Berita Industri
0102030405
Menghadapi "2025 cliff" -- sistem automasi terbuka
2023-12-08
Pengguna akhir telah meminta keterbukaan sistem untuk mengumpul dan menyepadukan data dengan lebih baik daripada pelbagai sistem dan peralatan daripada pembekal yang berbeza. Pembekal automasi komited untuk membantu pengguna pembuatan menghadapi cabaran dengan menyediakan sistem terbuka yang memenuhi piawaian antarabangsa.
Kementerian ekonomi, industri dan perdagangan Jepun baru-baru ini mengeluarkan laporan bertajuk "mengatasi tebing" 2025 "sistem teknologi maklumat (ia) dan pembangunan utama transformasi digital", yang mengenal pasti baki sistem IT sebagai halangan utama yang menjejaskan pembangunan transformasi digital. Sebenarnya, halangan sistem warisan tidak terhad kepada sistemnya; Sistem kawalan dan pemantauan automatik warisan juga boleh mencipta halangan. Laporan transformasi digital menunjukkan pelbagai masalah, seperti kotak hitam yang disebabkan oleh keusangan teknologi, persaraan pereka sistem dan sekatan lanjut yang disebabkan oleh pengenalan teknologi baharu. Menggunakan "kotak hitam" dengan perkakasan dan perisian proprietari boleh menyelesaikan beberapa masalah buat sementara waktu, tetapi ia mungkin menghasilkan longgokan teknologi yang tidak serasi. Sistem automasi yang telah dilaksanakan mempunyai jangka hayat perkhidmatan selama 20 atau 30 tahun, yang menjadikan peningkatan atau penggantian lebih sukar. Memandangkan situasi ini, boleh dianggap bahawa tugas pembekal sistem automasi atau sistem kawalan teragih (DCS) adalah untuk menyediakan teknologi terkini tanpa mengganggu operasi, yang memerlukan sistem yang lebih terbuka. Dalam bidang teknologi, keterbukaan bermaksud untuk merealisasikan reka bentuk piawai dan piawai, dan menghapuskan kesulitan yang disebabkan oleh penyepaduan tersuai dengan menggunakan antara muka terbuka yang standard. Automasi daripada tertutup kepada separa terbuka Secara amnya, pembekal DCS menyepadukan produk proprietari ke dalam sistem yang lengkap untuk memenuhi jangkaan pengguna akhir. Produk yang dibangunkan oleh pembekal bukan sahaja mempunyai prestasi yang konsisten dan stabil, tetapi juga menekankan ciri-ciri yang berbeza. Selama ini, mereka telah menggunakan teknologi komersil sedia ada untuk menambah baik sistem bagi memenuhi permintaan pasaran, supaya sistem ini secara beransur-ansur memenuhi piawaian fakta dan piawaian antarabangsa. Setakat ini, evolusi ini telah mencapai kemajuan bukan sahaja melalui pembangunan proprietari, tetapi juga melalui penyepaduan produk biasa yang terdapat di pasaran. Untuk mendapatkan kelebihan daya saing, pembekal mengambil bahagian dalam pembangunan standard dan memperoleh syarikat lain. Atas nama menekankan kepentingan pengguna akhir, terdapat persaingan untuk mengukuhkan kedudukan pasaran dan portfolio produk. Pada masa yang sama, beberapa fungsi menjadi piawai, memungkinkan untuk menyambungkan peralatan lapangan dengan pelbagai sistem, mengurangkan pergantungan pada pembekal yang sama dan membawa lebih banyak pilihan kepada pengguna akhir. OPC klasik (DA, a & E, HDA), bas medan asas, wayarles isa100 dan protokol komunikasi standard antarabangsa yang lain telah menjadi penggerak untuk meningkatkan nilai sistem. Oleh itu, banyak pembekal DCS kini meletakkan peranan mereka sebagai penyepadu sistem yang menyediakan perkhidmatan kepada pengguna akhir, bukannya pengeluar produk proprietari. Sistem automasi terbuka yang didayakan standard Sesetengah sistem terbuka memainkan peranan dalam memenuhi keperluan pengguna akhir, tetapi dari masa ke masa, sistem tersebut akan digantikan secara beransur-ansur dengan sistem yang dikemas kini, yang perlu dikemas kini dengan kerap untuk memastikannya sentiasa dikemas kini. Evolusi ini diperlukan untuk menyokong pengguna akhir dan mengguna pakai sistem pengendalian biasa, komunikasi Ethernet, virtualisasi dan kemajuan teknologi lain 
Walau bagaimanapun, pasaran telah berubah, dan susunan ini juga mempunyai batasannya. Pembekal mungkin perlu beralih daripada menyepadukan sistem mereka kepada membangunkan perniagaan pengguna akhir, dan bekerjasama dengan syarikat pembekal lain, yang sebahagiannya mungkin pesaing langsung. Untuk menghadapi anjakan paradigma ini, platform rangkaian yang ditubuhkan oleh beberapa perusahaan telah muncul, dan ekosistem perniagaan telah dibentuk. Sebagai contoh, organisasi perwakilan yang mempertimbangkan piawaian teknikal dan pembangunan industri termasuk Namur, persatuan pengguna automasi industri proses antarabangsa yang beribu pejabat di Jerman, dan forum automasi proses terbuka (opaf), yang bertanggungjawab untuk membangunkan dan membangunkan o-pas (automasi proses terbuka. standard) sistem. Seni bina terbuka Namur (NOA) dan opaf komited untuk membincangkan sistem neutral pembekal, yang bermaksud bahawa mereka boleh menggunakan teknologi terkini untuk menampung peranti dan fungsi pada bila-bila masa, dan sistem yang serasi akan terus menggunakan aplikasi perisian sedia ada pada masa hadapan. Mengambil NOA sebagai contoh, domain bebas yang dipanggil pemantauan dan pengoptimuman dikonfigurasikan di luar sistem sedia ada, Untuk mendapatkan data terus daripada penderia baharu (seperti getaran, audio, kakisan, bau), robot, UAV dan peralatan lain. Selain itu, OPC UA, piawaian komunikasi Yayasan OPC, digunakan untuk mendapatkan data daripada sistem sedia ada untuk kawalan lanjutan, analisis dan diagnosis. Dari segi langkah keselamatan, kaedah ini sama dengan IEC 62443 (keselamatan sistem kawalan) reka bentuk kawasan yang disyorkan adalah hampir sama untuk memudahkan reka bentuk dan penyelenggaraan sistem. Opaf mempromosikan lebih banyak idea yang sama dengan menyokong kebebasan daripada sistem sedia ada. Rangkaian sistem teras yang dibangunkan oleh pembekal adalah penting kerana ia digunakan di banyak tapak pembuatan hari ini dan dipercayai dalam keselamatan dan kestabilan. Walau bagaimanapun, apabila ia melibatkan pengenalan teknologi baharu yang penting untuk pembangunan sistem, rangkaian ini mungkin menjadi halangan dan boleh menghalang pengguna akhir daripada melaksanakan penyelesaian yang berfaedah pada masa hadapan. Di samping itu, langkah berterusan mesti diambil untuk menyelesaikan masalah keselamatan yang berpotensi pada masa hadapan, dan spesifikasi asal rangkaian ini mungkin membawa beberapa sekatan. OPC UA dan PROFINET sedang mengukuhkan pengaruh mereka sebagai rangkaian sistem teras, dan telah menarik perhatian sebagai rangkaian berkuasa selaras dengan piawaian antarabangsa. Mengetepikan pemikiran tradisional, pembekal DCS boleh beralih daripada pembangunan sistem proprietari kepada perisian dan perkakasan komersial. Oleh itu, perusahaan boleh menyelesaikan masalah pengguna akhir melalui kerjasama dan menggunakan sepenuhnya kelebihan dalaman mereka.
Walau bagaimanapun, pasaran telah berubah, dan susunan ini juga mempunyai batasannya. Pembekal mungkin perlu beralih daripada menyepadukan sistem mereka kepada membangunkan perniagaan pengguna akhir, dan bekerjasama dengan syarikat pembekal lain, yang sebahagiannya mungkin pesaing langsung. Untuk menghadapi anjakan paradigma ini, platform rangkaian yang ditubuhkan oleh beberapa perusahaan telah muncul, dan ekosistem perniagaan telah dibentuk. Sebagai contoh, organisasi perwakilan yang mempertimbangkan piawaian teknikal dan pembangunan industri termasuk Namur, persatuan pengguna automasi industri proses antarabangsa yang beribu pejabat di Jerman, dan forum automasi proses terbuka (opaf), yang bertanggungjawab untuk membangunkan dan membangunkan o-pas (automasi proses terbuka. standard) sistem. Seni bina terbuka Namur (NOA) dan opaf komited untuk membincangkan sistem neutral pembekal, yang bermaksud bahawa mereka boleh menggunakan teknologi terkini untuk menampung peranti dan fungsi pada bila-bila masa, dan sistem yang serasi akan terus menggunakan aplikasi perisian sedia ada pada masa hadapan. Mengambil NOA sebagai contoh, domain bebas yang dipanggil pemantauan dan pengoptimuman dikonfigurasikan di luar sistem sedia ada, Untuk mendapatkan data terus daripada penderia baharu (seperti getaran, audio, kakisan, bau), robot, UAV dan peralatan lain. Selain itu, OPC UA, piawaian komunikasi Yayasan OPC, digunakan untuk mendapatkan data daripada sistem sedia ada untuk kawalan lanjutan, analisis dan diagnosis. Dari segi langkah keselamatan, kaedah ini sama dengan IEC 62443 (keselamatan sistem kawalan) reka bentuk kawasan yang disyorkan adalah hampir sama untuk memudahkan reka bentuk dan penyelenggaraan sistem. Opaf mempromosikan lebih banyak idea yang sama dengan menyokong kebebasan daripada sistem sedia ada. Rangkaian sistem teras yang dibangunkan oleh pembekal adalah penting kerana ia digunakan di banyak tapak pembuatan hari ini dan dipercayai dalam keselamatan dan kestabilan. Walau bagaimanapun, apabila ia melibatkan pengenalan teknologi baharu yang penting untuk pembangunan sistem, rangkaian ini mungkin menjadi halangan dan boleh menghalang pengguna akhir daripada melaksanakan penyelesaian yang berfaedah pada masa hadapan. Di samping itu, langkah berterusan mesti diambil untuk menyelesaikan masalah keselamatan yang berpotensi pada masa hadapan, dan spesifikasi asal rangkaian ini mungkin membawa beberapa sekatan. OPC UA dan PROFINET sedang mengukuhkan pengaruh mereka sebagai rangkaian sistem teras, dan telah menarik perhatian sebagai rangkaian berkuasa selaras dengan piawaian antarabangsa. Mengetepikan pemikiran tradisional, pembekal DCS boleh beralih daripada pembangunan sistem proprietari kepada perisian dan perkakasan komersial. Oleh itu, perusahaan boleh menyelesaikan masalah pengguna akhir melalui kerjasama dan menggunakan sepenuhnya kelebihan dalaman mereka. Sokongan untuk piawaian terbuka
Keterbukaan yang dianjurkan oleh NOA dan opaf bertujuan untuk mengintegrasikan teknologi canggih tanpa mengganggu sistem sedia ada. Sebagai contoh, pelayan maklumat kolaboratif (pelayan CI) yang dibangunkan oleh Yokogawa electric boleh menyediakan pengguna dengan pilihan sistem terbuka (Rajah 4). Pelayan CI boleh menyepadukan dan memproses pelbagai data daripada kemudahan dan sistem loji, untuk merealisasikan pengurusan optimum aktiviti pengeluaran seluruh perusahaan, dan menyediakan persekitaran yang diperlukan untuk pemantauan dan operasi kawalan jauh dari mana-mana tempat. Perbincangan opaf berterusan mengenai keperluan seni bina melibatkan kesalingoperasian, modulariti, ketekalan piawaian, pematuhan piawaian keselamatan dan kebolehskalaan. Semua sifat ini penting untuk keterbukaan dan memerlukan usaha berterusan. Di samping itu, mereka berkata bahawa prestasi tugas syarikat adalah penting untuk membina hubungan. Atribut ini menekankan keperluan untuk ekosistem yang menggalakkan kerjasama dalam kalangan pengguna akhir, penyepadu sistem, pembekal dan penyedia perkhidmatan. Dalam bidang sistem tertutup, sudah cukup untuk menguruskan produk mereka sendiri, tetapi dunia terbuka memerlukan integrasi, tidak kira pengeluar mana. Cabaran keterbukaan Keterbukaan menarik kepada pengguna akhir dan adalah wajar untuk berfikir bahawa sistem fleksibel boleh dibina untuk membolehkan pasaran dan pengguna memutuskan cara mereka akan berkembang dari semasa ke semasa. Bagi pembekal DCS, penting bukan sahaja untuk membawa produk standard ke pasaran, tetapi juga untuk memutuskan cara membina dan mengambil bahagian dalam ekosistem perniagaan. Ia juga penting untuk menggunakan perisian aplikasi yang dijalankan pada sistem sedia ada, dan pembekal harus mempertimbangkan isu ini apabila mempromosikan pembangunan sistem. Selain itu, sokongan untuk piawaian antarabangsa, langkah keselamatan dan kesalingoperasian sistem juga diperlukan. Dari perspektif integrasi sistem, ia mesti mematuhi piawaian antarabangsa dan perlu diperakui oleh pihak berkuasa pensijilan pihak ketiga. Perusahaan hendaklah memastikan produk sistemnya memenuhi keperluan IEC 62443 (keselamatan sistem kawalan) dan IEC 62541 (OPC UA). Aktiviti ini akan diteruskan pada masa hadapan. Untuk langkah keselamatan, pengilang perlu mematuhi peruntukan IEC 62443, terutamanya untuk mendapatkan pensijilan isa secure sdla dan CSA. IEC 62541 (OPC UA) juga merujuk kepada langkah keselamatan, terutamanya memfokuskan pada komunikasi. Ia menyelesaikan masalah pengesahan dan penyulitan integriti data, kerahsiaan dan ketersediaan untuk mengelakkan kebocoran maklumat, walaupun apabila penipuan, pemalsuan atau penyadapan dikesan. Saling kendali sistem Dari segi kebolehoperasian sistem, NOA dan OPA menyokong penyeragaman model maklumat, dan menggunakan model meta OPC UA, model maklumat terbina dalam dan projek lain yang dinyatakan dalam IEC 62814 (Automation ml) dan IEC 62541 untuk mempromosikan model maklumat seni bina terbuka Namur dan model maklumat o-pas. Dengan bantuan OPC UA dan piawaian ml automasi, peraturan dan struktur data berbeza yang menyatakan maklumat yang sama dalam format berbeza boleh disatukan. Pada masa ini, automasiml diproses sebagai sebahagian daripada model maklumat spesifikasi sokongan OPC UA, jadi model maklumat OPC UA diberi keutamaan 
Dalam loji kimia digital, kitaran data automatik menyokong operasi. Melalui pengumpulan dan penyimpanan data lapangan secara automatik, analisis, model dan gunakan data besar yang dijana untuk meningkatkan operasi dan membuat keputusan perniagaan. Menggunakan sistem terbuka boleh membantu mengurangkan beban kakitangan loji, jika tidak, mereka perlu menggunakan penyelesaian tersuai atau melaksanakan operasi manual.
Dalam loji kimia digital, kitaran data automatik menyokong operasi. Melalui pengumpulan dan penyimpanan data lapangan secara automatik, analisis, model dan gunakan data besar yang dijana untuk meningkatkan operasi dan membuat keputusan perniagaan. Menggunakan sistem terbuka boleh membantu mengurangkan beban kakitangan loji, jika tidak, mereka perlu menggunakan penyelesaian tersuai atau melaksanakan operasi manual.