Otwarte standardy a automatyzacja procesów produkcji

fabryka stal
Źródło: Pixabay

Organizacje, w których istnieją systemy automatyki procesowej, często nie potrafią lub nie mogą skorzystać z postępu w technologii cyfrowej ze względu na brak interoperacyjności między systemami różnych technologii operacyjnych (OT). W tej kwestii pomocne mogą być standardy otwarte systemów automatyki.

Systemy technologii operacyjnej (OT), wykorzystywane w infrastrukturze krytycznej oraz branży automatyki przemysłowej, określane są mianem automatyki procesowej. Gałęzie przemysłu obejmujące przetwarzanie ropy i gazu, energię elektryczną i wodę, środki farmaceutyczne oraz wydobycie surowców, zawsze są zależne od tradycyjnych, klasycznych systemów automatyki, które pomagają im funkcjonować. Obecnie organizacje te wychodzą poza istniejące już systemy i poszukują powszechnie dostępnych technologii, które pomogą im w zrównoważeniu wymagań dotyczących pracy bez przestojów i bezpieczeństwa, z możliwościami wykorzystania nowych danych cyfrowych. Dlatego też branże te w coraz większym stopniu zwracają się obecnie ku otwartym standardom automatyki, by uzyskać pomoc w modernizacji i unowocześnieniu swoich systemów.

Stawianie czoła rozbieżności cyfrowej

Każda organizacja stawia sobie specyficzne wyzwania. Na przykład sposób, w jaki system sterowania w przemyśle wydobywczym zmienia dane z czujników na praktyczne informacje, a potem na działania, jest odmienny w innych gałęziach przemysłu, np. w branży ropy i gazu. Mimo takich rozbieżności organizacje z sektora automatyki procesowej mają wspólne cele, takie jak interoperacyjność, ponowne użycie, konfiguracja, standardowe interfejsy oraz możliwość integrowania najlepszych w swojej klasie technologii. Znalezienie wspólnej płaszczyzny i wykorzystanie tych koncepcji dla wielu różnych produktów i procesów jest kluczem do wykorzystania możliwości systemów sterowania w nowych systemach, bazujących na nowych technologiach transformacji cyfrowej.

Przypadek biznesowy transformacji cyfrowej

Jeśli chodzi o transformację cyfrową w branżach wykorzystujących automatykę procesową, wiele organizacji pozostaje w tyle za innymi gałęziami przemysłu z powodu braku interoperacyjności między systemami w poszczególnych zakładach. Główną przyczyną tej sytuacji są zarówno zabezpieczenia typu firewalle i fizyczna izolacja sieci (air gaps) między systemami sterowania różnych producentów, jak również często przestarzała technologia i infrastruktura systemowa wykorzystywana w tych firmach. Tymczasem inżynierowie automatycy muszą być w stanie przekazywać dane swobodnie pomiędzy systemami w swojej organizacji. Jednak w tego typu przypadkach może to stanowić wyzwanie z powodu wielu czynników, takich jak różne protokoły i obawy o bezpieczeństwo.

Możliwość swobodnego udostępniania danych między różnymi systemami jest elementem kluczowym dla stawienia czoła złożoności cyfrowej współczesnych systemów w tym obszarze. Sama wymiana danych nie usprawniłaby procesów biznesowych ? posiadanie systemów interoperacyjnych jest bardziej opłacalne. Jeśli istnieje bezpieczna droga do transformacji cyfrowej, to tylko te firmy z branży automatyki przemysłowej, które starają się zrozumieć i nadążyć za zmianami technologicznymi, uzyskają znaczne oszczędności kosztów oraz zwiększenie efektywności. Postęp w zakresie nowych technologii dla systemów sterowania w fabrykach jest tak samo dynamiczny i wielowątkowy, jak te występujące u gigantów nowych technologii, takich jak Amazon, Facebook i Google.

Zwiększanie efektywności organizacyjnej

Ponieważ obiekty infrastruktury krytycznej oraz zakłady z branży automatyki przemysłowej są rzadko wyłączane z ruchu, to efektywność operacyjna jest dla nich podstawowym zagadnieniem. Dla tych gałęzi przemysłu uzyskanie poprawy efektywności operacyjnej musi być związane z transformacją cyfrową. Nie wymaga to jednak podejścia typu rip-and-replace (kompletne usunięcie starego systemu i zainstalowanie nowego). Zamiast tego organizacje powinny postrzegać to jako okazję do zwiększenia możliwości funkcjonalnych swoich zakładów oraz przejścia na środowisko oprogramowania, które wydłuża czas życia ich tradycyjnych, starszych systemów.

Otwarte standardy to bezpieczna droga ku transformacji cyfrowej

Dzięki implementacji systemu bazującego na otwartych standardach inicjatywy transformacji cyfrowej mogą być wykonane po niskich kosztach i napędzać innowacje przy jedynie niewielkich zakłóceniach i zmianach. Systemy te umożliwią zmniejszanie ponoszonych kosztów, co czyni podejmowane inwestycje bardziej opłacalnymi. Firmy z branży infrastruktury krytycznej oraz automatyki przemysłowej będą kontynuować dążenie do zerowego lub minimalnego czasu przestoju, wysokiej elastyczności w procesie, ulepszeń w systemach bezpieczeństwa, redukcji kosztów i przyspieszania wprowadzania wyrobów na rynek. We współczesnej złożonej rzeczywistości cyfrowej firmy powinny przyswoić sobie to co najlepsze z obydwu technologii ? informatycznej (IT) i operacyjnej (OT) ? w celu transformacji możliwości systemów automatyki i sterowania, dla uzyskania większej efektywności działania zakładów i większej wydajności produkcji.

Perspektywy na przyszłość

Organizacje, w których istnieją już systemy automatyki procesowej, często nie potrafią wykorzystać postępu w zakresie nowych technologii cyfrowych z powodu braku interoperacyjności między systemami różnych technologii operacyjnych (OT). Pomocne w zmianie tej sytuacji mogą być otwarte standardy. Producenci nadal muszą analizować i uwzględniać takie czynniki, jak wydajność produkcji, ograniczanie przestojów, BHP, cyberbezpieczeństwo oraz koszty. Jednak każdy nowy system w zakładzie będzie musiał być dopasowany do lub być lepszy od obecnych możliwości, jednocześnie oferując i zapewniając dodatkowe korzyści, których mogło nie być w starym systemie. Podłączenie do sieci niepodłączonych dotąd maszyn rozpoczyna proces pozyskiwania nowych danych w celu ulepszenia procesów realizowanych w organizacji.

Patrząc w przyszłość, możemy się spodziewać, że wiele firm z branży infrastruktury krytycznej i automatyki przemysłowej zwróci się ku otwartym standardom w celu uzyskania pomocy w zwiększeniu efektywności organizacyjnej. Takie podejście będzie kluczowe w zakresie możliwości wsparcia ich w borykaniu się ze złożonościami cyfrowymi nowych systemów automatyki w nadchodzących latach.


Ed Harrington jest dyrektorem Open Process Automation Forum, należącego do konsorcjum Open Group.