Uspon softverski definisane brownfield automatizacije
Brownfield automatizacija ulazi u novu fazu. Umesto zamene zrele upravljačke infrastrukture, operateri sve češće traže načine da produže njen korisni vek, uz istovremeno uvođenje softverski vođenih mogućnosti. Po mom mišljenju, ovo nije samo tehnološka nadogradnja. To predstavlja suštinsku promenu u načinu na koji bi industrijska automatizacija trebalo da se modernizuje, projektuje i održava.
Brownfield modernizacija prevazilazi zamenu hardvera
Tradicionalni brownfield projekti često su pratili jednostavan model: identifikovati zastareli hardver, isplanirati zamenu, migrirati upravljačku aplikaciju i zaustaviti proces tokom unapred definisanog perioda održavanja.
Takav pristup i dalje može biti odgovarajući, ali ga je sve teže opravdati kao podrazumevanu strategiju. Zrela postrojenja sadrže godine inženjerskog znanja, proverene upravljačke sekvence, terensku instrumentaciju, operativne podatke i opremu koja i dalje obavlja svoju predviđenu funkciju.
Zamena svega samo zato što deo arhitekture zastareva može doneti nepotreban tehnički i komercijalni rizik.
Praktičniji pravac jeste selektivna modernizacija. Zadržite sredstva koja još uvek pružaju vrednost, zamenite samo ograničavajuće komponente i uvedite nove mogućnosti tamo gde donose merljive operativne koristi.
Softver postaje sloj za modernizaciju
Najvažnija promena jeste sve veće razdvajanje softvera za automatizaciju od fizičkog hardvera na kojem se izvršava.
Softverski definisana automatizacija omogućava da se upravljačke aplikacije, inženjerski alati, servisi za podatke i komunikacione funkcije razvijaju nezavisnije od pojedinačnih platformi kontrolera. To pruža dodatnu slobodu kada postrojenja treba da integrišu novu opremu ili prošire postojeće sisteme.
Za brownfield okruženja ova razlika je veoma značajna.
Postrojenje ne bi trebalo da mora da redizajnira čitavu upravljačku arhitekturu svaki put kada kontroler dođe do kraja svog životnog ciklusa. Softverski usmerena arhitektura umesto toga može obezbediti sloj između postojeće opreme i novijih tehnologija automatizacije.
Upravo tu platforme kao što je Schneider Electric EcoStruxure Automation Expert pokazuju važan arhitektonski pravac. Nezavisnost od hardvera može omogućiti da upravljačke aplikacije rade u različitim računarskim i automatizacionim okruženjima, uz podršku za interoperabilnost između sistema.
Interoperabilnost je važnija od zamene
Jedan od najsnažnijih argumenata u prilog softverski definisanoj automatizaciji jeste to što menja cilj sa zamene na integraciju.
Postojeći DCS, PLC, SCADA sistemi, udaljeni I/O moduli, pogoni, instrumentacija i industrijske mreže često predstavljaju značajnu investiciju u inženjering. Oni takođe sadrže operativno znanje koje se ne može jednostavno reprodukovati instaliranjem novog hardvera.
Savremeni sloj automatizacije zato treba da komunicira sa etabliranim sistemima, a ne da ih prisiljava da budu stavljeni van upotrebe.
Na primer, integracija sa etabliranim DCS okruženjima kao što je Foxboro može pružiti put za uvođenje novih mogućnosti upravljanja, podataka i softvera, bez neposredne potpune rekonstrukcije infrastrukture za upravljanje procesima.
Po mojoj proceni, ovaj princip interoperabilnosti postaće jedan od najvažnijih kriterijuma za izbor u budućim brownfield projektima. Pitanje ne bi trebalo da bude samo: „Čime ova platforma može da upravlja?“ Već i: „Sa kojim postojećim sistemima ova platforma može da radi?“
Postepena modernizacija smanjuje izloženost projekta
Veliki projekti zamene automatizacije koncentrišu tehnički i operativni rizik u jednom programu. Inženjerske greške, problemi pri migraciji, kašnjenja u puštanju u rad i neočekivani uslovi na terenu mogu istovremeno uticati na proizvodnju.
Postepena modernizacija raspoređuje taj rizik.
Operateri mogu da počnu od definisane proizvodne oblasti, određene upravljačke funkcije, zahteva za integracijom podataka ili grupe zastarelog hardvera. Kada nova arhitektura bude potvrđena, isti inženjerski pristup može se postepeno proširiti.
Ovaj model takođe pruža realističniji put za postrojenja sa ograničenim mogućnostima zaustavljanja rada.
Komercijalna prednost je podjednako značajna. Modernizacija postaje niz kontrolisanih ulaganja umesto jednog velikog kapitalnog projekta. Postrojenja stoga mogu da daju prioritet unapređenjima u skladu sa proizvodnim zahtevima, stanjem imovine i merljivom operativnom vrednošću.
Novo inženjersko okruženje zahteva drugačije veštine
Softverski definisana automatizacija takođe menja profil inženjera automatizacije.
Tradicionalno stručno znanje iz oblasti automatizacije i dalje je neophodno, naročito za upravljanje procesima, instrumentaciju, programiranje PLC-ova, DCS inženjering, funkcionalnu bezbednost i puštanje u rad. Međutim, te veštine sve više treba da koegzistiraju sa industrijskim umrežavanjem, sajber-bezbednošću, softverskom arhitekturom, upravljanjem podacima i integracijom IT i OT sistema.
Inženjer koji razume i fizički proces i njegovu digitalnu arhitekturu imaće značajnu prednost.
To ne znači da svaki inženjer automatizacije treba da postane softverski programer. To znači da inženjering automatizacije sve više zahteva razumevanje načina na koji upravljačke aplikacije razmenjuju informacije, kako sistemi komuniciraju i kako digitalni servisi stupaju u interakciju sa operativnom tehnologijom.
Otvorene arhitekture mogu produžiti vrednost imovine
Otvoreni standardi i interoperabilni interfejsi takođe mogu promeniti način na koji organizacije posmatraju upravljanje životnim ciklusom imovine.
Istorijski gledano, životni ciklus sistema automatizacije bio je usko povezan sa životnim ciklusom njegovog upravljačkog hardvera. Softverski definisane arhitekture mogu oslabiti tu zavisnost tako što omogućavaju da se aplikacije i servisi razvijaju nezavisno.
To može produžiti praktičnu vrednost postojeće imovine.
Međutim, otvorenost ne treba posmatrati kao automatsku garanciju nižih troškova ili manjeg rizika. Integracija i dalje zahteva disciplinovanu arhitekturu, kontrole sajberbezbednosti, upravljanje verzijama, testiranje, dokumentaciju i planiranje životnog ciklusa.
Tehnički otvorena arhitektura može postati zahtevna za održavanje ako te inženjerske discipline izostanu.
Konvergencija IT-a i OT-a zahteva inženjersku disciplinu
Konvergencija informacione tehnologije i operativne tehnologije stvara značajne mogućnosti za braunfild postrojenja. Proizvodni podaci se sve više mogu prenositi iz upravljačkih sistema u istoričare podataka, analitičke platforme, poslovne aplikacije i usluge zasnovane na oblaku.
Ipak, povezivanje nikada ne bi trebalo uvoditi samo zato što tehnologija to omogućava.
Industrijske mreže imaju drugačije zahteve u pogledu dostupnosti, kašnjenja, bezbednosti i sajberbezbednosti u odnosu na uobičajena poslovna okruženja. Stoga svaka strategija integracije IT-a i OT-a mora da očuva determinizam upravljačkog sistema, segmentaciju, kontrolu pristupa i kontinuitet rada.
Iz inženjerske perspektive, pravi cilj nije maksimalna povezanost. To je kontrolisana povezanost sa jasno definisanom operativnom svrhom.
Braunfild automatizacija postaće sve više softverski orijentisana
Dugoročni pravac je jasan: braunfild automatizacija će sve više kombinovati postojeći industrijski hardver sa softverski definisanim upravljanjem, interoperabilnim komunikacijama, uslugama za rad sa podacima i distribuiranim računarskim resursima.
To ne znači da će nasleđeni sistemi nestati.
Umesto toga, mnoga postrojenja će koristiti hibridne arhitekture u kojima proverena upravljačka oprema nastavlja da obavlja osnovne funkcije, dok noviji softverski slojevi pružaju dodatnu inteligenciju, integraciju, dijagnostiku i fleksibilnost u inženjeringu.
Takav pristup je naročito relevantan za industrije sa kontinuiranim procesima, u kojima prekidi proizvodnje mogu imati značajne finansijske posledice.
Moj stav: modernizaciju treba osmisliti tako da se zasniva na kontinuitetu
Smatram da najdelotvornija strategija za braunfild nije da postrojenje izgleda novo. Cilj je da se postrojenje lakše razvija.
Ta razlika je važna.
Uspešan projekat modernizacije trebalo bi da očuva provereno ponašanje procesa, smanji nepotrebnu zavisnost od hardvera, poboljša pristup operativnim informacijama i stvori kontrolisani put ka budućim tehnologijama.
Najbolje arhitekture će stoga biti fleksibilne, a da ne postanu nepotrebno složene. Ostaće interoperabilne bez žrtvovanja sajberbezbednosti. Najvažnije je to što će inženjerima omogućiti da uvode nove mogućnosti, a da pritom ne moraju iznova da rekonstruišu osnovu sistema.
Budućnost braunfild automatizacije ne podrazumeva potpuni raskid sa prošlošću. Ona predstavlja kontrolisanu tranziciju u kojoj postojeća industrijska oprema postaje deo softverski orijentisanije, interoperabilne automatizacione arhitekture koja se neprestano razvija.
