Kemunculan Automasi Brownfield Ditakrifkan Perisian
Automasi brownfield sedang memasuki fasa baharu. Daripada menggantikan infrastruktur kawalan matang, pengendali semakin mencari cara untuk memanjangkan hayat bergunanya sambil memperkenalkan keupayaan dipacu perisian. Pada pandangan saya, ini bukan sekadar naik taraf teknologi. Ia mewakili perubahan asas dalam cara automasi industri patut dimodenkan, direka bentuk dan diselenggarakan.
Pemodenan Brownfield Bergerak Melangkaui Penggantian Perkakasan
Projek brownfield tradisional sering mengikut model yang mudah: kenal pasti perkakasan usang, rancang penggantian, pindahkan aplikasi kawalan dan hentikan proses dalam tempoh penyelenggaraan yang ditetapkan.
Pendekatan itu masih boleh sesuai, tetapi semakin sukar untuk dipertahankan sebagai strategi lalai. Loji matang mengandungi pengetahuan kejuruteraan selama bertahun-tahun, jujukan kawalan yang disahkan, instrumentasi medan, data operasi dan peralatan yang terus melaksanakan fungsi yang dimaksudkan.
Menggantikan segala-galanya hanya kerana sebahagian seni bina sudah berusia boleh menimbulkan risiko teknikal dan komersial yang tidak diperlukan.
Arah yang lebih praktikal ialah pemodenan terpilih. Kekalkan aset yang masih memberikan nilai, gantikan hanya komponen yang mempunyai kekangan, dan perkenalkan keupayaan baharu apabila keupayaan tersebut memberikan manfaat operasi yang boleh diukur.
Perisian Menjadi Lapisan Pemodenan Moden
Perubahan paling penting ialah pemisahan yang semakin ketara antara perisian automasi dengan perkakasan fizikal yang melaksanakannya.
Automasi ditakrifkan perisian membolehkan aplikasi kawalan, alat kejuruteraan, perkhidmatan data dan fungsi komunikasi berkembang dengan lebih bebas daripada platform pengawal tertentu. Ini memberikan lebih banyak kebebasan apabila loji perlu menyepadukan peralatan baharu atau mengembangkan sistem sedia ada.
Bagi persekitaran brownfield, perbezaan ini amat penting.
Sebuah loji tidak sepatutnya perlu mereka bentuk semula keseluruhan seni bina kawalannya setiap kali pengawal mencapai penghujung kitar hayatnya. Sebaliknya, seni bina berteraskan perisian boleh menyediakan lapisan antara peralatan sedia ada dengan teknologi automasi yang lebih baharu.
Di sinilah platform seperti Schneider Electric EcoStruxure Automation Expert menunjukkan hala tuju seni bina yang penting. Kebebasan perkakasan boleh membolehkan aplikasi kawalan beroperasi merentas persekitaran pengkomputeran dan automasi yang berbeza, sambil menyokong saling kendali antara sistem.
Saling Kendali Lebih Penting daripada Penggantian
Salah satu hujah paling kukuh untuk automasi ditakrifkan perisian ialah pendekatan ini mengubah matlamat daripada penggantian kepada penyepaduan.
Sistem DCS, PLC, SCADA, I/O jauh, pemacu, instrumentasi dan rangkaian industri sedia ada sering mewakili pelaburan kejuruteraan yang besar. Sistem ini juga mengandungi pengetahuan operasi yang tidak boleh dihasilkan semula begitu sahaja dengan memasang perkakasan baharu.
Oleh itu, lapisan automasi moden seharusnya berkomunikasi dengan sistem yang telah digunakan, bukannya memaksa sistem tersebut dihentikan operasinya.
Sebagai contoh, integrasi dengan persekitaran DCS yang telah digunakan seperti Foxboro boleh menyediakan laluan untuk memperkenalkan keupayaan kawalan, data dan perisian baharu tanpa membina semula keseluruhan infrastruktur kawalan proses dengan serta-merta.
Pada penilaian saya, prinsip saling kendali ini akan menjadi salah satu kriteria pemilihan terpenting bagi projek brownfield pada masa hadapan. Persoalannya bukan hanya "Apakah yang boleh dikawal oleh platform ini?" Persoalannya juga ialah "Dengan sistem sedia ada yang manakah platform ini boleh berfungsi bersama?"
Pemodenan Berperingkat Mengurangkan Pendedahan Projek
Projek penggantian automasi berskala besar menumpukan risiko teknikal dan operasi ke dalam satu program. Kesilapan kejuruteraan, masalah migrasi, kelewatan pentauliahan dan keadaan lapangan yang tidak dijangka semuanya boleh menjejaskan pengeluaran secara serentak.
Pemodenan berperingkat mengagihkan risiko tersebut.
Pengendali boleh bermula dengan kawasan pengeluaran yang ditentukan, fungsi kawalan tertentu, keperluan integrasi data atau kumpulan perkakasan yang usang. Setelah seni bina baharu disahkan, pendekatan kejuruteraan yang sama boleh diperluas secara berperingkat.
Model ini juga menyediakan laluan yang lebih realistik untuk loji yang mempunyai peluang henti operasi yang terhad.
Kelebihan komersialnya juga sama penting. Pemodenan menjadi satu siri pelaburan terkawal, bukannya satu projek modal besar. Oleh itu, loji boleh mengutamakan penambahbaikan berdasarkan keperluan pengeluaran, keadaan aset dan nilai operasi yang boleh diukur.
Persekitaran Kejuruteraan Baharu Memerlukan Kemahiran Berbeza
Automasi tertakrif perisian juga mengubah profil jurutera automasi.
Kepakaran automasi tradisional masih diperlukan, khususnya dalam kawalan proses, instrumentasi, pengaturcaraan PLC, kejuruteraan DCS, keselamatan berfungsi dan pentauliahan. Namun, kemahiran ini semakin perlu wujud bersama rangkaian industri, keselamatan siber, seni bina perisian, pengurusan data dan integrasi IT-OT.
Jurutera yang memahami kedua-dua proses fizikal dan seni bina digitalnya akan mempunyai kelebihan yang ketara.
Ini tidak bermakna setiap jurutera automasi perlu menjadi pembangun perisian. Sebaliknya, kejuruteraan automasi semakin memerlukan pemahaman tentang cara aplikasi kawalan bertukar maklumat, cara sistem berkomunikasi dan cara perkhidmatan digital berinteraksi dengan teknologi operasi.
Seni Bina Terbuka Boleh Memanjangkan Nilai Aset
Piawaian terbuka dan antara muka saling kendali juga boleh mengubah cara organisasi memikirkan pengurusan kitar hayat aset.
Dari segi sejarah, kitar hayat sistem automasi berkait rapat dengan kitar hayat perkakasan pengawalnya. Seni bina tertakrif perisian boleh mengurangkan kebergantungan itu dengan membolehkan aplikasi dan perkhidmatan berkembang secara bebas.
Yang boleh memanjangkan nilai praktikal aset sedia ada.
Walau bagaimanapun, keterbukaan tidak harus dianggap sebagai jaminan automatik kos atau risiko yang lebih rendah. Integrasi masih memerlukan seni bina yang berdisiplin, kawalan keselamatan siber, pengurusan versi, pengujian, dokumentasi dan perancangan kitar hayat.
Seni bina yang terbuka dari segi teknikal boleh menjadi sukar diselenggara jika disiplin kejuruteraan tersebut tiada.
Penumpuan IT-OT Memerlukan Disiplin Kejuruteraan
Penumpuan teknologi maklumat dan teknologi operasi mewujudkan peluang besar untuk kemudahan brownfield. Data pengeluaran semakin boleh bergerak daripada sistem kawalan ke dalam sistem sejarah data, platform analitik, aplikasi perusahaan dan perkhidmatan berasaskan awan.
Namun, ketersambungan tidak seharusnya dilaksanakan semata-mata kerana teknologi membolehkannya.
Rangkaian industri mempunyai keperluan ketersediaan, kependaman, keselamatan dan keselamatan siber yang berbeza daripada persekitaran perusahaan konvensional. Oleh itu, sebarang strategi integrasi IT-OT mesti mengekalkan sifat deterministik sistem kawalan, pembahagian rangkaian, kawalan akses dan kesinambungan operasi.
Dari perspektif kejuruteraan, objektif yang betul bukanlah ketersambungan maksimum. Sebaliknya, objektifnya ialah ketersambungan terkawal dengan tujuan operasi yang ditakrifkan dengan jelas.
Automasi Brownfield Akan Menjadi Lebih Berteraskan Perisian
Hala tuju jangka panjang adalah jelas: automasi brownfield akan semakin menggabungkan perkakasan industri yang mantap dengan kawalan yang ditakrifkan perisian, komunikasi saling kendali, perkhidmatan data dan sumber pengkomputeran teragih.
Ini tidak bermakna sistem legasi akan lenyap.
Sebaliknya, banyak loji akan mengendalikan seni bina hibrid, dengan peralatan kawalan yang telah terbukti terus melaksanakan fungsi teras, manakala lapisan perisian yang lebih baharu menyediakan kecerdasan tambahan, integrasi, diagnostik dan fleksibiliti kejuruteraan.
Pendekatan ini amat relevan untuk industri proses berterusan, yang gangguan pengeluaran boleh membawa akibat kewangan yang besar.
Pandangan Saya: Pemodenan Harus Direka Berasaskan Kesinambungan
Pada pandangan saya, strategi brownfield yang paling berkesan bukanlah menjadikan loji itu kelihatan baharu. Sebaliknya, loji itu perlu dipermudah untuk terus berkembang.
Perbezaan itu penting.
Projek pemodenan yang berjaya harus mengekalkan tingkah laku proses yang telah disahkan, mengurangkan kebergantungan perkakasan yang tidak perlu, meningkatkan akses kepada maklumat operasi dan mewujudkan laluan terkawal ke arah teknologi masa depan.
Oleh itu, seni bina yang paling kukuh akan bersifat fleksibel tanpa menjadi terlalu rumit. Ia akan kekal saling kendali tanpa mengorbankan keselamatan siber. Yang paling penting, ia membolehkan jurutera memperkenalkan keupayaan baharu tanpa perlu berulang kali membina semula asas di bawahnya.
Masa depan automasi brownfield bukanlah pemutusan bersih dengan masa lalu. Sebaliknya, ia merupakan peralihan terkawal yang menjadikan aset industri sedia ada sebahagian daripada seni bina automasi yang lebih berteraskan perisian, saling kendali dan terus berkembang.
