Nieuws uit de sector
0102030405
Omgaan met "2025 cliff" - open automatiseringssysteem
08-12-2023
Eindgebruikers hebben opgeroepen tot systeemopenheid om gegevens van verschillende systemen en apparatuur van verschillende leveranciers beter te kunnen verzamelen en integreren. Leveranciers van automatisering willen productiegebruikers helpen de uitdagingen het hoofd te bieden door open systemen aan te bieden die voldoen aan internationale normen.
Het Ministerie van Economie, Industrie en Handel van Japan heeft onlangs een rapport uitgebracht getiteld ‘Omgaan met de’ 2025-klif ‘van het informatietechnologie(it)-systeem en de grote ontwikkeling van de digitale transformatie’, waarin de resterende IT-systemen worden geïdentificeerd als de belangrijkste obstakels voor de toekomst. ontwikkeling van digitale transformatie. In feite zijn de obstakels van oudere systemen niet beperkt tot it-systemen; Oudere geautomatiseerde controle- en monitoringsystemen kunnen ook obstakels opleveren. In het rapport over de digitale transformatie werd gewezen op verschillende problemen, zoals de black box als gevolg van de veroudering van de technologie, de pensionering van systeemontwerpers en verdere beperkingen als gevolg van de introductie van nieuwe technologieën. Het gebruik van een ‘black box’ met propriëtaire hardware en software kan sommige problemen tijdelijk oplossen, maar het kan ook een stapel incompatibele technologieën opleveren. Geïmplementeerde automatiseringssystemen hebben een verwachte levensduur van 20 tot 30 jaar, wat upgraden of vervangen lastiger maakt. Met het oog op deze situaties kan worden aangenomen dat het de taak van leveranciers van automatiseringssystemen of gedistribueerde controlesystemen (DCS) is om de nieuwste technologie te leveren zonder de werking te verstoren, wat een meer open systeem vereist. Op het gebied van technologie betekent openheid het realiseren van gestandaardiseerd en gestandaardiseerd ontwerp en het elimineren van het ongemak dat wordt veroorzaakt door integratie op maat door gebruik te maken van gestandaardiseerde open interfaces. Automatisering van gesloten naar gedeeltelijk open Over het algemeen integreren DCS-leveranciers eigen producten in het complete systeem om aan de verwachtingen van eindgebruikers te voldoen. De door leveranciers ontwikkelde producten presteren niet alleen consistent en stabiel, maar benadrukken ook gedifferentieerde kenmerken. Al die tijd hebben ze de bestaande commerciële technologie gebruikt om het systeem te verbeteren om aan de marktvraag te voldoen, zodat deze systemen geleidelijk aan de feitelijke normen en internationale normen zouden voldoen. Tot nu toe heeft deze evolutie niet alleen vooruitgang geboekt door eigen ontwikkeling, maar ook door de integratie van gemeenschappelijke producten die op de markt verkrijgbaar zijn. Om concurrentievoordeel te behalen, nemen leveranciers deel aan de ontwikkeling van standaarden en nemen ze andere bedrijven over. Onder het mom van het benadrukken van de belangen van eindgebruikers is er sprake geweest van concurrentie om de marktpositie en het productportfolio te versterken. Tegelijkertijd worden sommige functies gestandaardiseerd, waardoor het mogelijk wordt om veldapparatuur met verschillende systemen te verbinden, waardoor de afhankelijkheid van dezelfde leverancier wordt verminderd en eindgebruikers meer keuzemogelijkheden krijgen. OPC classic (DA, a & E, HDA), foundation fieldbus, isa100 wireless en andere internationale standaard communicatieprotocollen zijn de drijvende kracht geworden om de waarde van het systeem te vergroten. Daarom positioneren veel DCS-leveranciers hun rol nu als systeemintegrator die diensten levert aan eindgebruikers, in plaats van als fabrikant van eigen producten. Standaard ingeschakeld open automatiseringssysteem Sommige open systemen spelen een rol bij het voldoen aan de behoeften van eindgebruikers, maar na verloop van tijd zullen ze geleidelijk worden vervangen door bijgewerkte systemen, die regelmatig moeten worden bijgewerkt om ze up-to-date te houden. Deze evolutie is noodzakelijk voor het ondersteunen van eindgebruikers en het adopteren van een gemeenschappelijk besturingssysteem, Ethernet-communicatie, virtualisatie en andere technologische vooruitgang 
De markt is echter veranderd en deze regeling kent ook zijn beperkingen. Leveranciers moeten mogelijk overstappen van het integreren van hun systemen naar het ontwikkelen van eindgebruikersactiviteiten en moeten samenwerken met andere leveranciers, waarvan sommige directe concurrenten kunnen zijn. Om deze paradigmaverschuiving het hoofd te kunnen bieden, zijn door sommige ondernemingen netwerkplatforms ontstaan en is er een zakelijk ecosysteem gevormd. Tot de representatieve organisaties die zich bezighouden met technische standaarden en industriële ontwikkeling behoren bijvoorbeeld Namen, een internationale gebruikersvereniging voor procesindustriële automatisering met hoofdkantoor in Duitsland, en het open procesautomatiseringsforum (opaf), dat verantwoordelijk is voor het ontwikkelen en ontwikkelen van de o-pas (open procesautomatisering). standaard) systeem. Namur open architecture (NOA) en opaf streven ernaar om leveranciersneutrale systemen te bespreken, wat betekent dat ze op elk moment de nieuwste technologie kunnen gebruiken om apparaten en functies te huisvesten, en dat compatibele systemen in de toekomst bestaande softwareapplicaties zullen blijven gebruiken. Met NOA als voorbeeld wordt een onafhankelijk domein genaamd monitoring en optimalisatie geconfigureerd buiten het bestaande systeem, om rechtstreeks gegevens te verkrijgen van nieuwe sensoren (zoals trillingen, audio, corrosie, geur), robots, UAV's en andere apparatuur. Daarnaast wordt OPC UA, de communicatiestandaard van de OPC Foundation, gebruikt om gegevens uit bestaande systemen te verkrijgen voor geavanceerde controle, analyse en diagnose. In termen van veiligheidsmaatregelen is deze methode vergelijkbaar met IEC 62443 (veiligheid van besturingssystemen). Het aanbevolen gebiedsontwerp is zeer vergelijkbaar om het ontwerp en het onderhoud van het systeem te vergemakkelijken. Opaf promoot meer van dezelfde ideeën door te pleiten voor onafhankelijkheid van bestaande systemen. De door leveranciers ontwikkelde kernsysteemnetwerken zijn van cruciaal belang omdat ze tegenwoordig op veel productielocaties worden gebruikt en vertrouwd zijn op hun veiligheid en stabiliteit. Als het echter gaat om de introductie van nieuwe technologieën die cruciaal zijn voor de ontwikkeling van het systeem, kunnen deze netwerken obstakels worden en eindgebruikers ervan weerhouden om in de toekomst nuttige oplossingen te implementeren. Bovendien moeten er voortdurend maatregelen worden genomen om potentiële veiligheidsproblemen in de toekomst op te lossen, en de oorspronkelijke specificaties van deze netwerken kunnen enkele beperkingen met zich meebrengen. OPC UA en PROFINET versterken hun invloed als kernsysteemnetwerken en hebben de aandacht getrokken als krachtige netwerken in overeenstemming met internationale normen. Als we het traditionele denken achterwege laten, kunnen DCS-leveranciers overstappen van eigen systeemontwikkeling naar commerciële software en hardware. Daarom kunnen ondernemingen de problemen van eindgebruikers door samenwerking oplossen en volledig gebruik maken van hun interne voordelen.
De markt is echter veranderd en deze regeling kent ook zijn beperkingen. Leveranciers moeten mogelijk overstappen van het integreren van hun systemen naar het ontwikkelen van eindgebruikersactiviteiten en moeten samenwerken met andere leveranciers, waarvan sommige directe concurrenten kunnen zijn. Om deze paradigmaverschuiving het hoofd te kunnen bieden, zijn door sommige ondernemingen netwerkplatforms ontstaan en is er een zakelijk ecosysteem gevormd. Tot de representatieve organisaties die zich bezighouden met technische standaarden en industriële ontwikkeling behoren bijvoorbeeld Namen, een internationale gebruikersvereniging voor procesindustriële automatisering met hoofdkantoor in Duitsland, en het open procesautomatiseringsforum (opaf), dat verantwoordelijk is voor het ontwikkelen en ontwikkelen van de o-pas (open procesautomatisering). standaard) systeem. Namur open architecture (NOA) en opaf streven ernaar om leveranciersneutrale systemen te bespreken, wat betekent dat ze op elk moment de nieuwste technologie kunnen gebruiken om apparaten en functies te huisvesten, en dat compatibele systemen in de toekomst bestaande softwareapplicaties zullen blijven gebruiken. Met NOA als voorbeeld wordt een onafhankelijk domein genaamd monitoring en optimalisatie geconfigureerd buiten het bestaande systeem, om rechtstreeks gegevens te verkrijgen van nieuwe sensoren (zoals trillingen, audio, corrosie, geur), robots, UAV's en andere apparatuur. Daarnaast wordt OPC UA, de communicatiestandaard van de OPC Foundation, gebruikt om gegevens uit bestaande systemen te verkrijgen voor geavanceerde controle, analyse en diagnose. In termen van veiligheidsmaatregelen is deze methode vergelijkbaar met IEC 62443 (veiligheid van besturingssystemen). Het aanbevolen gebiedsontwerp is zeer vergelijkbaar om het ontwerp en het onderhoud van het systeem te vergemakkelijken. Opaf promoot meer van dezelfde ideeën door te pleiten voor onafhankelijkheid van bestaande systemen. De door leveranciers ontwikkelde kernsysteemnetwerken zijn van cruciaal belang omdat ze tegenwoordig op veel productielocaties worden gebruikt en vertrouwd zijn op hun veiligheid en stabiliteit. Als het echter gaat om de introductie van nieuwe technologieën die cruciaal zijn voor de ontwikkeling van het systeem, kunnen deze netwerken obstakels worden en eindgebruikers ervan weerhouden om in de toekomst nuttige oplossingen te implementeren. Bovendien moeten er voortdurend maatregelen worden genomen om potentiële veiligheidsproblemen in de toekomst op te lossen, en de oorspronkelijke specificaties van deze netwerken kunnen enkele beperkingen met zich meebrengen. OPC UA en PROFINET versterken hun invloed als kernsysteemnetwerken en hebben de aandacht getrokken als krachtige netwerken in overeenstemming met internationale normen. Als we het traditionele denken achterwege laten, kunnen DCS-leveranciers overstappen van eigen systeemontwikkeling naar commerciële software en hardware. Daarom kunnen ondernemingen de problemen van eindgebruikers door samenwerking oplossen en volledig gebruik maken van hun interne voordelen. Ondersteuning voor open standaarden
De door NOA en opaf bepleite openheid heeft tot doel geavanceerde technologie te integreren zonder bestaande systemen te verstoren. De collaboratieve informatieserver (CI-server), ontwikkeld door Yokogawa electric, kan gebruikers bijvoorbeeld open systeemopties bieden (Figuur 4). De CI-server kan verschillende gegevens uit fabrieksfaciliteiten en -systemen integreren en verwerken, om zo een optimaal beheer van de productieactiviteiten van de hele onderneming te realiseren en de omgeving te bieden die nodig is voor bewaking en controle op afstand vanaf elke plek. De voortdurende discussie over architectuurvereisten gaat over interoperabiliteit, modulariteit, consistentie van standaarden, naleving van beveiligingsstandaarden en schaalbaarheid. Al deze eigenschappen zijn essentieel voor openheid en vereisen voortdurende inspanningen. Bovendien zeiden ze dat de uitvoering van zijn taken door het bedrijf cruciaal was voor het opbouwen van relaties. Deze kenmerken benadrukken de behoefte aan ecosystemen die de samenwerking tussen eindgebruikers, systeemintegrators, leveranciers en dienstverleners bevorderen. Op het gebied van gesloten systemen is het voldoende om hun eigen producten te beheren, maar de open wereld heeft integratie nodig, ongeacht welke fabrikant. Uitdagingen van openheid Openheid is aantrekkelijk voor eindgebruikers en het is logisch om te denken dat flexibele systemen kunnen worden gebouwd zodat de markt en gebruikers kunnen beslissen hoe ze zich in de loop van de tijd zullen ontwikkelen. Voor DCS-leveranciers is het niet alleen belangrijk om standaardproducten op de markt te brengen, maar ook om te beslissen hoe ze het zakelijke ecosysteem willen opbouwen en eraan kunnen deelnemen. Het is ook belangrijk om applicatiesoftware te gebruiken die op bestaande systemen draait, en leveranciers moeten deze kwesties in overweging nemen bij het bevorderen van systeemontwikkeling. Daarnaast is ook steun nodig voor internationale standaarden, veiligheidsmaatregelen en systeeminteroperabiliteit. Vanuit het perspectief van systeemintegratie moet het voldoen aan internationale normen en moet het worden gecertificeerd door een externe certificeringsinstantie. De onderneming moet ervoor zorgen dat haar systeemproducten voldoen aan de vereisten van IEC 62443 (veiligheid van besturingssystemen) en IEC 62541 (OPC UA). Deze activiteiten zullen in de toekomst voortgezet worden. Om veiligheidsredenen moeten fabrikanten voldoen aan de bepalingen van IEC 62443, vooral om de isa secure sdla- en CSA-certificering te verkrijgen. IEC 62541 (OPC UA) verwijst ook naar beveiligingsmaatregelen, die vooral gericht zijn op communicatie. Het lost de authenticatie- en encryptieproblemen van gegevensintegriteit, vertrouwelijkheid en beschikbaarheid op om het lekken van informatie te voorkomen, zelfs wanneer fraude, vervalsing of afluisteren wordt gedetecteerd. Systeeminteroperabiliteit In termen van systeeminteroperabiliteit pleiten NOA en OPA voor de standaardisatie van het informatiemodel, en gebruiken ze het OPC UA-metamodel, het ingebouwde informatiemodel en andere projecten gespecificeerd in IEC 62814 (Automation ml) en IEC 62541 om het open architectuurinformatiemodel van Namen te promoten en o-pas informatiemodel. Met behulp van OPC UA en Automation ml-standaarden kunnen verschillende regels en datastructuren die dezelfde informatie in verschillende formaten uitdrukken, worden verenigd. Momenteel wordt automatisering verwerkt als onderdeel van het OPC UA-ondersteunende specificatie-informatiemodel, dus het OPC UA-informatiemodel krijgt prioriteit 
In de digitale chemische fabriek ondersteunt de automatische datacyclus de werking. Door het automatisch verzamelen en opslaan van veldgegevens kunt u de gegenereerde big data analyseren, modelleren en gebruiken om de werking en zakelijke besluitvorming te verbeteren. Het inzetten van open systemen kan de lasten voor fabriekspersoneel helpen verminderen, anders zullen ze maatwerkoplossingen moeten inzetten of handmatige handelingen moeten implementeren.
In de digitale chemische fabriek ondersteunt de automatische datacyclus de werking. Door het automatisch verzamelen en opslaan van veldgegevens kunt u de gegenereerde big data analyseren, modelleren en gebruiken om de werking en zakelijke besluitvorming te verbeteren. Het inzetten van open systemen kan de lasten voor fabriekspersoneel helpen verminderen, anders zullen ze maatwerkoplossingen moeten inzetten of handmatige handelingen moeten implementeren.