Βιομηχανική Πληροφορική

Transcript

1 ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Βιομηχανική Πληροφορική Ενότητα 1: Εισαγωγή στη Βιομηχανική Πληροφορική Αναστασία Βελώνη Μηχανικών Η/Υ Συστημάτων

2 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

3 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

4 Σκοποί Ενότητας Η βιομηχανική πληροφορική είναι ο εξειδικευμένος κλάδος της επιστήμης των πληροφοριών που ασχολείται με όλες τις εφαρμογές πληροφορικής στο περιβάλλον της βιομηχανίας. Η συμμετοχή της πληροφορικής στις εκσυγχρονιστικές προσπάθειες των βιομηχανιών εστιάζεται σε τρεις τομείς: Στο χρηματοοικονομικό τομέα, Στον τομέα της παραγωγής, Στη διακίνηση και αξιοποίηση της πληροφορίας. 4

5 Περιεχόμενα Ενότητας Εισαγωγή Χρηματοοικονομικός Τομέας Τομέας Παραγωγής Τάσεις προς το μέλλον Εφαρμογή Οριζόντιων Τεχνολογιών στην Περιφέρεια Ενέργεια και Τεχνολογία Αντιρύπανσης Θέματα συμμόρφωσης προϊόντων: Ανάγκες Πλατφόρμα Artemis Χαμηλό Επίπεδο Επενδύσεων σε Ε&Α Δημόσιες Υποδομές Τρέχουσα Κατάσταση Στρατηγικές για αυξημένη ευελιξία 5

6 Εισαγωγή Βιομηχανική Πληροφορική O εξειδικευμένος κλάδος της επιστήμης των πληροφοριών που ασχολείται με όλες τις εφαρμογές πληροφορικής στο περιβάλλον της βιομηχανίας. Τομείς συμμετοχής Χρηματοοικονομικός τομέας Τομέας της παραγωγής Διακίνηση και αξιοποίηση της πληροφορίας. 6

7 Χρηματοοικονομικός Τομέας Ο χρηματοοικονομικός τομέας είναι ο πρώτος ο οποίος δέχτηκε τις υπηρεσίες της πληροφορικής. Ειδικότερα στην Ελληνική αγορά οι χρηματοοικονομικές εφαρμογές που απευθύνονται σε βιομηχανικές επιχειρήσεις βρίσκονται σε μεγάλη ανάπτυξη και υπάρχουν διαθέσιμες αρκετές λύσεις. Αυτές παρουσιάζονται τόσο υπό τη μορφή έτοιμων πακέτων, όσο και υπό την μορφή προσαρμοσμένων εφαρμογών, οι οποίες επιχειρούν μία πιο ολοκληρωμένη αντιμετώπιση στο πρόβλημα του χρηματοοικονομικού ελέγχου. 7

8 Τομέας Παραγωγής Στον τομέα της παραγωγής μπορούν να εντοπιστούν ορισμένες περιοχές όπου η πληροφορική έχει να επιδείξει σημαντικό βαθμό διείσδυσης δημιουργώντας νησίδες αυτοματοποίησης με χρήση συστημάτων πληροφορικής χωρίς όμως να υπάρχει ολοκληρωμένη υποστήριξη (προγραμματισμός, παρακολούθηση και έλεγχος) της παραγωγικής διαδικασίας εκτός μεμονωμένων εξαιρέσεων, κυρίως στον κλάδο των χημικών βιομηχανιών. 8

9 Τομέας Προγραμματισμού Παραγωγής Στον τομέα του προγραμματισμού της παραγωγής τα εγκατεστημένα συστήματα περιορίζονται κυρίως στον μεσοπρόθεσμο προγραμματισμό των απαιτήσεων σε υλικά (MRP - Μaterials Requirement Planning). 9

10 Τομέας Προγραμματισμού Παραγωγής Υπάρχουν ακόμη ελάχιστες περιπτώσεις εφαρμογής ολοκληρωμένων συστημάτων διαχείρισης των βιομηχανικών πόρων (MRP II) το οποίο παρέχει τη δυνατότητα διασύνδεσης και συντονισμού του συνόλου των λειτουργιών μιας βιομηχανίας (παραγωγή, marketing, πωλήσεις, οικονομική διεύθυνση, κ.λ.π.). 10

11 Τομέας Συστημάτων Πληροφόρησης Στον τομέα των συστημάτων πληροφόρησης της διοίκησης υπάρχουν ελάχιστες περιπτώσεις ολοκληρωμένων συστημάτων που επιτυγχάνουν την πλήρη αυτοματοποίηση της διαδικασίας συλλογής και επεξεργασίας πληροφοριών από όλες τις επιμέρους λειτουργίες της επιχείρησης. 11

12 Τάσεις προς το μέλλον Νέα προϊόντα θα καλύψουν τις ελλειμματικές περιοχές της βιομηχανικής πληροφορικής Θα επιτευχθεί σύνδεση και ολοκλήρωση των επιμέρους στοιχείων και συστημάτων Θα εισαχθούν οι νέες τεχνολογίες στο βιομηχανικό περιβάλλον διαμέσου της πληροφορικής Οι νέες τεχνολογίες πληροφορικής χαρακτηρίζονται από τις σημαντικά μειωμένες απαιτήσεις σε υλικό και τις παράλληλα αυξημένες απαιτήσεις σε λογισμικό και τεχνογνωσία. 12

13 Ευελιξία και Ποιότητα H παγκοσμιοποίηση και ο μεγάλος ανταγωνισμός που αντιμετωπίζει η παραγωγή κατά τις τελευταίες δεκαετίες απαιτούν σύγχρονες μονάδες παραγωγής με ευελιξία, μειωμένο κόστος παραγωγής, αυξημένη παραγωγικότητα, πιστή τήρηση της ποιότητας. 13

14 Χρήση σε όλο το Φάσμα Σχεδιασμός του προϊόντος Παρακολούθηση έλεγχος κάθε μονάδας της παραγωγικής αλυσίδας Βελτιστοποίηση της παραγωγής Ελαχιστοποίηση της ενέργειας Έγκαιρη πρόγνωση και διάγνωση των βλαβών του εξοπλισμού Βέλτιστη εκμετάλλευση των πόρων της επιχείρησης 14

15 Χρήση σε όλο το Φάσμα Η χρήση ενός σύγχρονου Πληροφορικού Συστήματος Ελέγχου Προγραμματισμού και Διαχείρισης Πόρων σήμερα αποτελεί απαραίτητο εξοπλισμό για κάθε προοδευτική επιχείρηση. Κάθε σύγχρονο βιομηχανικό σύστημα, όπως μια γραμμή παραγωγής, αποτελείται από αλυσίδες παραγωγικών διαδικασιών που περιπλέκουν πρώτες ύλες, ενέργεια, ανθρώπινο δυναμικό και υπηρεσίες διαχείρισης. 15

16 Χρήση σε όλο το Φάσμα Η Βιομηχανική Πληροφορική είναι απαραίτητη, όπου η αύξηση της παραγωγικότητας, ο άρτιος ποιοτικός έλεγχος και η μεγιστοποίηση της παραγωγικότητας, είναι πλέον θέμα επιβίωσης της επιχείρησης. Ο έλεγχος των πόρων της επιχείρησης έχει απώτερο στόχο τη βελτιστοποίηση της παραγωγικότητας και την αύξηση του κέρδους της επιχείρησης. Δεν υπάρχει αμφιβολία πλέον ότι η Βιομηχανική Πληροφορική βελτιώνει την επιβίωση και τη στρατηγική θέση μιας επιχείρησης. 16

17 Στόχοι της Παραγωγής Η ελαχιστοποίηση του κόστους παραγωγής Η διασφάλιση της ποιότητας των παραγόμενων προϊόντων Η τήρηση των προδιαγραφών των παραγόμενων προϊόντων Η μεγιστοποίηση της παραγωγικότητας της επιχείρησης Η ελαχιστοποίηση της κατανάλωσης ενέργειας της γραμμής παραγωγής 17

18 Στόχοι της Παραγωγής Η μέγιστη αξιοποίηση του εξοπλισμού Η βέλτιστη χρήση των πρώτων υλών Η βέλτιστη διαχείριση των πόρων της επιχείρησης (π.χ. των αποθεμάτων πρώτων υλών, αποθεμάτων των παραγόμενων προϊόντων) Η έγκαιρη παράδοση των παραγόμενων προϊόντων Η ασφάλεια του εξοπλισμού και του προσωπικού Η μεγιστοποίηση του κέρδους της επιχείρησης 18

19 Βιομηχανικά Επιτεύγματα & Ανάπτυξη Τεχνολογίας Οι Προγραμματιζόμενοι Λογικοί Ελεγκτές (Programmable Logic Controllers / Βιομηχανικοί Ελεγκτές) βασίζονται σε μικροεπεξεργαστές που είναι σχεδιασμένοι για την βέλτιστη απόδοση σε εργασίες ελέγχου και ρύθμισης, με τον κατάλληλο προγραμματισμό τους Καλά προσαρμοσμένοι στο περιβάλλον 19

20 Βιομηχανικά Επιτεύγματα & Ανάπτυξη Τεχνολογίας Πολύ καλή σχέση κόστους απόδοσης Σχεδόν σε κάθε βιομηχανική μονάδα που υπάρχει αυτοματισμός απαιτείται προσωπικό εξειδικευμένο στο λειτουργικό προγραμματισμό καθώς και στη βέλτιστη απόδοση των συστημάτων 20

21 Σύστημα Διαχείρισης & Ελέγχου Παραγωγής Άμεση πληροφόρηση της τρέχουσας κατάστασης της παραγωγικής διαδικασίας και των αιτιών για τυχόν παρέκκλιση από τους στόχους και το πρόγραμμα παραγωγής Άμεση ανάκληση ιστορικών στοιχείων για λόγους σύγκρισης της παραγωγής κάθε μονάδας της αλυσίδας παραγωγής καθώς και της παραγωγικότητας Έλεγχος διαδικασίας με στόχο τη διατήρηση των προδιαγραφών και της ποιότητας των παραγόμενων προϊόντων 21

22 Σύστημα Διαχείρισης & Ελέγχου Παραγωγής Έλεγχος της ροής των πρώτων υλών και των αποθεμάτων που απαιτούνται για την ομαλή λειτουργία της παραγωγικής μονάδας Πρόβλεψη και σήμανση τυχόν ελλείψεων πρώτων υλών για να αποφευχθεί η στάση της παραγωγής Προγραμματισμό της παραγωγής σύμφωνα με τις συμπεφωνημένες τιμές ηλεκτρικής ενέργειας ανά το 24ωρο με την Επιχείρηση Παροχής Ηλεκτρικής Ενέργειας (ΔΕΗ) 22

23 Ενημερωτικό Δελτίο ΤΕΕ τ.1730 (από 5/10/92) Η ανάγκη βελτίωσης της ανταγωνιστικότητας της Ελληνικής βιομηχανίας με την εφαρμογή των τεχνολογιών αιχμής στις παραγωγικές διαδικασίες στις απαιτήσεις της δεκαετίας του '90 αποτελεί, εδώ και καιρό, κοινή παραδοχή. Ήδη στην Ελληνική βιομηχανία έχει διαμορφωθεί μια δυναμική για απορρόφηση αυτοματισμών, αλλά προσωρινά η προσφορά είναι μεγαλύτερη από τη ζήτηση 23

24 Συμπεράσματα Μελέτης Το συμπέρασμα της μελέτης ήταν ότι η προσφορά της Βιομηχανικής Πληροφορικής δημιουργεί ζήτηση Παράλληλα, η μελέτη απέδιδε τα αίτια της καθυστέρησης στην εφαρμογή της Βιομηχανικής Πληροφορικής στη χώρα μας 24

25 Αίτια Καθυστέρησης Η έλλειψη ενημέρωσης των στελεχών πολλών επιχειρήσεων για τις ικανότητες της Βιομηχανικής Πληροφορικής στην παραγωγή Το κόστος εφαρμογής των πληροφορικών συστημάτων, ειδικά για τις μικρομεσαίες επιχειρήσεις 25

26 Σήμερα Από τότε που δημοσιεύτηκε η μελέτη αυτή, η κατάσταση στη χώρα μας έχει βελτιωθεί σημαντικά, ειδικά στις μεγάλες επιχειρήσεις Σήμερα όλες οι μεγάλες βιομηχανίες έχουν εγκαταστήσει σύγχρονα πληροφορικά συστήματα προηγμένης τεχνολογίας 26

27 Σήμερα στην Ελληνική Βιομηχανία Η χρήση της Βιομηχανικής Πληροφορικής στις μεγάλες παραγωγικές μονάδες είναι ευρύτατα διαδεδομένη Στις μικρές και μικρομεσαίες επιχειρήσεις η διείσδυση συνεχίζεται με αργό αλλά αυξανόμενο ρυθμό Η εφαρμογή των νέων τεχνολογιών είναι θέμα επιβίωσης κάθε επιχείρησης 27

28 Χρήση παλαιότερων μεθόδων Σε εξειδικευμένα προϊόντα : Η τήρηση αυστηρών προδιαγραφών Η ανάγκη για αύξηση της παραγωγικότητας και του όγκου της παραγωγής Η ελαχιστοποίηση της ενέργειας και η βέλτιστη παραδοσιακή παραγωγή (π.χ. πολυτελή αυτοκίνητα και τα χειροποίητα είδη ρουχισμού) 28

29 Εξειδικευμένη Παραγωγή Ευέλικτη Παραγωγή : μικρής κλίμακας Μια επιχείρηση που παράγει εξειδικευμένα προϊόντα, απαιτεί πολύ προηγμένο και ακριβό εξοπλισμό καθώς και εξειδικευμένο προσωπικό για να παράγει προϊόντα υψηλών προδιαγραφών σε μικρές παρτίδες. Στη χώρα μας υπάρχουν ελάχιστες επιχειρήσεις που εμπίπτουν στην κατηγορία αυτή 29

30 Επιβεβαίωση Εξειδικευμένης Παραγωγής Πρέπει να βρεθεί αγορά όπου να μην υπάρχουν ανταγωνιστές (niche market) Παρά τις υψηλές γνώσεις που κατέχουν Έλληνες επιστήμονες στο χώρο της Βιομηχανικής Πληροφορικής, οι παραγωγικές επιχειρήσεις ανατρέχουν στους κατασκευαστές του εξοπλισμού που έχουν εγκαταστήσει Στη χώρα μας υπάρχουν ελάχιστες επιχειρήσεις παραγωγής βιομηχανικού πληροφορικού υλικού και λογισμικού 30

31 Μαζική Παραγωγή Μεγάλης Κλίμακας Αν γίνεται εισαγωγή από όπου: η βιομηχανία είναι πιο ανεπτυγμένη το επίπεδο της τεχνογνωσίας είναι υψηλό ο αυτοματισμός είναι ευρύτατα διαδεδομένος οι πρώτες ύλες είναι περισσότερο διαθέσιμες η ενέργεια είναι πιο φθηνή υπάρχει άφθονο κατάλληλο ανθρώπινο προσωπικό τα εργατικά έξοδα είναι προσιτά εφόσον η παραγωγικότητα είναι υψηλή 31

32 Ο ανταγωνισμός είναι δύσκολος Εκτός αν παράγει προϊόντα με τις ίδιες προδιαγραφές Με χαμηλότερο κόστος Παράδειγμα μαζικής παραγωγής στη χώρα μας είναι η τσιμεντοβιομηχανία. 32

33 Εφαρμογή Οριζόντιων Τεχνολογιών στην Περιφέρεια Τεχνολογίες ευρέος φάσματος (οριζόντιες τεχνολογίες), χρησιμοποιούνται σε πολλούς τομείς δραστηριότητας (βλ. Κ. Μακεδονία) οριζόντιες τεχνολογίες θεωρούνται η βιομηχανική πληροφορική, οι αυτοματισμοί, η ενέργεια και οι τεχνολογίες αντιρρύπανσης, ο έλεγχος και η διασφάλιση ποιότητας 33

34 Εφαρμογές Πληροφορικής στη Βιομηχανία της Κ. Μακεδονίας Ηλεκτρονικό σύστημα οικονομικού σχεδιασμού Σύστημα μακροπρόθεσμου προγραμματισμού Σύστημα διαχείρισης αποθήκης και αποθεμάτων Προβολή προϊόντων στο Internet Προγραμματισμός απαιτήσεων υλικών (MRP) Ηλεκτρονική ανταλλαγή δεδομένων Σύστημα πληροφόρησης της διοίκησης Ενιαία κωδικοποίηση προϊόντων 34

35 Εφαρμογές Πληροφορικής στη Βιομηχανία της Κ. Μακεδονίας Εφαρμογές multimedia στην προβολή προϊόντων Εφαρμογές έμπειρων συστημάτων Ηλεκτρονικό εμπόριο Σύστημα υποστήριξης αποφάσεων (DSS) 35

36 Ενοποίηση Υπαρχόντων Παλαιών Συστημάτων Ενώ στην Κεντρική Μακεδονία ο αυτοματισμός των παραγωγικών μηχανημάτων, καλύπτεται επαρκώς στους περισσότερους βιομηχανικούς κλάδους Σε επενδύσεις που έγιναν την δεκαετία του 70, οι γραμμές παραγωγής διαθέτουν συμβατικό αυτοματισμό, με αποτέλεσμα την αυξημένη εμφάνιση βλαβών και την αδυναμία ολοκλήρωσης των τοπικών συστημάτων σε κεντρικό σύστημα ελέγχου 36

37 Ενοποίηση Υπαρχόντων Παλαιών Συστημάτων Σε πολλές περιπτώσεις προκύπτει έντονα το θέμα της ολοκλήρωσης των τοπικών συστημάτων αυτοματισμού σε κεντρικό σύστημα ελέγχου διαδικασίας (μεσαίες βιομηχανίες) Σε άλλες περιπτώσεις προκύπτει το θέμα της συντήρησης και της προσαρμογής των αυτοματισμών σε ειδικές ανάγκες (μεγάλες βιομηχανίες) 37

38 Τι συναντάμε πιο σπάνια Συστήματα CNC, CAM Συστήματα ευέλικτης αυτοματοποίησης Κεντρικά συστήματα ελέγχου παραγωγής και ποιότητας Αιτίες είναι το κόστος και η έλλειψη τεχνογνωσίας 38

39 Τι συναντάμε πιο συχνά Μέθοδος της ένδειξης Χειρονακτικής ρύθμισης (βιομηχανία ζωοτροφών, βιομηχανία τροφίμων) Προβλήματα οικονομικά, τεχνικά και διοίκησης (τα οποία θα δούμε αναλυτικά παρακάτω) 39

40 Εφαρμογές αυτοματισμών στη Βιομηχανία της Κ. Μακεδονίας Αυτοματισμός ποιοτικού ελέγχου Αυτοματισμός παραγωγικών μηχανημάτων Αυτοματισμός εγκαταστάσεων και διαδικασίας Αυτοματισμός κατανάλωσης ενέργειας Αυτοματισμός σχεδιασμού προϊόντων (CAD-CAM) Ολοκληρωμένα συστήματα αυτοματισμού Αυτοματισμός κεντρικού ελέγχου 40

41 Εφαρμογές αυτοματισμών στη Βιομηχανία της Κ. Μακεδονίας Αυτοματισμός ζύγισης και δοσομετρίας Εφαρμογές ρομποτικής 41

42 Εφαρμογές αυτοματισμών στη Βιομηχανία της Κ. Μακεδονίας 42

43 Περί Προβλημάτων Οικονομικά Τεχνικά Διοίκησης 43

44 Τεχνικά Προβλήματα Σχετίζονται με Συνθετότητα του Συστήματος Δυσκολία Μετρήσεων Έλλειψη μοντέλου του ελεγχόμενου συστήματος 44

45 Προβλήματα Διοίκησης Εκπαίδευση του προσωπικού Έλλειψη τεχνογνωσίας Προβλήματα στην προσπέλαση τεχνογνωσίας Περιορισμένη δυνατότητα αξιολόγησης του αποτελέσματος από την εφαρμογή ενός συστήματος ελέγχου Προβλήματα συνεργασίας φορέων, όπως πανεπιστημίου και βιομηχανίας 45

46 Περιοριστικός Παράγοντας Η ανεπάρκεια του μηχανολογικού εξοπλισμού, λόγω παλαιότητας 46

47 Διστακτικότητα Οι επενδυτές διστάζουν Οι διοικήσεις διστάζουν 47

48 Αιτίες Διστακτικότητας H ανεπαρκής τεχνογνωσία των τεχνικών παραγωγής Η ανεπαρκής υποστήριξη ήδη εγκατεστημένων συστημάτων αυτοματισμού από τους προμηθευτές τους στο εξωτερικό ή τους αντιπρόσωπους τους Η εγκατάσταση συστημάτων, δεν γίνεται με βάση προδιαγραφές αλλά σύμφωνα με τις προτάσεις του προμηθευτή 48

49 Ενέργεια και Τεχνολογία Αντιρύπανσης Έμφαση δίνεται από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή στις οριζόντιες ενεργειακές τεχνολογίες, σε τεχνολογίες δηλαδή που δεν περιορίζονται ειδικά σε μια συγκεκριμένη παραγωγική διαδικασία και απευθύνονται σε διάφορες βιομηχανίες, όπως: Ανάπτυξη συστημάτων διαχείρισης της ενέργειας και χρήση υπολογιστών στην ενεργειακή διαχείριση Ανάπτυξη συστημάτων ανάκτησης θερμότητας ώστε να μειωθούν θερμικές απώλειες σε λέβητες, καυστήρες, συστήματα ψύξης, κινητήρες κλπ. 49

50 Ενέργεια και Τεχνολογία Αντιρύπανσης Συμπαραγωγή και συνδυασμένη και ταυτόχρονη παραγωγή ηλεκτρικής ισχύος και ωφέλιμης θερμικής ενέργειας Xρήση καυστήρων, λεβήτων, κινητήρων «υψηλής απόδοσης» για να επιτευχθεί σημαντική εξοικονόμηση καυσίμων και μείωση των εκπομπών ΝΟx 50

51 Τι είδους Ενέργεια; Στην Kεντρική Μακεδονία, το κυριότερο καύσιμο που καταναλώνεται στη βιομηχανία είναι το μαζούτ Το 1991, η συμμετοχή του μαζούτ στις ενεργειακές ανάγκες της βιομηχανίας στο Νομό Θεσσαλονίκης, ανερχόταν στο 60%, έναντι ποσοστού 20% για την EE Για το 1991 η συμμετοχή του πετρελαίου Diesel είχε συρρικνωθεί στο 5%, ενώ το 22% των ενεργειακών αναγκών κάλυπτε η ηλεκτρική ενέργεια 51

52 Τι είδους Ενέργεια; H συμμετοχή του υγραερίου αυξάνει σημαντικά τα τελευταία χρόνια Για το 1991 η συμμετοχή του υγραερίου ήταν γύρω στο 10% Η μοναδική τσιμεντοβιομηχανία της περιοχής καταναλώνει σημαντικές ποσότητες άνθρακα και κωκ 52

53 Κατανάλωση Ενέργειας Περιοριστικά δρα το γεγονός στην προσπάθεια για εξοικονόμηση ενέργειας ότι υπάρχει μεγάλος αριθμός μικρών σχετικά, βιομηχανικών μονάδων Το γεγονός ότι οι μονάδες αυτές βρίσκονται γενικά διάσπαρτες και όχι συγκεντρωμένες, η παλαιότητα του εξοπλισμού τους και η μικρή δυναμικότητά τους έχουν ως συνέπεια τη σχετικά μεγάλη κατανάλωση ενέργειας ανά τόνο παραγόμενου προϊόντος 53

54 Κατανάλωση Ενέργειας Σχεδόν σε όλους τους βιομηχανικούς κλάδους, η κατανάλωση είναι αρκετά μεγαλύτερη από τη μέση τιμή που παρατηρείται στην Δυτική Ευρώπη 54

55 Εφαρμογές Τεχνολογιών Ενέργειας & Αντιρρύπανσης στην Κ. Μακεδονία Συστήματα εξοικονόμησης ενέργειας Οικολογική διαχείριση Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Διαχείριση στερεών αποβλήτων Εφαρμογές οικολογικών σημάτων Εφαρμογές αντιρρύπανσης καυστήρων και κινητήρων Εφαρμογές υπεύθυνης φροντίδας 55

56 Εφαρμογές Τεχνολογιών Ενέργειας & Αντιρρύπανσης στην Κ. Μακεδονία Εφαρμογές συστημάτων διαχείρισης καταλοίπων Παρακολούθηση καταλοίπων Εφαρμογές βιολογικού καθαρισμού 56

57 Βιομηχανία Τροφίμων Μεγάλα περιθώρια βελτίωσης της ενεργειακής κατανάλωσης Η κατανάλωση ενέργειας είναι κατά 30% υψηλότερη από τη μέση κατανάλωση στην ΕΕ ΛΥΣΕΙΣ Ανάκτηση θερμότητας για εσωτερική χρήση από υγρά απόβλητα χαμηλής θερμοκρασίας Χρήση λεβήτων νέας τεχνολογίας Βελτίωση των ψυκτικών συστημάτων και στην αξιοποίηση των ΑΠΕ 57

58 Χημική Βιομηχανία Στη χημική βιομηχανία της ΕΕ και της χώρας μας έχει σημειωθεί τα τελευταία 10 χρόνια σημαντική πρόοδος σε θέματα εξοικονόμησης ενέργειας, η οποία υπερβαίνει το 35% Κύρια θέματα ανησυχίας ο ανταγωνισμός από τρίτες χώρες και το περιβάλλον Υπάρχουν περαιτέρω περιθώρια για βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης 58

59 Πεδία για Επενδύσεις στη Χημική Βιομηχανία Κοινή παραγωγή και κοινή δικτύωση ατμού για μικρές μονάδες που βρίσκονται στον ίδιο χώρο Εισαγωγή κινητήρων νέας τεχνολογίας (περίπου 10% μείωση της ηλεκτρικής ενέργειας) Συμπαραγωγή (εφαρμόζεται ήδη στις Χημικές Βιομηχανίες Βορείου Ελλάδος) Χρήση συστημάτων ενεργειακής διαχείρισης 59

60 Πεδία για Επενδύσεις στη Χημική Βιομηχανία Βελτίωση στο σχεδιασμό και στη λειτουργία εναλλακτών θερμότητας και ανάκτηση θερμότητας από υγρά απόβλητα χαμηλής θερμοκρασίας Εφαρμογή της τεχνολογίας "pinch" στην ανάλυση και το σχεδιασμό χημικών διεργασιών 60

61 Κλωστοϋφαντουργία Είναι ένας από τους σπουδαιότερους κλάδους της ελληνικής βιομηχανίας και μπορεί να θεωρηθεί ως αρκετά "ώριμος" κλάδος Όπως και στην χημική βιομηχανία, η εξοικονόμηση ενέργειας δεν αποτελεί την κύρια προτεραιότητα του κλάδου, που είναι η βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων 61

62 Κλωστοϋφαντουργία Εξοικονόμηση ενέργειας μπορεί να προέλθει από τη χρήση λεβήτων και κινητήρων νέας τεχνολογίας, τη χρήση αντλιών θερμότητας ή την εφαρμογή άμεσης θέρμανσης στο στέγνωμα και στο πλύσιμο, καθώς και την εισαγωγή ολοκληρωμένων συστημάτων διαχείρισης της ενέργειας 62

63 Έλεγχος & Διαπίστευση Ποιότητας Έλεγχος της ποιότητας Διασφάλιση ποιότητας και στη χρήση σημάτων ποιότητας Αξιοποίηση του ανθρώπινου δυναμικού με εφαρμογές συστημάτων όπως κύκλοι ποιότητας, ανάπτυξη αφοσίωσης, αναγνώριση του ρόλου των εργαζομένων. 63

64 Εφαρμογές Τεχνολογιών Ποιοτικού Ελέγχου της Κ. Μακεδονίας Αναγνώριση συμβολής εργαζομένων στην ποιότητα Πιστοποίηση από σχετικό οργανισμό Στατιστικοί μέθοδοι ελέγχου ποιότητας Πρότυπα και προδιαγραφές (νομοθεσίας, επιχείρησης, διεθνή) Συμμετοχή εργαζομένων σε κύκλους ποιότητας Δειγματοληπτικός έλεγχος και δοκιμές προϊόντων 64

65 Εφαρμογές Τεχνολογιών Ποιοτικού Ελέγχου της Κ. Μακεδονίας Διακρίβωση οργάνων σε εργαστήρια ελέγχου ποιότητας Διακρίβωση οργάνων στη γραμμή παραγωγής 65

66 Εφαρμογές Τεχνολογιών Ποιοτικού Ελέγχου της Κ. Μακεδονίας 66

67 Έλεγχος & Διαπίστευση Ποιότητας: Ανάγκες Πολλές επιχειρήσεις προετοιμάζονται για την εισαγωγή του συστήματος διασφάλισης ποιότητας κατά ISO 9000 Ανάγκη για υποστήριξη και παροχή τεχνικής βοήθειας, κυρίως όσον αφορά την οργάνωση υποδομής και την πορεία ανάπτυξης του συστήματος διασφάλισης ποιότητας 67

68 Έλεγχος & Διαπίστευση Ποιότητας: Ανάγκες Ανάγκη εποπτείας, συμβουλών και know-how, π.χ. με κάποιες διαδικασίες επιθεώρησης που θα έχουν συμβουλευτικό χαρακτήρα, στην πορεία εφαρμογής του συστήματος Ανάγκη ενημέρωσης και παροχής συμβουλών για την περαιτέρω εξέλιξη σε θέματα ποιότητας των επιχειρήσεων που πιστοποιούνται 68

69 Θέματα συμμόρφωσης προϊόντων: Ανάγκες Ανάγκες που προκύπτουν για τη συμμόρφωση των ελληνικών προϊόντων προς τις κοινοτικές οδηγίες (CE) Ανάγκη για ενημέρωση των κατασκευαστών και καταναλωτών, σε εθνικό επίπεδο Ανάγκη για κατάλληλο έλεγχο αγοράς από το αρμόδιο Υπουργείο (ΥΒΕΤ) 69

70 Θέματα συμμόρφωσης προϊόντων: Ανάγκες Ανάγκη συμμόρφωσης της ποιότητας των ελληνικών προϊόντων (με εξαγωγικό προσανατολισμό) με πρότυπα και προδιαγραφές που προκύπτουν από τις απαιτήσεις των χωρών εξαγωγής (π.χ. απαιτήσεις για οικολογικά προϊόντα κλωστοϋφαντουργίας) Ανάγκη εισαγωγής και εγκατάστασης σύγχρονου εξοπλισμού on-line ελέγχου παραγωγής και εξοπλισμού εργαστηριακού ελέγχου ποιότητας προϊόντων 70

71 Προηγμένες Τεχνικές της Βιομηχανικής Πληροφορικής Τα στάδια αξιολόγησης ενός σύγχρονου πληροφοριακού συστήματος είναι τα εξής: Προδιάθεση των χρηστών για το προτεινόμενο σύστημα Σωστή προβολή των ικανοτήτων του προτεινόμενου συστήματος Εξοικείωση των χρηστών με το καινούργιο σύστημα 71

72 Προηγμένες Τεχνικές της Βιομηχανικής Πληροφορικής Τα στάδια αξιολόγησης ενός σύγχρονου πληροφοριακού συστήματος είναι τα εξής: Επιτυχία της εφαρμογής για την παραγωγική διαδικασία Εξοικονόμηση πόρων και αύξηση της παραγωγικότητας Μείωση του κόστους παραγωγής 72

73 Τα έμπειρα Συστήματα στην Παραγωγή Τα έμπειρα συστήματα ανήκουν στο χώρο της τεχνητής νοημοσύνης Ένα έμπειρο σύστημα έχει σαν στόχο την αναπαραγωγή της ανθρώπινης σκέψης με ένα μηχανισμό συλλογισμού που υλοποιείται με προηγμένες υπολογιστικές μεθόδους Τα συστήματα αυτά καλούνται συχνά συστήματα βασισμένα σε κανόνες 73

74 Τα έμπειρα Συστήματα στην Παραγωγή Ένα έμπειρο σύστημα είναι ένα λογισμικό το οποίο μπορεί να γραφτεί σε οποιαδήποτε γλώσσα προγραμματισμού (LISP, PROLOG, C++) Ένα έμπειρο σύστημα βασισμένο σε κανόνες θα μπορούσε να ελέγξει μια βιομηχανική διεργασία πλήρως αν υπήρξε πλήρης γνώση της 74

75 Ευφυή Συστήματα Τα ευφυή συστήματα βασίζονται στην υπολογιστική νοημοσύνη (+ τεχνικές της ασαφούς λογικής) Τα ευφυή συστήματα είναι ιδιαίτερα χρήσιμα σε περιπτώσεις όπου τα δεδομένα μιας υπό έλεγχο διεργασίας χαρακτηρίζονται από αβεβαιότητα και ασάφεια Μαζί με τα ευφυή συστήματα έχουμε και την εμφάνιση των ασαφών ελεγκτών 75

76 Ευφυή Συστήματα Μια άλλη κατηγορία ευφυών συστημάτων βασίζεται στα τεχνητά νευρωνικά δίκτυα τα οποία εμφανίστηκαν στα μέσα του 1940 Ένα τεχνητό νευρωνικό δίκτυο εκπαιδεύεται μέχρι να μάθει τη συσχέτιση μεταξύ των αποφάσεων και των αιτιών μιας βιομηχανικής διεργασίας 76

77 Πολυμέσα στη Βιομηχανία Νέα τεχνική προηγμένων πληροφοριακών συστημάτων είναι τα βιομηχανικά συστήματα πολυμέσων Αποτέλεσμα της συνεργασίας της πληροφορικής, των τηλεπικοινωνιών και του αυτόματου ελέγχου Ένα τέτοιο σύστημα διαθέτει υποσύστημα στήριξης αποφάσεων (DSS) βασισμένο στην υπολογιστική νοημοσύνη 77

78 Πολυμέσα στη Βιομηχανία Στόχος των συστημάτων πολυμέσων είναι η άμεση μετάδοση της πληροφορίας από απόμακρα σημεία σε μορφές που είναι εύκολα κατανοητές στους χρήστες του συστήματος Έτσι οι χειριστές μπορούν να δέχονται και ηχητικές ενδείξεις, εικόνα και video από τηλεκατευθυνόμενες κάμερες σε απόμακρα σημεία κλπ 78

79 Βιομηχανική Πληροφορική Το μέλλον των επιχειρήσεων Η Πληροφορική έχει αλλάξει τον τρόπο που ζούμε και σαφέστατα τον τρόπο που εργαζόμαστε Η αγορά έχει αρχίσει να κατακλύζεται από τα λεγόμενα «έξυπνα προϊόντα», που ενσωματώνουν επεξεργαστές, λογισμικό και δυνατότητες επικοινωνίας όπου χρειάζεται 79

80 Η Πληροφορική στο περιβάλλον της Βιομηχανίας Χρηματοοικονομικός Τομέας Τομέας Παραγωγής Τομέας Διακίνησης & Αξιοποίησης της Πληροφορίας 80

81 Χρηματοοικονομικός Τομέας Ήταν ο πρώτος που ενσωμάτωσε στις λειτουργίες του τα εργαλεία που προσφέρει η πληροφορική Τα πιο συνηθισμένα είδη λύσεων αφορούν στα WMS (Warehouse Management Systems), στις εφαρμογές μηχανογραφημένης λογιστικής, στα ERP (Enterprise Resource Planning) καθώς και στα CRS (Customer Relation Management) 81

82 Τομέας Παραγωγής Τα πακέτα πληροφορικής αφορούν : Στους αυτοματισμούς (προγραμματισμός, παρακολούθηση και έλεγχος της παραγωγής), σε CAD/CAM (Computer-aided design / computer-aided manufacturing) Στον προγραμματισμό της παραγωγής (MRP- Materials Requirement Planning και MRP II) 82

83 Τομέας Διακίνησης της Πληροφορίας Εδώ τα πακέτα αφορούν σε ERP Document Management Fleet management (διαχείριση στόλου) CRM (Customer Relations Management) CMS (Content Management Systems) κ.λπ. 83

84 Στόχος των παραπάνω πακέτων Ελαχιστοποίηση κόστους παραγωγής Διασφάλιση της ποιότητας Τήρηση των προκαθορισμένων προδιαγραφών του τελικού προϊόντος Μεγιστοποίηση της παραγωγικότητας Ελαχιστοποίηση κατανάλωσης ενέργειας Βέλτιστη χρήση πρώτων υλών 84

85 Στόχος των παραπάνω πακέτων Άμεση πληροφόρηση της τρέχουσας κατάστασης της παραγωγικής διαδικασίας Ασφάλεια 85

86 Το περιβάλλον των παραγωγικών μονάδων Οι ανάγκες σε υπηρεσίες πληροφορικής στη βιομηχανία είναι παράλληλες με οποιαδήποτε οικονομική μονάδα (θέματα κοστολογικά αλλά και θέματα ποιότητας) Η μεγάλη διακίνηση υλικών και ανθρώπων μαζί με τις γραμμές παραγωγής είναι καθημερινή εικόνα της βιομηχανικής παραγωγής Ο συντονισμός όλων αυτών των παραμέτρων είναι εξαιρετικά πολύπλοκη λειτουργία 86

87 Κάθε βιομηχανικό πληροφοριακό σύστημα πρέπει να καλύπτει Τα βασικά αρχεία όλων των παραμέτρων της παραγωγής (συντήρηση μηχανών, ποιότητα, διανομή, κοστολόγηση). Να προβλέπει και να ενσωματώνει ένα σύστημα διαδικασιών και διοίκησης τέτοιο, που να αναβαθμίζει την οργάνωση της εταιρείας μετά το πέρας της εγκατάστασής του. Να απαιτεί τα ελάχιστα δυνατόν δεδομένα και να κάνει την παραγωγή όλων των άλλων δεδομένων που απαιτεί η οργάνωση, με βάση αλγόριθμους και συνδυασμό δεδομένων. 87

88 Ενσωματωμένα Συστήματα & Βιομηχανική Πληροφορική Η βιομηχανική πληροφορική ολοκληρώνει ενσωματωμένα συστήματα σε ολιστικά συστήματα, με σκοπό: Tην αντιμετώπιση της πολυπλοκότητας των ενσωματωμένων εφαρμογών Των αυξανόμενων απαιτήσεων τους (βάσεις δεδομένων, εξόρυξη δεδομένων κτλ.), παραδειγμάτων νόησης και κατανεμημένης τεχνητής ευφυΐας, και παρόμοιων περιοχών πληροφορικής 88

89 Στην Νοτιοανατολική Ευρώπη Υπάρχουν υψηλές προοπτικές για καινοτομία Πάσχει από την έλλειψη συνεργειών μεταξύ των εμπλεκομένων μερών για την επίτευξη και τη διατήρηση της μεταφοράς καινοτομίας H συνεχιζόμενη διαδικασία ενσωμάτωσης στην υπόλοιπη Ευρώπη θα πρέπει να εκληφθεί ως μια ευκαιρία ώστε να ξεπεραστεί η παραπάνω έλλειψη 89

90 Επιτυχία στη ΝΑΕ Η επιτυχία στηρίζεται σε δύο ουσιαστικούς πυλώνες: Στην συνένωση των εθνών Στην εστίαση στις περιφερειακές δυνατότητες 90

91 Προκλήσεις στη ΝΑΕ Η Νοτιοανατολική Ευρώπη θα πρέπει να αντιμετωπίσει την πρόκληση της συμμετοχής της στο Ευρωπαϊκό γίγνεσθαι και της συνεισφοράς στις Ευρωπαϊκές στρατηγικές ερευνητικές ανάγκες, ενώ ταυτόχρονα θα πρέπει να εστιάσει στην ανάπτυξη των υποδομών της. 91

92 Σημαντικό Δυναμικό στη ΝΑΕ...Αλλά παρατηρείται ανυπαρξία σύνδεσης με την καινοτομία και την επιχειρηματικότητα. Η έρευνα δεν μετασχηματίζεται σε καινοτόμα προϊόντα Ούτε σε υπηρεσίες που θα μπορούσαν να βοηθήσουν τη γενική αύξηση της ανταγωνιστικότητας στην ΝΑΕ και την ΕΕ 92

93 Δεν υπάρχει μεσολαβητής στην περιοχή Ένας μεσολαβητής θα ήταν ευεργετικός. Θα ευθυγράμμιζε τις ερευνητικές προσπάθειες διαφορετικών χωρών προς μία κοινώς αποδεκτή ερευνητική ατζέντα, δημιουργώντας την απαιτούμενη κρίσιμη μάζα από ακαδημαϊκούς και επιχειρηματίες βελτιώνοντας την διεθνή αναγνωρισιμότητα της περιοχής. 93

94 Ενίσχυση Καινοτομίας Η δικτύωση των υπαρχόντων δικτύων Οι συνεργατικοί σχηματισμοί (clusters) Οι τεχνολογικές πλατφόρμες Ο Δημόσιος τομέας με τις χρηματοδοτικές του ικανότητες 94

95 Εκπαίδευση Στους τομείς των τεχνολογικών και φυσικών επιστημών στην ΝΑ Ευρώπη η εκπαίδευση είναι παραδοσιακά ανεπτυγμένη Παράγει ικανό εργατικό δυναμικό Δυστυχώς, οι κάποτε ανθηρές προοπτικές έρευνας και ανάπτυξης που βασιζόταν στη σχετικά ισχυρή βιομηχανία, έχουν μειωθεί σε πολλές χώρες της ΝΑΕ 95

96 Ευκαιρίες Εκμετάλλευσης Η βιομηχανική πληροφορική & ειδικότερα τα ενσωματωμένα συστήματα, παρέχουν μια έξοχη ευκαιρία εκμετάλλευσης του υπάρχοντος ανθρώπινου δυναμικού για την αύξηση της καινοτομίας σε νέα προϊόντα Η σύμπραξη της βιομηχανίας & των ινστιτούτων Ε&Α διαθέτει ακόμα προοπτικές ανάπτυξης 96

97 Ευκαιρίες Εκμετάλλευσης Οι κυβερνήσεις ενθαρρύνουν τη μεταξύ τους συνεργασία Η πραγματική ανταλλαγή ιδεών, λύσεων & καινοτομιών, δεν παράγει ικανοποιητικά αποτελέσματα 97

98 Πλατφόρμα Artemis Μια ευρωπαϊκή τεχνολογική πλατφόρμα Ξεκίνησε το 2004 Στόχος της να προωθήσει & να ενθαρρύνει την έρευνα & την καινοτομία στις παραπάνω περιοχές Παρέχει ένα πλαίσιο προσαρμοσμένο στις ανάγκες της Ευρώπης σε σχέση και με την ατζέντα της Λισσαβόνας Για την περιοχή της ΝΑΕ, χρειάζεται κάποια προσαρμογή 98

99 Προσαρμογή στη ΝΑΕ Μια από τις βασικότερες δομές της Ευρωπαϊκής πλατφόρμας ARTEMIS (Artemis JU και Artemisia) αποτελεί ένας μηχανισμός χρηματοδότησης μέσω σύμπραξης δημόσιου-ιδιωτικού τομέα στα ενσωματωμένα συστήματα και τη βιομηχανική πληροφορική 99

100 Προσαρμογή στη ΝΑΕ Στην περιοχή της ΝΑΕ όμως, η βιομηχανία δεν είναι αρκετά ισχυρή ώστε να αναλάβει μεγάλης κλίμακας επενδύσεις στην έρευνα και την ανάπτυξη Επομένως η περιοχή δεν μπορεί να ανταπεξέλθει πλήρως στον χάρτη πορείας που έχει δημιουργηθεί για το ARTEMISIA 100

101 Ενσωματωμένα Συστήματα Ένα ενσωματωμένο σύστημα είναι ένα υπολογιστικό σύστημα Έχει σχεδιαστεί να εκτελεί συγκεκριμένες λειτουργίες μέσα σε υπολογιστικούς περιορισμούς πραγματικού χρόνου Είναι ενσωματωμένο ως μέρος μιας πλήρους συσκευής, που συχνά περιλαμβάνει υλικό και μηχανικά μέρη 101

102 Ενσωματωμένα Συστήματα Πολλές φορές δεν περιλαμβάνεται διεπαφή ανθρώπου-μηχανής κάτι που το καθιστά αόρατο εντός του περιβάλλοντος ενσωμάτωσης Περίπου το 98% όλων των επεξεργαστών που παράγονται χρησιμοποιούνται σε ενσωματωμένες εφαρμογές Πάνω από 16 δισεκατομμύρια ενσωματωμένες συσκευές έχουν εγκατασταθεί μέχρι το

103 Ενσωματωμένα Συστήματα Η προστιθέμενη αξία στο τελικό προϊόν που προέρχεται από το ενσωματωμένο λογισμικό είναι αρκετά υψηλότερη από το πρόσθετο κόστος της ίδιας της ενσωματωμένης συσκευής 103

104 Αξιόπιστα Ιδιότητες Ενσωματωμένων Σθεναρά (robust) Ασφαλή Συστημάτων Να μπορούν να ανταποκρίνονται σε περιορισμούς πραγματικού χρόνου Αποδοτικά Χαμηλού κόστους Μικρού μεγέθους Μικρής ενεργειακής κατανάλωσης 104

105 Ευφυή Συστήματα Παραγωγής Το όραμα ευφυών και συνεργατικών βιομηχανικών περιβαλλόντων γίνεται πραγματικότητα Η εποπτεία και ο έλεγχος των λειτουργιών των συστημάτων έχει μετατοπιστεί προς το διαδίκτυο όπως στην περίπτωση εφαρμογών πωλήσεων και ηλεκτρονικών υπηρεσιών (e-services) 105

106 Ευφυή Συστήματα Παραγωγής Η βιομηχανική διάσταση προωθείται μέσω της δημιουργίας ευφυών και ευέλικτων βιομηχανικών περιβαλλόντων παραγωγής Η συνεργατική αυτοματοποίηση αποτελεί μονόδρομο ευημερίας και προόδου στην παγκόσμια οικονομία γνώσης 106

107 Ποιον χρειάζεται η ανάπτυξη Κάποιον που θα: Παρέχει μια γενική στρατηγική ατζέντα προς την επίτευξη κοινών στόχων για την περιοχή Συνεχίσει τον διακρατικό συντονισμό σε συνεργατικούς σχηματισμούς κοινού ενδιαφέροντος και σε τεχνολογικές πλατφόρμες 107

108 Ποιον χρειάζεται η ανάπτυξη Κάποιον που θα: Υποστηρίξει δράσεις συνέχειας όπως η προτυποποίηση, προαγωγή και διάχυση καινοτομίας Χρησιμεύσει ως δυναμικός επωαστήρας έρευνας, ο οποίος χρησιμοποιώντας τα κεκτημένα αποτελέσματα θα δημιουργήσει προγράμματα ιδρύσεως τεχνοβλαστών και συνέχειας με σκοπό την επαύξηση των καινοτομιών και την εμπλοκή περισσοτέρων εταίρων 108

109 Πλεονεκτήματα & Δυναμικό της Περιοχής H πιο ταχέως αναπτυσσόμενη αγορά και οικονομία στην Ευρώπη Φτηνό εργατικό δυναμικό Η στρατηγική μακροοικονομική της θέση μεταξύ Ευρώπης, Ασίας, και Ρωσίας 109

110 Πλεονεκτήματα & Δυναμικό της Περιοχής Η περιοχή αν και βρίσκεται σε τροχιά πλήρους ευρωπαϊκής ολοκλήρωσης, θα πρέπει να ανταποκριθεί στα πρότυπα της ΕΕ σε τομείς όπως οι επικοινωνίες ή οι υποδομές Η οικονομία, οι υποδομές, και η τεχνολογική ανάπτυξη της ΝΑΕ υπολείπονται των αντίστοιχων ευρωπαϊκών 110

111 Δύο λόγοι για συνεχή πρόοδο Καινοτομία Έρευνα 111

112 Καινοτομία & Έρευνα Αποτελούν σημεία ώθησης της οικονομικής ανάπτυξης Χώρες όπως η Κίνα και η Ινδία επενδύουν στην παιδεία για να επιτύχουν το ερευνητικό επίπεδο του «Δυτικού Κόσμου» Η Κίνα και η Ινδία παράγουν πέντε εκατομμύρια απόφοιτους το χρόνο και προσελκύουν ερευνητικούς πόρους από όλο τον κόσμο 112

113 Καινοτομία & Έρευνα Ο συνδυασμός καταρτισμένου προσωπικού και φτηνού εργατικού δυναμικού καθιστά αυτές τις χώρες ευνοϊκή βάση για έρευνα και καινοτομία 113

114 Όλα τα παραπάνω στη ΝΑΕ Η ΝΑΕ συνδυάζει τα παραπάνω χαρακτηριστικά με Ένα σταθερό πολιτικό σύστημα Κοινωνική ομοιότητα με την υπόλοιπη Ευρώπη Ομοιογένεια στην επιχειρησιακή κουλτούρα Χαμηλούς μισθούς Υψηλό επίπεδο εκπαίδευσης και έρευνας Ευέλικτη και ευπροσάρμοστη νοοτροπία του πληθυσμού σε μεταβαλλόμενες απαιτήσεις 114

115 «Η ανάπτυξη της περιοχής αξιοποιώντας ίδιους πόρους» Θα μπορούσε να καταστεί το σύνθημα για την εκμετάλλευση των ισχυρών σημείων του δυναμικού της ΝΑΕ 115

116 Χαμηλό Επίπεδο Επενδύσεων σε Ε&Α Μικρότερο του 1% του ΑΕΠ σε σχέση με το 2% της ΕΕ 2,6% των ΗΠΑ 3,4% της Ιαπωνίας Προκειμένου να είναι ανταγωνιστική η περιοχή θα πρέπει να αυξήσει δραματικά τις δαπάνες της σε Ε&Α 116

117 Δημόσιες Υποδομές Τρέχουσα Κατάσταση Οι δημόσιες υποδομές είναι μείζονες υποδομές, όπως αεροδρόμια, στάδια, και αυτοκινητόδρομοι που περιλαμβάνουν μεγάλης κλίμακας συστήματα και υπηρεσίες που ωφελούν σημαντικά τους πολίτες Είναι ζωτικής σημασίας, ώστε η μη διαθεσιμότητα ή η απώλεια τους θα μπορούσε να είναι καταστρεπτική για την κοινωνία 117

118 Δημόσιες Υποδομές Τρέχουσα Κατάσταση Παρατηρείται σημαντική αύξηση στη χρήση δημόσιων υποδομών στην ΝΑΕ, αν και υπολείπονται όσον αφορά στο επίπεδο υποστήριξής τους από σύγχρονες τεχνολογίες ενσωματωμένων συστημάτων και βιομηχανικής πληροφορικής 118

119 Στόχοι & Δράσεις Βελτίωση της κινητικότητας ανθρώπων και αγαθών (τρένα, μετρό, οδικές και θαλάσσιες συγκοινωνίες...) Παροχή λύσεων που θα αυξήσουν την απλότητα χρήσης, τη συνδεσιμότητα, τη διαλειτουργικότητα, την ευελιξία, και την ασφάλεια Πιο άνετα και οικονομικά «έξυπνα» κτίρια 119

120 Το μέλλον των Ευφυών Υποδομών Θα απαιτήσει την ευρεία ολοκλήρωση μεγάλου αριθμού αυτόνομων και ανεξάρτητων συστημάτων Τα ενσωματωμένα συστήματα θα πρέπει να ενεργοποιούνται οπουδήποτε, σε οποιαδήποτε στιγμή, και με οποιονδήποτε τρόπο μέσω χρήσης δικτύου 120

121 Το μέλλον των Ευφυών Υποδομών Θα πρέπει να υποστηρίζονται από τεχνολογίες βιομηχανικής πληροφορικής, καθώς και μηχανισμούς αυτόματης επαναφοράς από βλάβες Θα υποστηρίζουν επίσης όλες τις πλευρές του κύκλου ζωής τέτοιων υποδομών όπως: κυριότητα, αποθήκευση μακράς διαρκείας, σύνδεση σε δεδομένα συστήματος, συντήρηση, αδειοδότηση πρόσβασης και χρήσης 121

122 Βιομηχανικά Συστήματα Αποτελούν μεγάλα, πολύπλοκα, και κρίσιμα ως προς την ασφάλεια (safety-critical) συστήματα. Συναντώνται σε βιομηχανίες όπως: Μεταποίηση Αυτοκινητοβιομηχανία Αεροπορική βιομηχανία Εφαρμογών βιοϊατρικής 122

123 Βιομηχανική Περιοχή στη ΝΑΕ Αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα πεδία εφαρμογής των ενσωματωμένων συστημάτων και της βιομηχανικής πληροφορικής Την τελευταία εικοσαετία έχει αναπτυχθεί μια πληθώρα προϊόντων στο χώρο της τεχνολογίας των πληροφοριών Η πρόσβαση της διεύθυνσης παραγωγής σε παραγωγικά δεδομένα σε πραγματικό χρόνο συντελεί σε οικονομικά αποδοτικό έλεγχο παραγωγής 123

124 Μερική Κάλυψη για τη Διεύθυνση Παραγωγής Καλύπτεται κυρίως μόνο το τεχνολογικό μέρος και η τεκμηρίωση της παραγωγής Αμελώντας άλλες πλευρές της παραγωγής (πχ. αποδοτικότητα, σταθερότητα της παραγωγικής διαδικασίας και ποιότητας, ικανοποίηση εργαζομένων, περιβαλλοντολογικές προκλήσεις, θέματα αειφορίας) 124

125 Προβλήματα Σχεδιασμού Αυτά παραμένουν και είναι περισσότερο έντονα στην περιοχή της ΝΑΕ, όπου: Οι βιομηχανίες δεν είναι τόσο καλά εξοπλισμένες όπως στην Δυτική Ευρώπη Πολλές βιομηχανίες είναι χαμηλότερης προστιθέμενης αξίας και προσανατολισμένες κυρίως στην υποστήριξη μεγάλων δυτικών βιομηχανιών Δεν ασχολούνται με περιβαλλοντολογικές επιπτώσεις της βιομηχανικής παραγωγής 125

126 Το εργοστάσιο «στόχος» Ένα εργοστάσιο διαθέσιμο ανά πάσα στιγμή Μείωση της περιβαλλοντολογικής επιβάρυνσης και μεγιστοποίησης της απόδοσης παραγωγής Τα ενσωματωμένα συστήματα υπηρετούν τον ακριβή έλεγχο παραμέτρων της παραγωγικής διαδικασίας Χαμηλό κόστος συντήρησης Για την επίτευξη του παραπάνω στόχου, η ύπαρξη μιας ευέλικτης και προσαρμόσιμης στις ανάγκες της αγοράς παραγωγής είναι επιβεβλημένη 126

127 Η βελτιωμένη αλληλεπίδραση Ανθρώπου - Μηχανής θα γίνει μέσω εξελιγμένων ενσωματωμένων συστημάτων Συστήματα ελέγχου που επιτρέπουν την ολοκλήρωση των ανθρωπίνων ενεργειών ( human-inthe-loop ) Αυξάνουν την αποδοτικότητα και την ποιότητα Διασφαλίζοντας το μηδενισμό των σφαλμάτων χρήστη Μειώνουν τα ατυχήματα 127

128 Ευέλικτη Παραγωγή Προκλήσεις συμβατικών συγκεντρωτικών συστημάτων προγραμματισμού και εκτέλεσης παραγωγής: 128

129 Μη προβλέψιμη ροή Παραγγελιών Παραγγελίες προερχόμενες από τους πελάτες ή την παραγωγή εκδίδονται δυναμικά και συχνά όταν η παραγωγική διαδικασία έχει ήδη αρχίσει. 129

130 Δυναμικά καθοριζόμενο επίπεδο Παραγωγής Η παραμετροποίηση των πόρων στο επίπεδο πεδίου μπορεί να αλλάξει κατά τη διάρκεια της παραγωγής, κάτι που δυσχεραίνει το σχεδιασμό εκτέλεσης των παραγγελιών. 130

131 Πολυπλοκότητα του επιπέδου & των εντολών Παραγωγής Τα σύγχρονα συστήματα παραγωγής χαρακτηρίζονται από αυξανόμενη πολυπλοκότητα και ευελιξία που απαιτείται για την υλοποίηση των εντολών παραγωγής, καθώς και από τη δυναμική φύση της παραμετροποίησης του επιπέδου παραγωγής. 131

132 Συμβατική Παραγωγή Η συμβατική παραγωγή πάσχει από μειούμενη ανταγωνιστικότητα λόγω της άκαμπτης δομής της Ευέλικτη, λιτή, ακριβής στο χρόνο (just-in-time) παραγωγή χρειάζεται για να αντιστρέψει τη διαδικασία 132

133 Στρατηγικές για αυξημένη ευελιξία (Βήμα 1) Μετακίνηση της λήψης αποφάσεων από το σύστημα Διαχείρισης Επιχειρηματικών Πόρων (ERP) στο επίπεδο Συστήματος Εκτέλεσης Παραγωγής (MES) που έχει συντομότερο ορίζοντα αποφάσεων και είναι κατά συνέπεια ικανό να αντιδρά γρηγορότερα σε αλλαγές 133

134 Στρατηγικές για αυξημένη ευελιξία (Βήμα 2) Κατανομή του ελέγχου σε ένα σύνολο οντοτήτων που δρουν ανεξάρτητα και μπορούν να αναλάβουν μέρος της ευθύνης για την ικανοποίηση μιας εντολής. Αυτό παρέχει ταυτόχρονη επεξεργασία και ελαχιστοποιεί τα μειονεκτήματα των ιεραρχικών δομών 134

135 Στρατηγικές για αυξημένη ευελιξία (Βήμα 3) Αρχές αρχιτεκτονικής που διασφαλίζουν την ικανότητα του συστήματος να παρέχει ένα αποδεκτό επίπεδο υπηρεσίας παρά την εμφάνιση μεταβατικών και μόνιμων σφαλμάτων υλικού, σχεδιαστικών σφαλμάτων, ανακριβών προδιαγραφών, και τυχαίων σφαλμάτων λειτουργίας 135

136 Το μέλλον της Βιομηχανικής Πληροφορικής Περνάμε, στο χώρο των συστημάτων μεγάλης κλίμακας, που απαιτεί γνώσεις σε πολλές περιοχές που μόνο πρόσφατα αποτελεί αντικείμενο ειδίκευσης Στην επόμενη δεκαετία οι δρόμοι θα κατακλυστούν από ηλεκτρικά και υβριδικά αυτοκίνητα & αισιοδοξούμε ότι συμβάλουν στην βελτίωση της ποιότητας ζωής μας 136

137 Το μέλλον της Βιομηχανικής Πληροφορικής Η βιομηχανική πληροφορική συμβάλει ουσιαστικά στην επίλυση του προβλήματος της μόλυνσης του περιβάλλοντος Η κοινωνία θέλει λύσεις, που η Βιομηχανική Πληροφορική μπορεί να δώσει Το μέλλον είναι στα χέρια μας Το πως θα αξιοποιήσουμε την τεχνολογία δεν εξαρτάται πάντοτε από εμάς 137

138 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Ασφάλεια Η ασφάλεια είναι ένας σημαντικός παράγοντας για την επιτυχία κάθε καινοτομίας Η ασφάλεια θα αποτελέσει κορυφαία απαίτηση για τα μελλοντικά συστήματα σε κάθε πεδίο εφαρμογής Δεν θα εστιάζει σε συγκεκριμένες εφαρμογές, όπως οι συναγερμοί πυρκαγιάς ή ο έλεγχος διεργασιών, αλλά θα αποτελεί μία αρχιτεκτονική απαίτηση για πολλαπλά πεδία εφαρμογής 138

139 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Ασφάλεια Μέριμνα για τη λειτουργική ασφάλεια και «απρόσμενες» συμπεριφορές Περιοχές ανάσχεσης σφαλμάτων και ένα τυπικό μοντέλο αξιοπιστίας αποτελούν βασικά ζητήματα που θα οδηγήσουν σε ένα μοντέλο συνολικής αξιοπιστίας 139

140 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Ασφάλεια Πρόκληση θα είναι η συνδυασμένη διάδραση ανθρώπων και μηχανών, η συντήρηση και η διαμόρφωση, οι δυνατότητες επί τούτω (ad hoc) δικτύωσης, και η αποδοτικότητα σε μικρές ενσωματωμένες συσκευές όπως οι κόμβοι αισθητήρων 140

141 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Κατανεμημένα Συστήματα Η σχεδίαση και ανάπτυξη ενός κατανεμημένου συστήματος ελέγχου αποτελεί μείζονα πρόκληση μιας και τέτοια συστήματα γίνονται όλο και περισσότερο πολύπλοκα Η προσοχή στην ανάπτυξη κατανεμημένων συστημάτων ελέγχου θα πρέπει να δοθεί στην αρχική φάση σχεδίασης Από την άλλη η επικύρωση της σωστής συμπεριφοράς είναι η δεύτερη βασική πρόκληση 141

142 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Κατανεμημένα Συστήματα Διάφορες μεθοδολογίες, όπως οι υπηρεσιοστρεφείς (service-oriented) και οι βασισμένες σε ρόλους (role-based) αρχιτεκτονικές παρέχουν το βασικό πλαίσιο για την ανάπτυξη κατανεμημένων συστημάτων Δεν υπάρχουν γενικές μεθοδολογίες και μηχανισμοί που θα επέτρεπαν όχι μόνο την ανάπτυξη ενός απλού συστήματος αλλά και την ολοκλήρωση του σε Συστήματα Συστημάτων (System of Systems - SoS) 142

143 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Διαλειτουργικότητα & Προτυποποίηση Η πολυπλοκότητα των δικτύων οδηγεί σε αδυναμία ελέγχου και παρακολούθησης των διεργασιών από ένα κεντρικό σημείο Τα νέα συστήματα είναι γεωγραφικώς και εννοιολογικώς εξαπλωμένα σε πολλαπλές θέσεις με διαφορετικές δομές λειτουργίας, με ισχυρή ωστόσο την απαίτηση της ολοκλήρωσής τους 143

144 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Διαλειτουργικότητα & Προτυποποίηση Η πρόοδος στη βιομηχανική πληροφορική και η αύξηση της αγοραστικής ζήτησης παρακινεί τις εταιρείες να συμμετάσχουν σε νέες μορφές συνεργασίας, όπως τα συνεργατικά δίκτυα Λέξεις κλειδιά: Συστήματα Συστημάτων, Υπηρεσιοστρεφής Αρχιτεκτονική, Κατανεμημένα Συστήματα Ελέγχου 144

145 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Διαλειτουργικότητα & Προτυποποίηση Εστίαση σε: Κατάλληλες δομές που να συνενώνουν συστήματα συστημάτων, να συγχωνεύουν κενά διεπαφών, και να επικυρώνουν τη συμπεριφορά του συστήματος 145

146 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Ευφυή Συστήματα Ανάπτυξη προηγμένων προϊόντων βιομηχανικής πληροφορικής για την υποστήριξη και αναβάθμιση νέων ιδεών, που θα έχουν τη δυνατότητα να αναπροσαρμόζονται διαρκώς στις προδιαγραφές & λειτουργίες των τροποποιούμενων απαιτήσεων της αγοράς και των τεχνολογιών των προϊόντων Ανάπτυξη νέων προϊόντων ενσωματωμένων συστημάτων & βιομηχανικής πληροφορικής που να εστιάζει στην ολοκλήρωση της δυνατότητας αναδιαμόρφωσης, προσαρμογής, ευελιξίας & προγνωστικής συμπεριφοράς του συστήματος 146

147 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Ευφυή Συστήματα Όλα τα παραπάνω απαιτούν την ολοκλήρωση της τεχνολογικής ευφυΐας των αισθητήρων και των ενεργοποιητών που βασίζεται στη συνδυασμένη λογική πολλαπλών στοιχείων Λόγω της αυξανόμενης πολυπλοκότητας και ευελιξίας του περιβάλλοντος σε κάθε πεδίο εφαρμογής, η βασική πτυχή της προοπτικής των ευφυών συστημάτων στη σύγχρονη αγορά είναι η ικανότητα για εκμάθηση και γρήγορη τοπική λήψη αποφάσεων 147

148 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Προηγμένα Συστήματα Ελέγχου Για τον γρήγορο, αξιόπιστο & ασφαλή έλεγχο των βιομηχανικών διεργασιών, νέες μέθοδοι ελέγχου πρέπει να υλοποιηθούν 148

149 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Προηγμένα Συστήματα Ελέγχου Πολλές προηγμένες θεωρητικές έννοιες, όπως έλεγχος βασισμένος σε μοντέλα, προγνωστικός έλεγχος, ασαφής έλεγχος, προγραμματισμός κέρδους & διάφορες μέθοδοι online αναγνώρισης σφαλμάτων, εκτίμηση της υποβάθμισης κτλ., μπορούν να συνεισφέρουν σε δυναμικότερο έλεγχο & υψηλότερη προσαρμοστικότητα, καθώς & σε έναν περισσότερο αποδοτικό, αξιόπιστο & ασφαλή έλεγχο παραγωγής 149

150 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Δίκτυα Ο βασικός στόχος είναι η αποδοτική υποστήριξη των ιδιαιτέρως δυναμικών συστημάτων δικτύωσης (πχ. διαχείριση εφοδιαστικής αλυσίδας) Η συνεργατική σχεδίαση, ο προσδιορισμός και η επαλήθευση απαιτήσεων συστήματος για όλα τα εμπλεκόμενα μέρη, ο καθορισμός και η προδιαγραφή των διεργασιών μαζί με τις σχετικές βιομηχανικές λύσεις πληροφορικής είναι μεταξύ των σημαντικότερων απαιτήσεων 150

151 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Δίκτυα Η χρήση δικτύων αισθητήρων Η υποστήριξη της άνετης διαβίωσης Η εργασία σε ακραία περιβάλλοντα Έχουν από παλιά λάβει απαντήσεις από την επιστήμη των ηλεκτρολόγων μηχανικών. Πρόσφατα τεχνολογικά επιτεύγματα έχουν επιτρέψει: Σμίκρυνση αισθητήρων Αποδοτική ενεργειακή σχεδίαση Βελτιωμένη συμβατότητα 151

152 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Αρχιτεκτονικές & Πλατφόρμες Αρχές αρχιτεκτονικής σχεδίασης απαιτούνται για τη διασφάλιση της ικανότητας ενός συστήματος να υποστηρίζει ένα ανεκτό επίπεδο ποιότητας υπηρεσιών ανεξαρτήτως εμφανίσεως, παροδικών και μόνιμων σφαλμάτων υλικού, σχεδιαστικών σφαλμάτων, ανακριβών προδιαγραφών, και λειτουργικών ατυχημάτων 152

153 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Αρχιτεκτονικές & Πλατφόρμες Το σύστημα θα πρέπει να είναι ανθεκτικό σε κάθε αναπάντεχη συμπεριφορά προερχόμενη από το περιβάλλον του συστήματος ή των υποσυστημάτων αυτού. Σε περίπτωση εμφάνισης μιας τέτοιας αναπάντεχης συμπεριφοράς, το σύστημα θα πρέπει να συμπεριφερθεί λογικά και να μην είναι τελείως απρόβλεπτο. Στρατηγικές διαχείρισης σφαλμάτων, ανάσχεσης λαθών και συγκάλυσης σφαλμάτων (fault masking) είναι κατάλληλες για την επίτευξη των παραπάνω στόχων 153

154 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Αρχιτεκτονικές & Πλατφόρμες Η αρχιτεκτονική θα πρέπει να υποστηρίζει την παρακολούθηση της λειτουργίας και της απόδοσης των στοιχείων για τη διάγνωση σφαλμάτων. Η αξιόπιστη αναγνώριση σφαλμάτων σε υποσυστήματα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αυτόνομη επαναφορά του συστήματος σε περίπτωση παροδικής βλάβης και για την υποστήριξη της συντήρησης σε περίπτωση μόνιμης βλάβης 154

155 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Αρχιτεκτονικές & Πλατφόρμες Τέλος, οι αρχιτεκτονικές οφείλουν να είναι επεκτάσιμες και διαλειτουργικές με άλλα συστήματα και πλατφόρμες με έναν διαφανή τρόπο 155

156 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Σχεδιαστικοί Μέθοδοι & Εργαλεία Καθιέρωση μιας ολοκληρωμένης αλυσίδας εργαλείων που να υποστηρίζει ολόκληρη την διαδικασία ανάπτυξης ενσωματωμένων συστημάτων από τις προδιαγραφές χρήστη, στην σχεδίαση συστήματος και στην παραγωγή του System-on-Chip 156

157 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Σχεδιαστικοί Μέθοδοι & Εργαλεία Εργαλεία δοκιμής, επικύρωσης, και επαλήθευσης που να υποστηρίζουν την συνθετική σχεδίαση και να μπορούν να ενσωματωθούν στην πλήρη ροή διεργασιών, και επιπλέον να υποστηρίζουν την ταυτόχρονη επαλήθευση και επικύρωση σε επίπεδο προϊόντος σαν αναπόσπαστο μέρος της σχεδιαστικής διαδικασίας 157

158 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Σχεδιαστικοί Μέθοδοι & Εργαλεία Εργαλεία και διαδικασίες σχεδίασης επιπέδου συστήματος και βασισμένα σε μοντέλα που συνεισφέρουν με ολοκληρωμένο τρόπο στην αύξηση του επιπέδου αφαίρεσης για εξερεύνηση αρχιτεκτονικών και σχεδίαση προϊόντων 158

159 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Σχεδιαστικοί Μέθοδοι & Εργαλεία Η χρήση δομημένων μοντέλων είναι ένας τρόπος διαχείρισης της πολυπλοκότητας. Μοντέλα και υποστηρικτική θεωρία μοντελοποίησης θα πρέπει να αντιμετωπίσουν τα εξής θέματα: Από την πλευρά των δεδομένων το μοντέλο δεδομένων και την άλγεβρα Από την πλευρά χρήσης το μοντέλο και τα χαρακτηριστικά διεπαφής και τα μοντέλα συστατικών 159

160 Ερευνητικές Προτεραιότητες: Σχεδιαστικοί Μέθοδοι & Εργαλεία Μοντέλα και υποστηρικτική θεωρία μοντελοποίησης θα πρέπει να αντιμετωπίσουν τα εξής θέματα: Από τη δομική πλευρά το μοντέλο κατανεμημένου συστήματος και το προκύπτον σύστημα Από την πλευρά των καταστάσεων το μοντέλο μηχανής καταστάσεων και τις μεταβάσεις καταστάσεων Από την πλευρά των διεργασιών, το μοντέλο διεργασιών, γεγονότων και αλληλεπιδράσεων 160

161 Τέλος Ενότητας 161