Evolucija izvan fiksnog hardvera u savremenoj industrijskoj automatizaciji

Tokom decenija, tradicionalna industrijska automatizacija oslanjala se na krute kontrolere i vlasničke hardverske stekove. Ove zastarele arhitekture davale su prednost stabilnosti rada u odnosu na agilnost. Zbog toga su se rukovodioci postrojenja teško prilagođavali promenljivim zahtevima tržišta. Danas industrijskim operaterima trebaju agilne platforme koje brzo reaguju na tehnološke inovacije. Vodeći dobavljači, kao što je Schneider Electric, zagovaraju model usmeren na softver. Ovaj pristup tretira automatizaciju fabrike kao živu softversku platformu. Kao rezultat toga, kompanije neprekidno ažuriraju, proširuju i optimizuju svoje procese bez zamene fizičkih uređaja.

Razdvajanje upravljačkog softvera od fizičkih uređaja povećava agilnost

Automatizacija zasnovana na softveru odvaja upravljački softver od hardvera fizičkih kontrolera. Upravljačka logika radi u standardizovanim, virtuelizovanim izvršnim okruženjima, a ne na čipovima vezanim za određenog dobavljača. Zbog toga inženjeri mogu postepeno da modernizuju postrojenja bez skupih obustava rada. Ovo razdvajanje takođe uklanja zavisnost od hardverskih ekosistema jednog dobavljača. Postrojenja lako kombinuju opremu različitih dobavljača, po potrebi proširuju računarske resurse i štite ranija ulaganja u infrastrukturu. Vremenom kontinuirana softverska ažuriranja zamenjuju velika kapitalna ulaganja.

Otvorene platforme povezuju zastarelu PLC i SCADA infrastrukturu

Većina proizvodnih postrojenja ne može preko noći da zameni funkcionalne mašine zbog visokih kapitalnih troškova. Ekosistemi otvorenog koda, kao što je OSOLogic, služe kao most između zastarelog hardvera i savremenih IT okruženja. Ove platforme integrišu postojeće PLC, SCADA i HMI instalacije sa računarskim slojevima zasnovanim na oblaku. Slično tome, otvorene arhitekture poput Rapid SCADA podržavaju distribuirane mreže koje obuhvataju ugrađene uređaje i platforme u oblaku. Pored toga, OpenMES povezuje operativne podatke sa proizvodne linije sa poslovnim sistemima bez restriktivnih licencnih naknada. Kao rezultat toga, rukovodioci postrojenja čuvaju postojeću imovinu, a istovremeno dobijaju savremene operativne uvide.

Kontroleri zasnovani na softveru omogućavaju kontinuirane postepene nadogradnje

Kontroleri zasnovani na softveru dinamički preraspodeljuju računarske resurse kroz rubne mreže. Inženjeri upravljanja preraspodeljuju radna opterećenja tokom neočekivanih kvarova hardvera kako bi obezbedili neprekidnu proizvodnju. Osim toga, timovi daljinski primenjuju optimizovane strategije upravljanja putem redovnih softverskih zakrpa. Procesne industrije, poput hemijske industrije, energetike i prerade vode, imaju ogromne koristi od ove fleksibilnosti. Operateri postrojenja korak po korak modernizuju kritične sisteme upravljanja bez prekida svakodnevne proizvodnje. Posledično, postrojenja ostvaruju veću raspoloživost i veću operativnu otpornost.

Objedinjavanje slojeva operativne i informacione tehnologije

Automatizacija zasnovana na softveru ubrzava dugo očekivano objedinjavanje OT i IT sistema. Savremeni upravljački softver kombinuje determinističko upravljanje u realnom vremenu sa korporativnom sajberbezbednošću i naprednom analizom podataka. Inovativne platforme, kao što su Rexroth ctrlX OS i rPLC, predvode ovaj tehnički pomak. ctrlX OS nudi softverski ekosistem zasnovan na aplikacijama za modularna fabrička okruženja. U međuvremenu, rPLC objedinjuje programiranje na rubu mreže, industrijske protokole i softverski definisano umrežavanje u jedan okvir. Zbog toga proizvođači opreme kreiraju objedinjene mreže koje neometano komuniciraju sa poslovnim IT sistemima.

Preoblikovanje modela kapitalnih ulaganja u održive investicije

Arhitekture zasnovane na softveru menjaju način na koji industrijska preduzeća raspoređuju kapitalna ulaganja. Modernizacija zastarelih sistema zahtevala je retke, rizične i skupe projekte zamene opreme. Nasuprot tome, okruženja vođena softverom podstiču kontinuirano unapređenje putem modularnih softverskih ažuriranja. Alati poput OpenTAP pokazuju kako modularni okviri pojednostavljuju automatizovane tokove rada i procese zasnovane na veštačkoj inteligenciji. Rukovodioci postrojenja direktno usklađuju tehnološke nadogradnje sa neposrednim poslovnim ciljevima i tako smanjuju zastoje u radu. Ova fleksibilna strategija donosi veći dugoročni povraćaj ulaganja savremenim proizvođačima.

Komentar iz industrije i stručni uvid

Prelazak na automatizaciju zasnovanu na softveru predstavlja temeljnu promenu u radu fabrika. Po mom mišljenju, vezivanje za hardver određenog dobavljača predugo je gušilo industrijske inovacije. Iako usvajanje otvorenih arhitektura zahteva snažne protokole sajberbezbednosti i standardizovane veštine programiranja prema IEC 61499, operativne koristi daleko nadmašuju krivu učenja. Rukovodioci postrojenja ne bi trebalo odmah da uklanjaju postojeće kontrolere. Umesto toga, trebalo bi da uvedu softverski definisane rubne platforme uz postojeće PLC mreže i najpre testiraju aplikacije visoke vrednosti.

Scenario primene: postepena modernizacija procesne linije

• Industrijski kontekst: Proizvodno postrojenje za delove automobila velikog obima, koje radi sa zastarelim PLC upravljačkim panelima.
• Izazov: Proizvođač treba da uvede kontrolu kvaliteta pomoću računarskog vida u realnom vremenu, bez zaustavljanja aktivne proizvodne linije ili zamene postojećih PLC-ova.
• Rešenje: Inženjeri postavljaju platformu za automatizaciju zasnovanu na softveru na rubnom serveru. Platforma očitava telemetriju sa zastarelih PLC-ova, izvršava algoritme za inspekciju u realnom vremenu i direktno šalje podešavanja brzine pogonima za kretanje putem protokola softverski definisanog umrežavanja.
• Rezultat: Postrojenje poboljšava kvalitet proizvoda za 15% bez zastoja i zamene zastarelog PLC hardvera.