Cyfryzacja w metrologii nie jest nagłym skokiem technologicznym, lecz procesem, który przebiega w wyraźnie rozpoznawalnych etapach. Etapy te – tzw. pięć poziomów cyfryzacji – opisują, w jaki sposób dane kalibracyjne ewoluują od swoich analogowych początków w kierunku w pełni autonomicznych informacji, którymi mogą sterować maszyny. Wyraźnie ilustrują one obecne przemiany oraz kierunek, w którym zmierza ten proces.
Poziom 0: Certyfikat w formie papierowej
Na początku znajduje się poziom 0 – świat złożony niemal wyłącznie z papieru. Tradycyjny certyfikat kalibracji – który jest drukowany, archiwizowany i przechowywany ręcznie – może być odczytany i zinterpretowany wyłącznie przez ludzi. Jest to dokument, którego nie da się ani przenieść do systemów cyfrowych, ani przetworzyć automatycznie. Każda informacja musi być wprowadzana ręcznie, a każdy błąd może potencjalnie przenosić się na kolejne etapy procesu. Chociaż podejście to sprawdza się od dziesięcioleci, stanowi ono najniższy poziom dojrzałości cyfrowej.
Poziom 1: Dokument cyfrowy (PDF)
Wraz z poziomem 1 rozpoczyna się cyfryzacja – przynajmniej na pierwszy rzut oka. Certyfikat nie istnieje już wyłącznie w formie papierowej, lecz jest udostępniany jako dokument PDF. Zalety polegają na łatwiejszej archiwizacji i dostępności, jednak pod względem treści pozostaje on „cyfrowym odwzorowaniem” kopii analogowej. Dla maszyn plik PDF pozostaje w dużej mierze „czarną skrzynką” pod względem przejrzystości. Chociaż można go przechowywać i udostępniać, jego zawartość nadal nie jest ustrukturyzowana ani nie nadaje się do automatycznego przetwarzania.
Poziom 2: Dane nadające się do odczytu maszynowego, ale nie do interpretacji maszynowej
Dopiero na poziomie 2 następuje prawdziwa transformacja. Dane są tu dostępne w formie cyfrowej w strukturze, która jest czytelna dla maszyn, ale nie pozwala na jednoznaczną interpretację przez maszyny – na przykład arkusze kalkulacyjne Excel lub niewalidowane pliki XML. Systemy potrafią odczytać dane, ale nie rozumieją ich znaczenia. W przypadku braku kontekstu odpowiedzialność spoczywa na ludziach. Należy zapewnić, aby dane zostały prawidłowo zrozumiane i poddane dalszemu przetwarzaniu. Poziom ten oznacza przejście ze świata dokumentów do świata danych.
Poziom 3: Format nadający się do interpretacji maszynowej (poziom DCC)
Kluczowy etap ma miejsce na poziomie 3. Właśnie w tym momencie do gry wkracza cyfrowy certyfikat kalibracji (DCC).
DCC wykorzystuje jasno zdefiniowany schemat XML, który nadaje każdej informacji jednoznaczne znaczenie. Dzięki temu maszyny mogą nie tylko rozpoznać, że dana wartość pomiarowa istnieje, ale także określić, jak należy ją sklasyfikować – w tym jednostkę miary, niepewność pomiaru, wzorzec odniesienia i warunki pomiarowe. Trzecia Międzynarodowa Konferencja DCC wyraźnie podkreśla, że DCC, dzięki ściśle zdefiniowanemu schematowi i semantycznej jednoznaczności, jest uznawany za „interpretowalny przez maszyny”, a tym samym za technologię poziomu 3.
Poziom ten stanowi prawdziwy kamień milowy, ponieważ dane kalibracyjne po raz pierwszy stają się pełnoprawnymi elementami cyfrowych przepływów pracy. Systemy zarządzania sprzętem testowym mogą być aktualizowane automatycznie, cyfrowe bliźniaki mogą być zasilane zweryfikowanymi i identyfikowalnymi danymi, a oprogramowanie może bez interwencji człowieka określić, czy przyrząd działa zgodnie ze swoją specyfikacją. DCC tworzy zatem podstawę dla nowoczesnych procesów Przemysłu 4.0. Jednak na tym ewolucja się nie kończy.
Poziom 4: Dane nadające się do interpretacji maszynowej i automatyzacja procesów
Poziom 4 opisuje fazę, w której dane nadające się do interpretacji przez maszyny stają się aktywnym elementem zautomatyzowanych łańcuchów procesowych. Systemy wykorzystują informacje zawarte w certyfikatach kalibracji do podejmowania decyzji – na przykład w celu uruchomienia automatycznych ponownych kalibracji, dostosowania procesów produkcyjnych lub dynamicznej optymalizacji parametrów jakościowych. Dane nie tylko napływają do systemów, ale także nimi sterują.
Poziom 5: Treści sterowane maszynowo
Wreszcie najwyższy poziom, poziom 5, opisuje przyszłość, w której maszyny działają autonomicznie w oparciu o dostępne dane certyfikacyjne. Są one w stanie reagować w ramach zamkniętej pętli cyfrowej. Dane kalibracyjne stanowią tu centralny element samoregulujących się systemów, które podejmują decyzje dotyczące jakości całkowicie bez udziału człowieka. Społeczność DCC opisuje ten poziom jako „treści sterowane maszynowo” – cel, który nie został jeszcze osiągnięty, ale jest wyraźnie widoczny na horyzoncie.
Wniosek: DCC jako próg automatyzacji
Pięć poziomów jasno pokazuje zatem, że cyfrowy certyfikat kalibracji (DCC) nie jest jedynie pośrednim etapem cyfryzacji, ale kluczem umożliwiającym przejście od procesów jakościowych opartych na dokumentach do procesów opartych na danych, zautomatyzowanych i, w perspektywie, autonomicznych. Umacnia to metrologię w transformacji przemysłowej – i tworzy fundamenty dla przyszłości cyfrowego zapewnienia jakości.
Uwaga
W razie jakichkolwiek pytań prosimy o kontakt z naszym zespołem. Więcej informacji na temat naszego centrum kalibracji i serwisu można znaleźć na stronie internetowej firmy WIKA.
Polecamy również nasze artykuły
Cyfrowy Certyfikat Kalibracji
Cyfrowy certyfikat kalibracji dla Przemysłu 4.0
Cyfrowy certyfikat kalibracji: standard w całej branży