Kecerdasan Pabrik yang Berkembang: Dari Keahlian Manusia ke Otomasi Cerdas
Pabrik cerdas telah ada sejak awal historis manufaktur, namun kecerdasan—didefinisikan sebagai akuisisi dan aplikasi pengetahuan manufaktur—hanya berada dengan staf pabrik.
Dengan hadirnya kontrol numerik (NC) dan kemudian teknologi computer numerical control (CNC), mesin pabrik memperoleh kemampuan I/O digital namun tetap tidak pintar. Mesin yang diaktifkan secara digital, meskipun semakin produktif, tidak memiliki kesadaran atas diri mereka, lingkungan mereka, atau tugas yang sedang dilakukan atau akan dilakukan.
Meskipun memiliki keterbatasan ini, kecerdasan pabrik terpusat telah dicapai pada skala modest melalui serangkaian perintah dan respons digital deterministik low-level. Eksperimen dalam kecerdasan pabrik terpusat skala besar adalah Manufacturing Automation Protocol (MAP) General Motor pada 1982, yang beroperasi melalui protokol jaringan token bus (IEE 802.4). Eksperimen kecerdasan pabrik yang diaktifkan MAP berakhir pada 2004 karena sulit untuk mempertahankan keandalan operasional.
Salah satu alasan paling penting adalah kurangnya resiliensi sistem, sisi negatif dari standar dan protokol komunikasi pabrik deterministik yang diperlukan. Alasan lain adalah mesin yang terhubung tidak dapat terus beroperasi pada level apa pun ketika instruksi tidak datang dari sistem terpusat.
Sebuah analogi dapat dibuat dengan infrastruktur mainframe-to-terminal yang menjadi usang pada tahun 1990-an dengan perkembangan PC dan komputasi terdistribusi. Beberapa perubahan signifikan telah memungkinkan pengembangan mesin pintar untuk pabrik cerdas. Yang pertama adalah perluasan infrastruktur LAN Ethernet yang luas IT ke lantai bengkel, mengaktifkan unduhan 3D cepat dari definisi berbasis model (MBD), dan unggahan data proses dan produk.
Kedua, digital twin saat ini pintar karena mereka memiliki kesadaran tidak hanya atas kemampuan dan status operasional mereka, tetapi juga atas pekerjaan yang dapat dilakukan pada MBD tertentu. Dengan cara ini, mesin pintar dapat menawar pada tugas, mirip dengan rekan manusia mereka. Digital twin mesin pintar tidak memerlukan instruksi deterministik low-level, tetapi sebagai gantinya merespons MBD yang dikirimkan, dan, jika dipilih, melakukan pekerjaan nyata dengan samakannya yang fisik.
Terakhir, tiga teknologi inti standar—HTML, CSS dan JavaScript—dikenali sebagai yang memungkinkan adopsi luas Internet dan munculnya sistem global cerdas. Dipikirkan bahwa teknologi inti standar yang serupa akan memungkinkan Industrial Internet dan kecerdasan pabrik dalam manufaktur diskrit. Standar Industrial Internet terkemuka meliputi STEP (ISO 10360) untuk definisi berbasis model, MTConnect untuk data proses, dan Quality Information Framework (QIF) untuk data produk.
STEP membawa sebagian besar, jika tidak semua, niat desain sebagai model semantik 3D dalam format non-proprietary yang berasal dari master model asli sistem CAD. MTConnect memungkinkan peralatan manufaktur supported by computer untuk mengkonsumsi dan menghasilkan data proses terstruktur, kontekstual menggunakan format non-proprietary.
QIF memungkinkan peralatan pengukuran supported by computer untuk mengkonsumsi dan menghasilkan data yang terstruktur, kontekstual menggunakan format non-proprietary yang serupa. Ketiga standar dan implementasi awal mereka sedang berkembang dalam metrik kesiapan manufaktur.
