Budoucnost plánování z pohledu Průmyslu 4.0

Sonar Logistics Concept: Revoluce v řízení dodavatelského řetězce
15.6.2017
Be Digital. Faster.
15.6.2017

Výrobní společnosti se z pohledu implementace informačních systémů v současnosti dělí na dvě základní skupiny. První nasazují otestovaná řešení, která mají jasný začátek, konec, cíl a přínos. Druzí jsou takzvaní „disruptoři“ využívající nejaktuálnější systémy, jejichž složitou implementaci mění ve vlastní přínos. Takovým systémem může být APS řešení uplatňující umělou inteligenci spojující prvky IoT (Internet of Things).

Pojďme se zblízka zaměřit na druhou skupinu. Řadíme do ní výpočetní systémy využívající adaptivní regulátory, optimalizační metody, statistiky nebo jiné pokročilé vyhodnocovací metody. Jmenovat můžeme zejména APS systémy, které jsou často jedinými informačními systémy ve společnosti, které do této kategorie patří. Stav softwarové infrastruktury v pokročilé výrobní společnosti je složen z několika transakčních systémů (MES, WMS, docházkový systém), hlavního ERP systému a několika výpočetních systémů podporujících pokročilá vyhodnocení – forecasting SW a APS systémy.

APS jako adaptivní systém vůči okolnímu prostředí

APS systémy jsou většinou nastaveny jako transakční systém s neměnnými parametry. Takový stav naprosto neodpovídá možnostem daného odvětví. APS systémy hrají roli řídicího a výkonového centra mezi exekutivní vrstvou společnosti (MES, WMS, FI, HR) a „datovou centrálou” (ERP systémem). Z toho plyne, že jejich aktuální chování má být zpřesněno měnícími se parametry plánování podle aktuální konzistence dostupných vstupních dat (stavy zásob, zákaznické požadavky, kapacity strojní a lidské). APS systém je tedy živoucím organismem, který můžeme jeho chováním přirovnat k živočichovi adaptujícímu se na okolní prostředí.

Adaptace APS systému probíhá pomocí dynamických veličin, které je nutné spravovat v pravidelném cyklu. Tato operativa vyžaduje dokonalé pochopení prostředí, ve kterém se obsluha pohybuje. Pokud se ve výrobní společnosti takový uživatel nachází, jde o první krok k úspěšnému využití systémů na vyšší úrovni. Pokročilé vyhodnocovací nástroje se pak opravdu řadí do rozhodovacího systému společnosti obklopeného centrálním mozkem (ERP systémem) a exekutivou.

Digitalizace z pohledu plánování

Posuňme se však ve světle Průmyslu 4.0 a IoT o kousek dál. Data pro přesné rozhodování a optimalizační výpočty jsou již dostupná. Automatizace a digitalizace z pohledu plánování je možná v několika po sobě jdoucích krocích:

  • Vícehodnotová Fuzzy logika – implementace rozhodovacích algoritmů v podobě scénářů reagujících na vzniklé situace.
  • Zpětnovazební řízení – smyčka řízená regulační odchylkou dané veličiny a regulující se na základě předem definovaného modelového chování. Chování systému je nastaveno jako stabilní.
  • Celočíselné programování – optimalizace zohlední situaci jako vícedimenzionální rovinu veličin (vytížení kapacit, zpoždění, skladové zásoby, cena dopravy, vytížení dopravců atp.), ve které nalezne lokální/globální minima, často je výpočetně velmi náročná. Tento přístup zohledňuje předem definované situace v určitém ohraničeném kritériu.
  • Adaptivní regulace s prvky umělé inteligence – první „dynamický“ přístup k regulaci systému (výrobní společnosti) jako celku. Zakládá se na identifikaci chování systému, na jehož základě jsou nastaveny základní parametry. Následně probíhá takzvaná adaptivní regulace. Pokud tyto historické situace zaznamenáme a určíme v nich ještě souvislost, posuneme stabilní stav na takzvaný učící se systém.

Výrobní společnosti občas využívají první stupeň vyhodnocovacích scénářů – Fuzzy logiku. I přesto jsou výsledky hmatatelné na první pohled:

  • Autonomní reakce plánu 24/7.
  • Řešení kolizních situací v reálném čase (problematika JIS/JIT plánování).
  • Bezchybnost publikace na všechny dotčené pracoviště a úseky.

Pokud se přeneseme do blízké budoucnosti a využijeme z pohledu plánování všechny čtyři „self control“ stupně, dosáhneme plně automatizované informační struktury bez nutnosti zásahu člověka. Personální obsazení se pak přesune z exekutivní pozice na pozici kontrolora a údržbáře takového systému.