Публикация пресс-релизов Поиск по компании
Решения, технологии, стандарты Рынок, отрасль, люди Основы
Отменить подписку Подписка
Производители Системные интеграторы Дистрибьюторы
Продукты месяца Поиск по категории Добавить продукт
Добавить мероприятие
Добавить вакансию Специалисты по АСУ ТП, КИП Специалисты по электротехнике, энергетике Главные инженеры, технологи, электрики Менеджеры по продажам, консультанты, другое
Технические требования Публикация статей Публикация пресс-релизов Media Kit 2014
 


 

Рынок, отрасль, люди - в интервью и репортажах Ua.Automation.com

Тренды промышленной автоматизации в 2015

Тренды промышленной автоматизации в 2015

 

Билл Лайдон, для Automation.com
 
Крупный план – экономная архитектура систем автоматизации
 
Как я и предсказывал в своих предыдущих статьях, новые технологии делают возможным и желательным создание 2-3-уровневых систем автоматизации, позволяющих повышать производительность и уменьшать расходы на поддержку ПО. Это существенное упрощение 5-уровневой модели, на которой отрасль промышленной автоматизации фокусировалась годами, и нашла свое выражение в 5-уровневой модели Пердью.
 
  •  Уровень 5 – Бизнес-системы.
  •  Уровень 4 – Производство (ERP, MRP и MES).
  •  Уровень 3 – Уровень операционных единиц.
  •  Уровень 2 – Уровень автоматизации процессов/машин.
  •  Уровень 1 – Уровень контроллеров.
  •  Уровень 0 – Датчики/исполнительные устройства.
В новой модели, контроллеры/устройства сообщают информацию всем уровням напрямую с уровней 0 и 1 до 4 и 5, с помощью соответствующих протоколов, и, в особенности, с помощью веб-сервисов с фокусом на OPC UA.
 
Этот тренд получает развитие, поскольку вычислительная мощь делает контроллеры более функциональными так же, как и различные устройства и датчики. И этот тренд будет только ускоряться благодаря таким инициативам, как Промышленность 4.0, OPC UA, а также, Консорциум промышленного интернета вещей.
 
Конечно, это потребует некоторого времени, пока будут происходить столкновения между старым и новым, но по мере появления инновационных продуктов прогресс будет ускоряться.
 
Связанные статьи:
 
Автоматизация предприятий
 
Ценность тесной интеграции между уровнем производства и системами автоматизации бизнеса как способа улучшения производства становится все очевиднее. В схеме бизнес-эволюции это следующий логический шаг интеграции. Системы автоматизации (ERP и т.д.), как правило, используют архитектуру, которая не отражает в режиме реального времени то, что происходит на производстве, а получает информацию периодическими обновлениями. Это создает многочисленные проблемы, влияющие на качество, цепочки поставщиков и обслуживание заказчиков. Это влияет на прибыль. Роль систем автоматизации производства изменится по мере того, как системы автоматизации бизнеса будут эволюционировать в сторону обработки транзакций в режиме реального времени, что приведет к полностью синхронизированным операциям. Некоторые вендоры уже реализуют это, предлагая ПЛК, которые напрямую общаются с корпоративными бизнес-системами через OPC UA. Существует целый ряд промышленных стандартов, которые можно использовать в этих целях: OPC, OPC UA, B2MML, ERP-интерфейсы, а также, интерфейсы баз данных IT.
 
Связанные статьи:
 
Повышение эффективности достигается по мере того, как системы автоматизации бизнеса и производства начинают обмениваться информацией в режиме реального времени.
 
«Большие данные», аналитика, оптимизация. Облако
 
«Большие данные» будут использоваться для анализа и оптимизации процессов автоматизации, а также, улучшения производительности и эффективности. Количество данных в системах автоматизации переживает взрывообразный рост, так как мы мониторим все большее количество источников данных, поступающих в режиме реального времени. Инструменты для анализа этих объемов данных появляются в интернете, и, конечно, могут быть приобретены у поставщиков ИТ-решений. Предиктивное ТО – хороший пример аналитики, используемой для того, чтобы предсказывать появление проблем еще до того, как они проявятся. Это позволяет избежать перерывов в производстве. В добавок к уменьшению времени простоев, это также увеличивает эффективность использование квалифицированных специалистов, которых всегда не хватает. Достаточно совершенная аналитика может существенно улучшить процесс принятия решений для оптимизации производственного процесса. Более мощные контроллеры автоматизации и встроенная аналитика в различных устройствах – от приводов до видеокамер и датчиков – могут использоваться для проведения локальной аналитики и оптимизации.
 
Облачные вычисления – это ресурс для того, чтобы делать нужную работу и получать больше результатов за меньшую стоимость. И вам не нужно быть знатоком баз данных для этого. Возможность использовать инструменты аналитики как облачную услугу – это прекрасная возможность. На рынке уже давно есть такие предложения, как Google Analytics & Measurement Protocol и Microsoft AZURE Machine Learning.
 
Связанные статьи:
 
Облачная аналитика меняет правила игры в области предиктивного ТО, а также, повышает эффективность производства.
 
OPC UA
 
OPC UA развивается в качестве одного из ключевых коммуникационных стандартов, который использует принятые на международном уровне компьютерные стандарты. OPC UA поднимает системы промышленной автоматизации на уровень ИТ-отрасли в целом, и позволяет реализовывать концепции цифровой фабрики, а также, повышать эффективность производства. Технология OPC UA обеспечивает эффективную и безопасную инфраструктуру для коммуникаций на всех уровнях, от датчика до систем бизнес-автоматизации, для всех систем автоматизации, SCADA, управления процессами. Функциональные блоки PLCopen OPC UA, представленные в апреле 2014, являются расширениями стандарта IEC 61131-3 который включает мэппирование программной модели IEC 61131-3 в информационную модель OPC UA. Расширения обеспечивают стандартный путь для контроллеров OPC UA, основанных на серверах, для передачи данных клиентам OPC UA.
 
Связанные статьи:
 
OPC UA – единственный открытый стандарт для бесшовных коммуникаций, основанных на принятых в компьютерной отрасли стандартах. Он соединяет промышленное ПО, контроллеры и датчики напрямую с системами автоматизации бизнеса.  
 
Интернет вещей
 
Начиная с прошлого года, интернет вещей начал развиваться недюжинными темпами. Очень много надежд питают относительно пользы и добавленной стоимости, которая будет создана новой отраслью. Рекламной шумихи тоже хватает. Инициативы, включающие Промышленность 4.0, а также, промышленный интернет, влияют на общее развитие интернета вещей. Новый, высокий уровень коммуникаций и вычислительной мощности в оконечных устройствах открывает возможности для холистической и адаптивной автоматизации ради повышения эффективности. Это логическая эволюция в русле тренда интернета вещей и она ведет к более реагирующему и эффективному производству. Цель интернета вещей – обеспечить бесшовные коммуникации и взаимодействие на уровне промышленного ввода/вывода – датчики, исполнительные устройства, анализаторы, машинное зрение, видео – для того, чтобы повысить гибкость производства. Эта революция продвинет машинный интеллект «до края» систем автоматизации. Конечная цель: все устройства, включая полевые, поддерживают IP.
 
Сейчас происходит много интересного, в частности, инфраструктурные компании, такие как Cisco, добавляют процессоры приложений в Ethernet-коммутаторы, благодаря чему они могут выполнять функции аналитики или контроллеров автоматизации.
Сейчас интернет вещей окружает много шумихи и концепция постоянно развивается и разветвляется. Со временем шум уляжется и придет ясность.
 
Связанные статьи:
 

 

 
Часть II
 
Роботы-сотрудники
 
Недавно появилось новое поколение небольших и недорогих роботов, которые могут работать бок о бок с людьми. Эти роботы стоят намного дешевле $40,000, что делает их применимыми в очень большом количестве сценариев. На самом деле, появление этого поколения роботов равносильно революции, которую совершили персональные компьютеры – продукт с меньшей мощностью, чем у конкурирующих продуктов, но предлагающий больше различных функций, подходящих для большего количества пользователей. Темп распространения робототехники растет. Кстати, Китай сейчас является вторым в мире покупателем роботов. Международная федерация робототехники (IFR) отметила в своем отчете 2014 World Robot Statistics, что к 2017 году больше промышленных роботов будет использоваться на промышленных предприятиях Китая, чем ЕС или Северной Америки.
 
Связанные статьи:
 
Интегрированная автоматизация
 
Очевиден некоторый прогресс в направлении целостного подхода к разработке продуктов, машин и производственных линий, а также, автоматической генерации управляющего кода. Процесс движется не так быстро, как я рассчитывал, и все-таки движется. Ключевой компонент – ПО для симуляции, которое становится все доступнее и проще в использовании. Полное задействование этих новых технологий потребует организационных сдвигов, которые уберут традиционные «точки концентрации компетенций» в компании, и привнесут в корпоративную культуру подлинно коллективную работу. Для принятия перемен, инноваций и использования новых технологий нужен открытый ум. Использование ПО для разработки продуктов и управления производственным процессом дает существенные преимущества, как и симуляция перед реальными затратами на физическую установку. Симуляция позволяет разработчикам, производственным инженерам и инженерам АСУ ТП сотрудничать и вносить изменения, улучающие эффективность производства, повышающие качество и приносящие прибыль. 
 
Связанные статьи:
 
Беспроводные технологии
 
Распространение беспроводного оборудования на предприятиях находится пока на детской стадии, если сравнить количество беспроводного и проводного оборудования, установленного на предприятиях сегодня. Беспроводные устройства потихоньку растут в количестве, но тут есть два серьезных препятствия: во-первых, цена беспроводных устройств высока, что ограничивает возможные сценарии применения. Во-вторых, есть серьезные опасения, связанные с информационной безопасностью.
Основные промышленные беспроводные стандарты на сегодня включают ISA100.11, IEC62591 (WirelessHART), IEC62601 (WIA-PA разработанный в Китае), ZigBee, 802.11 и много проприетарных стандартов.
 
Интересно отметить, что я видел датчики с 802.11 и Bluetooth используемые в промышленной среде. Обе эти технологии недорогие и имеют обширные экосистемы благодаря высокому уровню их потребления.
 
Связанные публикации:
 
Удаленный мониторинг
 
Удаленный мониторинг продолжает распространяться, а инструменты для программного и аппаратного обеспечения улучшаются. Уменьшающееся количество экспертов в области промышленной автоматизации и систем управления заставили компании рассматривать опцию удаленного мониторинга. Он позволяет экспертам решать проблемы на предприятиях без необходимости поездок, а также, институционализировать свое знание, используя специальные системы, основанные на правилах. Этот тренд будет усиливаться как в развитых странах, где количество экспертов уменьшается, так и в развивающихся, где экспертов просто не хватает.  
 
Технологии мобильной связи улучшаются, легкодоступны и их просто использовать. Неудивительно, что сотовую связь чаще всего используют для удаленного мониторинга. Использование сотовой связи и СМС-технологий в контроллерах будет только нарастать. Развитие тренда будет идти в направлении использования все большего числа технологий, таких как интернет, облачные вычисления, ПО основанное на правилах, IP-видео и аудио коммуникации.
 
Носимые устройства со встроенной сотовой связью и видеокамерами позволяют экспертам удаленно наблюдать за тем, что происходит на предприятии практически буквально через глаза локального персонала, и управлять его действиями в режиме реального времени для решения проблем.
 
Связанные публикации:
 
Интеллектуальный ввод/вывод
 
Интеллектуальные сенсоры и устройства управления, работающие по принципу “plug-n-play” без необходимости во внешнем ПО, могут стать реальностью в ближайшие несколько лет. Стандарт IO-Link, похоже, получает распространение в области plug-n-play и беспанельного соединения устройств с системами. 7 апреля 2014, на Hannover Messe, ODVA формально объявила о создании Специальной группы DeviceNet of Things (SIG). Целью является распространение DeviceNet среди большего количества устройств с помощью IP 20 коннекторов и обеспечить альтернативу IO-Link и ASi. На данном этапе неясно, является ли целью обеспечение plug-n-play без внешнего ПО.
 
Развитие интернета вещей может способствовать реализации функции plug-n-play без внешнего ПО.
 
Связанные статьи:
 
Резюме: Конкурентные риск/возможности
 
Эволюция этих трендов автоматизации и управления представляет и риск и возможности для вендоров и конечных заказчиков. Первый риск – внедрение технологий до того, как они зарекомендуют себя и избавятся от проблем роста. Второй риск – не внедрить их тогда, когда они уже станут более устойчивыми, и когда конкуренты используют их для того, чтобы стать более эффективными. Компании, использующие трансформационные изменения, получат возможность обогнать конкурентов и процветать.