И при Индустрия 4.0 „гръбнакът“ на управлението и контрола си остава ефективното управление на работните процеси. Но постигането на качеството „интелигентност“ на управлението вече се базира на взаимодействието между участници в работния процес с високо ниво на автономно поведение. Това води до децентрализацията на организацията на производствени конфигурации, в които наличието на различни сензори далеч надхвърля нивото при конвенционалната промишлена автоматизация. Така се налага постигането на по-високо нива на решаване на два проблема, които принципно не са нови, но са с повишена сложност:
- Сложно взаимодействие между участниците в работния процес
- Многообразие на протоколите за обмен на данни при взаимодействието, тоест наличие на изходно заложена оперативна НЕсъвместимост
Със средствата на Unified Platform for Innovations (UPI) не само се удовлетворяват изискванията на конвенционалната промишлена автоматизация, но и се решават успешно посочените два проблема. Това се илюстрира със следната схема:
Всеки от участниците в работния процес, както и производствени конфигурации от тях са представени в UPI-средата със съответен Community Object. Връзката със самите участници се осъществява през съответен Infrastructure Object. С този вид UPI-ресурс се осъществява поддръжката на различни комуникационни протоколи, като пренасяните данни се преобразуват в тяхното UPI-представяне, зададено със съответните UPI-модели. Така се осигурява Семантична оперативна съвместимост (СОС) в конфигурацията на UPI-базирани системи.
Производствената технология заложена в работните процеси се трансформира в последователност от взаимодействия между участниците в процесите. Това изисква подобна мрежова организация на взаимодействието да бъде представена по адекватен начин в управлението на работните процеси. В UPI-средата е заложена Semantic Network Based Architecture (SNBA), която осигурява такова представяне.
Работните процеси в индустрията са изключително разнообразни, което изисква решаване на специфични проблеми при тяхната автоматизация:
1. Цялостно обхващане на технологичното разнообразие на работните процеси
Технологичното разнообразие изисква лесно моделиране на различни работни процеси при това по начин, максимално близък до формата на технологичните описания, която се използва от технолозите в практическата им работа. UPI-средата предоставя средства за решаване на този проблем, защото данни, понятия и тяхната обработка в нея се поддържат съвместно с техните модели, тоест с техните описания.
2. Отразяване на спецификата на cyber-physical systems
UPI-средствата позволяват това съвременно наименование на системи, управляващи физически обекти да се разшири до възможност за изграждане на система от системи. Специфичният проблем в случая се свежда до наличието на самостоятелност на поведението и във физическите обекти и във външните системи. Решението на проблема изисква поддържане на статус на управлявани/наблюдавани физически обекти и външни системи, което в теория на управлението се реализира чрез така наречените „крайни автомати“.
В UPI-среда много лесно се регистрират състояния и преходи между тях чрез модели на крайни автомати от вида „Мур“, „Мили“ или със смесена конфигурация. Тяхната UPI-реализация замества абстрактната теория с полезни и разбираеми за производствената практика решения, на управлението на физически обекти и външни системи.
3. Отразяване на приоритетни характеристики на управлявани обекти и системи
Управлението на физически обекти въвежда работа в реален мащаб на времето. Това изисква въвеждане на приоритетни характеристики на генерирането на управленски въздействия. В UPI-среда това лесно се осигурява както за работата на система за управление като цяло, така и за поведението на всеки участник в работните процеси, обхванати от нея.
4. Проследимост на дейностите
Описанията на работните процеси в UPI-среда не се интерпретират директно. По тях се създават автоматично задачи за изпълнение на действия от участниците в тях. Самите действия са самостоятелни информационни обекти и може да бъдат свързани както с конкретен обработван детайл, така и с машината, на която е реализирано действието, така и с работник управлявал/наблюдавал работата на машината. Заедно с това, регистрираните действия може да бъдат класифицирани по произволни други характеристики, а при проблеми с извършването им, класификацията може да се извърши по не-формализирани признаци.
Богата гама от средства за регистрация на извършеното е мощен инструмент за коригиращи и превантивни мерки при контрол на качеството. Заедно с това гъвкаво се поддържат пълни картини на дейността на работници, екипи, машини, ръководители и други страни на работния процес.
5. Интеграция с други системи
Интеграцията на UPI-базираните системи с външни системи по принцип е заложена в самата визия за тези системи. Но в случая трябва да се посочи за възможната интеграция със Smart DOCMAN система. Такава интеграция е максимално ефективна, защото може да се извърши в самата UPI-среда. Крайният резултат е интегрирано управление на работните процеси в производството и администрацията.
6. Самостоятелно доразвитие на UPI-базирани системи
Придобиването на UPI-базирана система може да бъде съчетано с придобиване на правото за нейното самостоятелно доразвитие и/или модернизиране. Това се реализира лесно, защото UPI-подходът за изграждане на системи използва оптимално децентрализацията на софтуерната реализация.
Същият подход се прилага и при създаване на нови функции или промяна на вече съществуващи. Създават се модели на нови обекти и съответният програмен код за тяхната поддръжка и/или взаимодействие с другите обекти в системата. При този процес е необходимо САМО запознаване с UPI-средствата за създаване на нови обекти и познаване на интерфейса САМО на наличните обекти, с които ще си взаимодействат новосъздаваните.