Ժամանակակից արդյունաբերական ավտոմատացման մեջ ֆիքսված սարքավորումներից այն կողմ զարգացումը
Տասնամյակներ շարունակ ավանդական արդյունաբերական ավտոմատացումը հիմնվում էր կոշտ կարգավորիչների և սեփականատիրական սարքաշարային ամբողջական փաթեթների վրա։ Այս հին ճարտարապետությունները գործառնական կայունությունը դասում էին ճկունությունից վեր։ Հետևաբար, գործարանների ղեկավարները դժվարանում էին հարմարվել շուկայի փոփոխվող պահանջներին։ Այսօր արդյունաբերական օպերատորներին անհրաժեշտ են ճկուն հարթակներ, որոնք արագ արձագանքում են տեխնոլոգիական նորարարություններին։ Schneider Electric-ի նման առաջատար մատակարարները պաշտպանում են ծրագրակենտրոն մոդելը։ Այս մոտեցումը գործարանային ավտոմատացումը դիտարկում է որպես մշտապես զարգացող ծրագրային հարթակ։ Արդյունքում՝ ընկերությունները շարունակաբար թարմացնում, ընդլայնում և օպտիմալացնում են իրենց գործընթացները՝ առանց ֆիզիկական սարքերը փոխարինելու։
Կառավարման ծրագրակազմի տարանջատումը ֆիզիկական սարքերից մեծացնում է ճկունությունը
Ծրագրային ապահովմամբ սահմանվող ավտոմատացումը կառավարման ծրագրակազմը տարանջատում է ֆիզիկական կարգավորիչի սարքաշարից։ Կառավարման տրամաբանությունն աշխատում է ստանդարտացված, վիրտուալացված կատարման միջավայրերում, այլ ոչ թե մատակարարին կապող չիպերում։ Հետևաբար, ինժեներները կարող են փուլ առ փուլ արդիականացնել արտադրամասերը՝ առանց թանկարժեք դադարեցումների։ Այս տարանջատումը նաև վերացնում է մեկ մատակարարի սարքաշարային էկոհամակարգերից կախվածությունը։ Արտադրամասերը հեշտությամբ համատեղում են տարբեր մատակարարների սարքավորումները, ըստ պահանջի ընդլայնում հաշվողական ռեսուրսները և պաշտպանում վաղ ենթակառուցվածքային ներդրումները։ Ժամանակի ընթացքում ծրագրակազմի շարունակական թարմացումները փոխարինում են խոշոր կապիտալ ծախսերին։
Բաց հարթակները կապում են հին PLC և SCADA ենթակառուցվածքները
Արտադրական օբյեկտների մեծ մասը չի կարող մեկ գիշերում փոխարինել գործող մեքենաները՝ կապիտալ բարձր ծախսերի պատճառով։ Բաց կոդով էկոհամակարգերը, օրինակ՝ OSOLogic-ը, կամուրջ են ծառայում հին սարքաշարի և ժամանակակից ՏՏ միջավայրերի միջև։ Այս հարթակները գործող PLC, SCADA և HMI համակարգերը ինտեգրում են ամպային հաշվարկային շերտերին։ Նմանապես, Rapid SCADA-ի նման բաց ճարտարապետություններն աջակցում են բաշխված ցանցերին, որոնք ընդգրկում են ներդրված սարքեր և ամպային հարթակներ։ Բացի այդ, OpenMES-ը արտադրամասի գործառնական տվյալները կապում է ձեռնարկության համակարգերի հետ՝ առանց սահմանափակող լիցենզավորման վճարների։ Արդյունքում՝ գործարանների ղեկավարները պահպանում են հին ակտիվները՝ միաժամանակ ստանալով ժամանակակից գործառնական պատկերացումներ։
Ծրագրային ապահովմամբ սահմանվող կարգավորիչները հնարավորություն են տալիս շարունակական փուլային արդիականացումների
Ծրագրային ապահովմամբ սահմանվող կարգավորիչները դինամիկ կերպով վերաբաշխում են հաշվողական ռեսուրսները եզրային ցանցերում։ Կառավարման ինժեներները անսպասելի սարքաշարային խափանումների ժամանակ վերանշանակում են մշակման ծանրաբեռնվածությունները՝ անխափան արտադրությունն ապահովելու համար։ Ավելին, թիմերը պարբերական ծրագրային կարկատումների միջոցով հեռակա կարգով ներդնում են օպտիմալացված կառավարման ռազմավարություններ։ Գործընթացային արդյունաբերությունները, ինչպիսիք են քիմիական արտադրությունը, էներգետիկան և ջրի մաքրումը, մեծապես օգտվում են այս ճկունությունից։ Գործարանների օպերատորները քայլ առ քայլ արդիականացնում են կարևոր կառավարման համակարգերը՝ առանց ամենօրյա արտադրանքը ընդհատելու։ Հետևաբար, արտադրամասերը հասնում են ավելի բարձր անխափան աշխատանքի և ավելի մեծ գործառնական դիմակայունության։
Գործառնական տեխնոլոգիայի և տեղեկատվական տեխնոլոգիայի շերտերի համակցում
Ծրագրային ապահովմամբ սահմանվող ավտոմատացումը արագացնում է OT և IT համակարգերի երկար սպասված համակցումը։ Ժամանակակից կառավարման ծրագրակազմը համատեղում է իրական ժամանակի դետերմինիստական կառավարումը ձեռնարկության կիբերանվտանգության և տվյալների առաջադեմ վերլուծության հետ։ Rexroth ctrlX OS-ի և rPLC-ի նման նորարարական հարթակները գլխավորում են այս տեխնիկական տեղաշարժը։ ctrlX OS-ն առաջարկում է հավելվածների վրա հիմնված ծրագրային էկոհամակարգ՝ մոդուլային գործարանային միջավայրերի համար։ Միևնույն ժամանակ, rPLC-ն եզրային ծրագրավորումը, արդյունաբերական արձանագրությունները և ծրագրային ապահովմամբ սահմանվող ցանցավորումը միավորում է մեկ շրջանակում։ Հետևաբար, սարքավորումներ արտադրողները ստեղծում են միասնական ցանցեր, որոնք անխափան հաղորդակցվում են ձեռնարկության ՏՏ համակարգերի հետ։
Կապիտալ ծախսերի մոդելների վերափոխումը կայուն ներդրումների
Ծրագրային ապահովմամբ սահմանվող ճարտարապետությունները վերափոխում են այն եղանակը, որով արդյունաբերական ձեռնարկությունները բաշխում են կապիտալ ներդրումները։ Հին համակարգերի արդիականացումը պահանջում էր հազվադեպ, բարձր ռիսկային և թանկ սարքավորումների փոխարինման նախագծեր։ Ի հակադրություն, ծրագրակազմով կառավարվող միջավայրերը խթանում են շարունակական բարելավումը՝ մոդուլային ծրագրային թարմացումների միջոցով։ OpenTAP-ի նման գործիքների հավաքածուները ցույց են տալիս, թե ինչպես են մոդուլային շրջանակները պարզեցնում ավտոմատացված աշխատանքային հոսքերն ու արհեստական բանականությամբ կառավարվող գործընթացները։ Գործարանների ղեկավարները տեխնոլոգիական արդիականացումները ուղղակիորեն համապատասխանեցնում են անմիջական բիզնես նպատակներին՝ նվազագույնի հասցնելով գործառնական դադարները։ Այս ճկուն ռազմավարությունը ժամանակակից արտադրողների համար ապահովում է երկարաժամկետ ներդրումների ավելի բարձր վերադարձ։
Ոլորտային մեկնաբանություն և փորձագիտական տեսակետ
Ծրագրային ապահովմամբ սահմանվող ավտոմատացման անցումը գործարանային գործունեության հիմնարար փոփոխություն է։ Իմ կարծիքով՝ սարքաշարի մատակարարներից կախվածությունը չափազանց երկար ժամանակ խոչընդոտել է արդյունաբերական նորարարությանը։ Թեև բաց ճարտարապետությունների ընդունումը պահանջում է կիբերանվտանգության խիստ արձանագրություններ և IEC 61499 ստանդարտով ծրագրավորման հմտություններ, գործառնական օգուտները զգալիորեն գերազանցում են ուսուցման բարդությունը։ Գործարանների ղեկավարները չպետք է անմիջապես հեռացնեն գործող կարգավորիչները։ Փոխարենը, նրանք պետք է ծրագրային ապահովմամբ սահմանվող եզրային հարթակներ ներդնեն գործող PLC ցանցերի կողքին՝ սկզբում բարձր արժեք ունեցող հավելվածները փորձարկելու համար։
Կիրառման սցենար․ գործընթացի գծի փուլային արդիականացում
- Ոլորտային համատեքստ․ Ավտոմոբիլային մասերի մեծածավալ արտադրության գործարան, որն աշխատում է հին PLC կառավարման վահանակներով։
- Մարտահրավերը․ Արտադրողին անհրաժեշտ է ներդնել իրական ժամանակի համակարգչային տեսողությամբ որակի ստուգում՝ առանց գործող արտադրական գիծը կանգնեցնելու կամ առկա PLC-ները փոխարինելու։
- Լուծումը․ Ինժեներները եզրային սերվերի վրա տեղադրում են ծրագրային ապահովմամբ սահմանվող ավտոմատացման հարթակ։ Հարթակը կարդում է հին PLC-ների հեռաչափական տվյալները, իրականացնում է իրական ժամանակի ստուգման ալգորիթմներ և ծրագրային ապահովմամբ սահմանվող ցանցավորման արձանագրությունների միջոցով արագության ճշգրտումները անմիջապես հետ է ուղարկում շարժման շարժակներին։
- Արդյունքը․ Գործարանը բարելավում է արտադրանքի որակը 15%-ով՝ առանց դադարների կամ հին PLC սարքաշարը փոխարինելու։