolet i żaluzji oraz odcięcie dopływu gazu, ale też wysyłają komunikaty o zagrożeniach (w formie e-maila lub SMS-a) do odpowiedzialnych osób i służb.

Kolejnym ważnym elementem z katalogu opatrzonego etykietą „inteligentne” jest system kontroli dostępu, który pozwala zarządzać dostępem pracowników do poszczególnych części hal, budynków lub magazynów oraz rejestrować, kto, kiedy, gdzie i ile czasu przebywał. Wspiera to bezpieczeństwo obiektów i organizację pracy. W przypadku infrastruktury budynkowej zarządzanej za pomocą inteligentnych systemów ważną rolę odgrywają systemy pomiarowe i instalacje monitorujące.

Te pierwsze, dzięki odczytowi bieżących temperatur bądź stopnia wilgotności powietrza, umożliwiają takie sterowanie pracą urządzeń, aby zapewniały one warunki optymalne do specyfiki produkcji, magazynowania czy potrzeb załogi. Z kolei stała kontrola stanu urządzeń krytycznych, np. rozdzielnic sterujących oświetleniem, urządzeń wentylacyjnych lub osłon bezpieczeństwa, pozwala na czas wykryć nieprawidłowości, wdrożyć działania prewencyjne i uniknąć strat spowodowanych awarią istotnych systemów. Zadaniem instalacji monitorujących jest również bieżąca kontrola zużycia mediów i energii, dzięki której można na bieżąco analizować koszty i przygotowywać prognozy.

Kontrola ponad wszystko

W nowocześnie zarządzanych obiektach działanie wszystkich wskazanych rozwiązań i systemów powinno być ze sobą zintegrowane, a prostym testem na to, czy dana instalacja może nosić miano inteligentnej, jest sprawdzenie jej kompatybilności z pozostałymi systemami sterowania w obiekcie. Za kompleksową obsługę poszczególnych układów, usług i funkcjonalności odpowiadają wyspecjalizowane systemy automatycznego sterowania, czyli po prostu systemy automatyki budynkowej. Rolę zarządczą i integracyjną w stosunku do innych podsystemów lokalnych typu smart pełni system zarządzania budynkiem BMS (Building Management System). Jest on nadrzędny wobec systemu zarządzania automatyką BAS (Building Automation System), który m.in. na bieżąco gromadzi, archiwizuje i przetwarza dane związane ze stanem konkretnych instalacji (oświetleniowych, grzewczych, wentylacyjnych), a także steruje nimi w sposób automatyczny. Drugim systemem, którym zarządza BMS, jest system sterowania bezpieczeństwem – SMS (Security Management System). Z kolei zadaniem systemu zarządzania EMS (Energy Management System) jest monitoring zużycia energii i mediów. Warto podkreślić, że granica między poszczególnymi podsystemami jest płynna – ze względu na zbliżone (a czasem współdzielone) rozwiązania technologiczne oraz postępującą integrację.

Inteligentne budynki są czymś czego nie jesteśmy w stanie pominąć i niedługo staną się coraz powszechniejsze. Projektując instalację należy jednak zwrócić szczególną uwagę na bezpieczeństwo. W dobie powszechnych ataków hackerskich jeden źle zabezpieczony obwód sterowania może stać się oknem na świat dla niechcianych gości. Pamiętajmy zatem o zachowaniu wysokiej jakości protokołów bezpieczeństwa, ale również o redundancji pozwalającej nam przerzucić zakład w tryb pracy niezależny od sieci zewnętrznej i pracy w pełni autonomicznej.

Stanisław Rak Finder Polska: 

Koncepcja Industry 4.0 stawia kolejne wymagania, w zakładach produkcyjnych gdzie ilość pracowników w stosunku do ilości zautomatyzowanych linii osiągnęła niespotykanie niski poziom. Kluczowym dla tych układów będzie zapewnienie bezpieczeństwa podczas przebywania pracowników na produkcji i jednocześnie możliwie najszybszej drogi do serwisowanej maszyny.

Duże zautomatyzowane ośrodki produkcyjne często pracują autonomicznie, w pełnym zaciemnieniu produkcji, wymagając jedynie sporadycznej interwencji ludzi – powszechne staje się wyznaczenie drogi pracownikom poprzez zapalenie oświetlenia tylko na wymaganej ścieżce/korytarzach koniecznych dla nich do komunikacji w trakcie serwisów i awarii. Wymaga to niezawodnego załączania dużej ilości punktów sterowniczych oświetlenia – możemy to osiągnąć poprzez sterowanie każdym z punktów oświetleniowych przez przekaźniki.

W Industry 4.0 wymagane jest również ciągłe monitorowanie stanu maszyny, tu niezastąpione będą urządzenia analizujące aktualne zużycie mocy jak Liczniki z komunikacją modbus/modbus TCP, przekaźniki nadzorcze i inne bardziej rozbudowane systemy.