Razvoj onkraj fiksne strojne opreme v sodobni industrijski avtomatizaciji
Tradicionalna industrijska avtomatizacija se je desetletja zanašala na toge krmilnike in lastniške sklade strojne opreme. Te stare arhitekture so dajale prednost operativni stabilnosti pred prilagodljivostjo. Zato so se vodje obratov težko prilagajali spreminjajočim se zahtevam trga. Danes industrijski operaterji potrebujejo prilagodljive platforme, ki se hitro odzivajo na tehnološke inovacije. Vodilni ponudniki, kot je Schneider Electric, zagovarjajo model, osredotočen na programsko opremo. Ta pristop avtomatizacijo tovarn obravnava kot živo programsko platformo. Posledično lahko podjetja nenehno posodabljajo, širijo in optimizirajo svoje procese, ne da bi zamenjala fizične naprave.
Ločevanje krmilne programske opreme od fizičnih naprav povečuje prilagodljivost
Avtomatizacija, opredeljena s programsko opremo, ločuje krmilno programsko opremo od fizične strojne opreme krmilnikov. Krmilna logika se izvaja v standardiziranih, virtualiziranih izvajalnih okoljih namesto na čipih, vezanih na posameznega dobavitelja. Zato lahko inženirji objekte posodabljajo postopoma, ne da bi sprožili drage zaustavitve obratov. To ločevanje odpravlja tudi odvisnost od ekosistemov strojne opreme enega samega dobavitelja. Obrati lahko preprosto združujejo opremo različnih dobaviteljev, po potrebi povečujejo računske vire in zaščitijo zgodnje naložbe v infrastrukturo. Sčasoma množične kapitalske izdatke nadomestijo nenehne posodobitve programske opreme.
Odprte platforme povezujejo staro infrastrukturo PLC in SCADA
Večina proizvodnih obratov zaradi visokih kapitalskih stroškov ne more čez noč zamenjati delujočih strojev. Odprtokodni ekosistemi, kot je OSOLogic, delujejo kot mostovi med staro strojno opremo in sodobnimi okolji IT. Te platforme povezujejo obstoječe namestitve PLC, SCADA in HMI z računalniškimi plastmi v oblaku. Podobno odprte arhitekture, kot je Rapid SCADA, podpirajo porazdeljena omrežja, ki zajemajo vgrajene naprave in platforme v oblaku. Poleg tega OpenMES povezuje operativne podatke s proizvodne linije s sistemi podjetja brez omejujočih licenčnin. Tako vodje obratov ohranijo obstoječa sredstva in hkrati pridobijo sodoben vpogled v delovanje.
Krmilniki, opredeljeni s programsko opremo, omogočajo nenehne postopne nadgradnje
Krmilniki, opredeljeni s programsko opremo, dinamično prerazporejajo računske vire po robnih omrežjih. Krmilni inženirji lahko ob nepričakovanih okvarah strojne opreme prerazporedijo procesne obremenitve in tako zagotovijo neprekinjeno proizvodnjo. Poleg tega lahko ekipe optimizirane krmilne strategije na daljavo uvedejo z rednimi programskimi popravki. Procesne industrije, kot so kemična predelava, energetika in obdelava vode, imajo od te prilagodljivosti velike koristi. Operaterji obratov kritične krmilne sisteme posodabljajo korak za korakom, ne da bi prekinili vsakodnevno proizvodnjo. Posledično objekti dosegajo večjo razpoložljivost in večjo operativno odpornost.
Zbliževanje plasti operativne tehnologije in informacijske tehnologije
Avtomatizacija, opredeljena s programsko opremo, pospešuje dolgo pričakovano zbliževanje sistemov OT in IT. Sodobna krmilna programska oprema združuje deterministično krmiljenje v realnem času s kibernetsko varnostjo podjetij in napredno podatkovno analitiko. Inovativne platforme, kot sta Rexroth ctrlX OS in rPLC, vodijo ta tehnični premik. ctrlX OS ponuja ekosistem programske opreme, temelječ na aplikacijah, za modularna tovarniška okolja. Medtem rPLC združuje programiranje na robu, industrijske protokole in programsko opredeljeno omreževanje v enoten okvir. Zato lahko proizvajalci opreme ustvarijo poenotena omrežja, ki nemoteno komunicirajo s sistemi IT podjetja.
Preoblikovanje modelov kapitalskih izdatkov v trajnostne naložbe
Arhitekture, opredeljene s programsko opremo, spreminjajo način, kako industrijska podjetja razporejajo kapitalske naložbe. Posodabljanje stare infrastrukture je zahtevalo redke, tvegane in drage projekte zamenjave opreme. Nasprotno okolja, ki jih poganja programska oprema, spodbujajo nenehne izboljšave z modularnimi posodobitvami programske opreme. Orodja, kot je OpenTAP, kažejo, kako modularni okviri poenostavljajo avtomatizirane delovne tokove in procese, ki jih poganja umetna inteligenca. Vodje obratov tehnološke nadgradnje neposredno usklajujejo s takojšnjimi poslovnimi cilji in tako zmanjšujejo operativne zastoje. Ta prilagodljiva strategija sodobnim proizvajalcem zagotavlja višjo dolgoročno donosnost naložbe.
Komunikacija iz industrije in strokovni vpogled
Prehod na avtomatizacijo, opredeljeno s programsko opremo, predstavlja temeljni premik v delovanju tovarn. Po mojem mnenju je vezanost na enega dobavitelja strojne opreme predolgo zavirala industrijske inovacije. Čeprav sprejetje odprtih arhitektur zahteva zanesljive protokole kibernetske varnosti in standardizirano znanje programiranja IEC 61499, operativne koristi daleč presegajo krivuljo učenja. Vodje obratov obstoječih krmilnikov ne bi smeli takoj odstraniti. Namesto tega naj ob trenutnih omrežjih PLC uvedejo robne platforme, opredeljene s programsko opremo, ter najprej preizkusijo aplikacije z visoko vrednostjo.
Primer uporabe: postopna posodobitev procesne linije
- Industrijski kontekst: Proizvodni obrat za avtomobilske dele z veliko proizvodno zmogljivostjo, ki uporablja stare krmilne omare PLC.
- Izziv: Proizvajalec mora uvesti pregled kakovosti z računalniškim vidom v realnem času, ne da bi ustavil aktivno proizvodno linijo ali zamenjal obstoječe PLC-je.
- Rešitev: Inženirji na robnem strežniku uvedejo platformo za avtomatizacijo, opredeljeno s programsko opremo. Platforma bere telemetrijo iz starih PLC-jev, izvaja algoritme za pregled v realnem času in pošilja prilagoditve hitrosti neposredno nazaj v pogone za gibanje prek protokolov programsko opredeljenega omreževanja.
- Rezultat: Obrat izboljša kakovost izdelkov za 15 %, ne da bi povzročil zastoje ali zamenjal staro strojno opremo PLC.