Programine įranga apibrėžiamos esamų gamyklų automatikos augimas
Esamų gamyklų automatika įžengia į naują etapą. Užuot pakeitę brandžią valdymo infrastruktūrą, operatoriai vis dažniau ieško būdų pratęsti jos naudingo eksploatavimo laiką ir kartu įdiegti programine įranga valdomas galimybes. Mano nuomone, tai nėra vien technologinis atnaujinimas. Tai esminis pokytis, kaip turėtų būti modernizuojama, projektuojama ir prižiūrima pramoninė automatika.
Esamų gamyklų modernizavimas neapsiriboja aparatinės įrangos pakeitimu
Tradiciniuose esamų gamyklų modernizavimo projektuose dažnai buvo taikomas paprastas modelis: nustatyti pasenusią aparatinę įrangą, suplanuoti pakeitimą, perkelti valdymo programą ir apibrėžtu techninės priežiūros laikotarpiu sustabdyti procesą.
Toks požiūris vis dar gali būti tinkamas, tačiau jį vis sunkiau pagrįsti kaip numatytąją strategiją. Brandžiose gamyklose sukaupta daugelio metų inžinerijos patirtis, patvirtintos valdymo sekos, lauko prietaisai, veiklos duomenys ir įranga, kuri toliau atlieka savo paskirtį.
Pakeitus viską vien todėl, kad dalis architektūros sensta, gali kilti nereikalinga techninė ir komercinė rizika.
Praktiškiausia kryptis yra atrankinis modernizavimas. Išsaugoti vertę teikiantį turtą, pakeisti tik ribojančius komponentus ir įdiegti naujas galimybes ten, kur jos suteikia išmatuojamos naudos veiklai.
Programinė įranga tampa modernizavimo sluoksniu
Svarbiausias pokytis yra vis didesnis automatikos programinės įrangos ir fizinės aparatinės įrangos, kurioje ji vykdoma, atskyrimas.
Programine įranga apibrėžiama automatika leidžia valdymo programoms, inžinerijos įrankiams, duomenų paslaugoms ir ryšio funkcijoms vystytis nepriklausomiau nuo atskirų valdiklių platformų. Tai suteikia daugiau laisvės, kai gamykloms reikia integruoti naują įrangą arba išplėsti esamas sistemas.
Esamų gamyklų aplinkoje šis skirtumas yra ypač svarbus.
Gamykla neturėtų kaskart iš naujo kurti visos valdymo architektūros, kai valdiklis pasiekia savo gyvavimo ciklo pabaigą. Programine įranga grindžiama architektūra gali suteikti sluoksnį tarp esamos įrangos ir naujesnių automatikos technologijų.
Būtent čia tokios platformos kaip Schneider Electric EcoStruxure Automation Expert parodo svarbią architektūrinę kryptį. Aparatinės įrangos nepriklausomumas gali leisti valdymo programoms veikti skirtingose skaičiavimo ir automatikos aplinkose, kartu užtikrinant sistemų sąveiką.
Sąveika yra svarbesnė už pakeitimą
Vienas svariausių programine įranga apibrėžiamos automatikos argumentų yra tai, kad jos tikslą pakeičia nuo pakeitimo prie integracijos.
Esamos DCS, PLC, SCADA, nuotoliniai įvesties / išvesties įrenginiai, pavaros, prietaisai ir pramoniniai tinklai dažnai reiškia dideles investicijas į inžineriją. Juose taip pat sukauptos veiklos žinios, kurių negalima tiesiog atkurti įdiegus naują aparatinę įrangą.
Todėl šiuolaikinis automatizavimo sluoksnis turėtų komunikuoti su nusistovėjusiomis sistemomis, o ne priversti jas išjungti.
Pavyzdžiui, integracija su nusistovėjusiomis DCS aplinkomis, tokiomis kaip Foxboro, gali suteikti galimybę įdiegti naujas valdymo, duomenų ir programinės įrangos funkcijas iš karto neatkuriant visos procesų valdymo infrastruktūros.
Mano vertinimu, šis sąveikumo principas taps vienu svarbiausių būsimų projektų esamose gamyklose atrankos kriterijų. Reikėtų klausti ne tik: „Ką gali valdyti ši platforma?“ Taip pat reikėtų klausti: „Su kokiomis esamomis sistemomis ši platforma gali veikti?“
Laipsniškas modernizavimas sumažina projekto riziką
Didelės apimties automatizavimo pakeitimo projektuose techninė ir veiklos rizika sutelkiama į vieną programą. Inžinerijos klaidos, migravimo problemos, paleidimo vėlavimai ir netikėtos sąlygos objekte gali vienu metu paveikti gamybą.
Laipsniškas modernizavimas paskirsto šią riziką.
Operatoriai gali pradėti nuo apibrėžtos gamybos zonos, konkrečios valdymo funkcijos, duomenų integravimo reikalavimo arba pasenusios aparatinės įrangos grupės. Patvirtinus naująją architektūrą, tą patį inžinerinį metodą galima palaipsniui išplėsti.
Šis modelis taip pat suteikia realesnį kelią gamykloms, turinčioms nedaug galimybių sustabdyti gamybą.
Komercinis pranašumas taip pat yra reikšmingas. Modernizavimas tampa kontroliuojamų investicijų seka, o ne vienu dideliu kapitalo projektu. Todėl gamyklos gali teikti pirmenybę patobulinimams pagal gamybos poreikius, išteklių būklę ir išmatuojamą veiklos vertę.
Nauja inžinerinė aplinka reikalauja kitokių įgūdžių
Programinės įrangos pagrindu kuriamas automatizavimas taip pat keičia automatizavimo inžinieriaus profilį.
Tradicinės automatizavimo žinios išlieka būtinos, ypač procesų valdymo, matavimo prietaisų, PLC programavimo, DCS inžinerijos, funkcinės saugos ir paleidimo srityse. Tačiau šie įgūdžiai vis dažniau turi derėti su pramoniniais tinklais, kibernetiniu saugumu, programinės įrangos architektūra, duomenų valdymu ir IT bei OT integracija.
Inžinierius, suprantantis ir fizinį procesą, ir jo skaitmeninę architektūrą, turės reikšmingą pranašumą.
Tai nereiškia, kad kiekvienas automatizavimo inžinierius turi tapti programinės įrangos kūrėju. Tai reiškia, kad automatizavimo inžinerijoje vis labiau reikia suprasti, kaip valdymo programos keičiasi informacija, kaip sistemos komunikuoja ir kaip skaitmeninės paslaugos sąveikauja su operacine technologija.
Atvirosios architektūros gali pratęsti išteklių vertę
Atvirieji standartai ir sąveikios sąsajos taip pat gali pakeisti organizacijų požiūrį į išteklių gyvavimo ciklo valdymą.
Istoriškai automatizavimo sistemos gyvavimo ciklas buvo glaudžiai susijęs su jos valdiklio aparatinės įrangos gyvavimo ciklu. Programinės įrangos pagrindu kuriamos architektūros gali susilpninti šią priklausomybę, nes leidžia programoms ir paslaugoms vystytis nepriklausomai.
Tai gali padidinti esamų išteklių praktinę vertę.
Tačiau atvirumas neturėtų būti laikomas automatine mažesnių sąnaudų ar mažesnės rizikos garantija. Integracijai vis tiek reikia disciplinuotos architektūros, kibernetinio saugumo kontrolės priemonių, versijų valdymo, testavimo, dokumentacijos ir gyvavimo ciklo planavimo.
Technologiškai atvira architektūra gali tapti sunkiai prižiūrima, jei šios inžinerinės drausmės trūksta.
IT ir OT konvergencijai reikia inžinerinės drausmės
Informacinių technologijų ir operacinių technologijų konvergencija suteikia esamoms pramonės įmonėms reikšmingų galimybių. Gamybos duomenys vis dažniau gali būti perduodami iš valdymo sistemų į istorinių duomenų saugyklas, analitikos platformas, įmonių taikomąsias programas ir debesijos paslaugas.
Tačiau junglumas niekada neturėtų būti diegiamas vien todėl, kad technologija tai leidžia.
Pramoniniams tinklams taikomi kitokie prieinamumo, delsos, saugos ir kibernetinio saugumo reikalavimai nei įprastoms įmonių aplinkoms. Todėl bet kokia IT ir OT integracijos strategija turi išsaugoti valdymo sistemų determinizmą, segmentavimą, prieigos kontrolę ir veiklos tęstinumą.
Inžineriniu požiūriu teisingas tikslas nėra maksimalus junglumas. Tai kontroliuojamas junglumas, turintis aiškiai apibrėžtą eksploatacinę paskirtį.
Esamų pramonės įrenginių automatizacija taps labiau orientuota į programinę įrangą
Ilgalaikė kryptis aiški: esamų pramonės įrenginių automatizacija vis dažniau derins nusistovėjusią pramoninę aparatinę įrangą su programine įranga apibrėžtu valdymu, sąveikiu ryšiu, duomenų paslaugomis ir paskirstytaisiais skaičiavimo ištekliais.
Tai nereiškia, kad senosios sistemos išnyks.
Vietoj to daugelis gamyklų naudos hibridines architektūras, kuriose patikrinta valdymo įranga ir toliau vykdys pagrindines funkcijas, o naujesni programinės įrangos sluoksniai teiks papildomą intelektą, integraciją, diagnostiką ir inžinerinį lankstumą.
Šis požiūris ypač aktualus nepertraukiamos gamybos pramonės šakoms, kuriose gamybos pertrūkiai gali turėti didelių finansinių pasekmių.
Mano požiūris: modernizavimas turėtų būti grindžiamas tęstinumu
Manau, kad veiksmingiausia esamų pramonės įrenginių modernizavimo strategija nėra priversti gamyklą atrodyti naujai. Tikslas – padaryti ją lengviau tobulinamą.
Šis skirtumas yra svarbus.
Sėkmingas modernizavimo projektas turėtų išsaugoti patvirtintą proceso veikimą, sumažinti nereikalingą priklausomybę nuo aparatinės įrangos, pagerinti prieigą prie eksploatacinės informacijos ir sukurti kontroliuojamą kelią į būsimąsias technologijas.
Todėl pažangiausios architektūros bus lanksčios, tačiau be reikalingo sudėtingumo. Jos išliks sąveikios, neaukodamos kibernetinio saugumo. Svarbiausia, jos leis inžinieriams diegti naujas galimybes, nuolat iš naujo nekuriant po jomis esančio pagrindo.
Esamų pramonės įrenginių automatizacijos ateitis nėra staigus praeities atsisakymas. Tai kontroliuojamas perėjimas, kai esami pramonės įrenginiai tampa labiau į programinę įrangą orientuotos, sąveikios ir nuolat tobulėjančios automatizacijos architektūros dalimi.
