L-Internet Industrijali, bħala mudell ta' negozju emerġenti u paradigma ta' applikazzjoni ffurmati mill-integrazzjoni profonda tat-teknoloġija tal-informazzjoni tal-{0}}ġenerazzjoni li jmiss mal-ekonomija industrijali, iservi bħala l-pedament kritiku għall-intrapriżi industrijali biex jiksbu trasformazzjoni diġitali. F'dawn l-aħħar snin, ħarġu bosta soluzzjonijiet integrati permezz ta 'innovazzjoni mfassla għall-karatteristiċi tal-produzzjoni u l-punti ta' uġigħ ta 'industriji ewlenin. Eżempji jinkludu kollaborazzjoni fil-katina tal-provvista fil-manifattura ta' tagħmir ta'-livell għoli, tħaddim mill-bogħod u manutenzjoni ta' tagħmir ewlieni, konservazzjoni tal-enerġija u tnaqqis tal-emissjonijiet fl-industrija tal-azzar, u monitoraġġ tas-sikurezza tal-produzzjoni fis-settur petrokimiku. Dawn is-soluzzjonijiet jisfruttaw bis-sħiħ l-effetti tal-aggregazzjoni u l-amplifikazzjoni tal-internet industrijali, u jmexxu t-trasformazzjoni diġitali tal-manifattura u jagħtu valur ewlieni fit-titjib tal-kwalità, it-tnaqqis tal-ispejjeż u l-kisbiet fl-effiċjenza.
Pjattaformi tal-Internet industrijali jipprovdu kapaċitajiet għall-aggregazzjoni, l-integrazzjoni, il-ħażna, l-ipproċessar, il-kompjuters, u l-analiżi ta' dejta industrijali massiva, li jippermettu lill-intrapriżi jibnu pjattaformi ta' dejta ta' kontroll operazzjonali unifikati,-ċiklu tal-ħajja sħiħ. Bosta teknoloġiji relatati mal-pjattaforma-qiegħdin għaddejjin minn iterazzjoni u avvanz kontinwi (eż., komponenti ta' mikroservizz, kontenituri, proċessar ta' dejta tal-lott, proċessar ta' stream). Dawn it-teknoloġiji progressivament jagħtuna s-setgħa li nwettqu-analiżi fil-fond ta' data industrijali massiva u eteroġenja filwaqt li naċċelleraw l-akkumulazzjoni tal-għarfien industrijali, id-diżakkoppjar ta' ħardwer u softwer, u skjerament rapidu ta' applikazzjonijiet innovattivi. Madankollu, aħna nirrikonoxxu li dawn it-teknoloġiji avvanzati u ta' sors miftuħ-huwa fundamentalment għodod biex jgħinu lill-intrapriżi jiksbu manifattura intelliġenti-mhux l-għan aħħari innifsu. Billi jużaw pjattaformi bħal dawn, l-intrapriżi l-kbar jistgħu jottimizzaw il-produzzjoni fl-ambitu kollu tal-manifattura, itejbu l-katina tal-valur sħiħa tal-assi u l-operazzjonijiet, u fl-aħħar mill-aħħar jiksbu ottimizzazzjoni tal-valur kollu taċ-ċiklu tal-ħajja-. Pereżempju, il-Grupp Abu Dhabi National Oil Company (ADNOC) juża ċ-ċentru ta’ kmand diġitali panoramiku tiegħu biex jimmonitorja u jottimizza b’mod ċentrali l-assi u l-prestazzjoni operattiva ta’ 14-il kumpanija operattiva mill-kwartieri ġenerali tagħha. Permezz ta 'soluzzjonijiet bħall-manutenzjoni ta' tbassir u l-ottimizzazzjoni tal-katina tal-valur, identifika opportunitajiet potenzjali ta 'ottimizzazzjoni tal-valur li jiswew $60 miljun sa $100 miljun għall-grupp (li jipprovdu soluzzjonijiet ta' ottimizzazzjoni tal-katina tal-valur taż-żejt u tal-gass, jintegraw il-ktajjen tal-valur tal-assi u operattivi, u jimmassimizzaw il-produzzjoni u r-ritorn operazzjonali).
L-Internet Industrijali joffri bosta soluzzjonijiet f'xenarji bħall-estensjoni tas-servizz, il-kollaborazzjoni f'netwerk, u l-personalizzazzjoni personalizzata billi tgħaqqad intrapriżi, utenti u prodotti. Madankollu, jibqa 'f'fażi esploratorja għal xenarji ta' produzzjoni intelliġenti, u l-intrapriżi għadhom jiffaċċjaw sfidi sinifikanti fl-operazzjonijiet ta 'produzzjoni.
Sfidi li qed jiffaċċjaw l-intrapriżi tal-manifattura tal-lum
Sfidi tas-Suq: L-inċertezzi ekonomiċi u tas-suq globali qed iħeġġu lill-manifatturi biex jaġġustaw malajr l-istrateġiji biex jadattaw għal talbiet tas-suq aktar frekwenti u b'ritmu aktar mgħaġġel- filwaqt li jinnavigaw il-varjazzjonijiet fl-ispejjeż tal-materja prima u tal-enerġija. Din ix-xejra qed iġiegħel lill-kumpaniji jerġgħu jaħsbu dwar l-approċċi operattivi tagħhom: għandhom kontinwament iniedu prodotti ġodda filwaqt li jqassru ċ-ċikli tal-akkwist tat-tagħmir, skedi ta' żmien ġodda għall-iżvilupp tal-prodott, u ħin--li jinbiegħu fis-suq. Jeħtieġ li jistabbilixxu mudelli ta' negozju ta' ottimizzazzjoni kkoordinati mmexxija mid-domanda-katina tal-provvista-u sistemi ta' produzzjoni flessibbli bħal produzzjoni ta'-skala kbira-linja mħallta-partikolarment kritika għas-settur tal-manifattura diskreti.
Riżorsi Umani u Sfidi taż-Żamma tal-Għarfien: Hekk kif ġenerazzjonijiet anzjani ta’ ħaddiema jirtiraw, l-għarfien espert li għandhom fis-sistemi ta’ kontroll, operazzjonijiet, u manutenzjoni jirriskja li jintilef. L-intrapriżi industrijali jiffaċċjaw sfidi sinifikanti mit-tranżizzjonijiet tal-forza tax-xogħol. Il-ġenerazzjoni l-ġdida ta 'natives diġitali tistenna li l-għarfien dwar l-awtomazzjoni industrijali jkun inkorporat fis-sistemi li jużaw, filwaqt li t-talent tradizzjonali tal-OT isir dejjem aktar skars.
Sfidi fl-Ispiża Totali u l-Konformità: Kif tottimizza u tnaqqas l-ispejjeż għal proġetti ta 'kostruzzjoni ġodda u spejjeż operattivi filwaqt li tikkonforma mal-liġijiet u r-regolamenti nazzjonali tal-protezzjoni ambjentali dejjem aktar stretti biex jippermettu żvilupp sostenibbli.
Il-maniġers industrijali jittamaw li l-Industrija 4.0 u t-teknoloġiji tal-Internet Industrijali jgħinuhom jindirizzaw dawn l-isfidi ġodda. L-analisti tal-industrija jistmaw li teknoloġiji ta' produzzjoni aktar flessibbli,-tal-ġenerazzjoni li jmiss jistgħu jagħtu spinta lill-produttività tal-manifattura bi 30%. Madankollu, ir-riċerka tindika wkoll li 60% tal-kumpaniji jonqsu milli javvanzaw il-proġetti tagħhom lil hinn mill-fażi pilota. Dan ir-riżultat ġej minn fatturi diversi relatati mal-persunal, il-proċessi u t-teknoloġija. Fuq il-front teknoloġiku, il-biċċa l-kbira tal-manifatturi jitħabtu biex jiksbu qligħ ogħla minn dawn l-innovazzjonijiet, primarjament minħabba li s-sistemi operattivi tal-impjanti tagħhom jibqgħu magħluqa, setups proprjetarji. Sa mis-snin sebgħin, meta s-sistemi DCS u PLC daħlu fl-awtomazzjoni industrijali, is-sistemi proprjetarji evolvew. Sal-lum, is-suq żviluppa madwar mudelli ta' ġbir ta' ħardwer-software, b'kull bejjiegħ tas-sistema ta' awtomazzjoni u informazzjoni joħloq l-ekosistema tas-softwer tiegħu stess. Dan iġġiegħel lill-utenti jżommu sistemi multipli OT u IT, u jrawwem dipendenza għolja fuq il-bejjiegħa tas-sistema.
Bottlenecks kurrenti fit-tarf tal-Internet Industrijali
Mhux-Arkitettura Diġitali-Il-biċċa l-kbira tas-sistemi ta' awtomazzjoni moderni huma ottimizzati ħafna għall-kontroll ta'-ħin reali iżda jonqsu milli jisfruttaw it-teknoloġiji li qed javvanzaw malajr li joħorġu mid-dominju tal-IT. Dawn it-teknoloġiji diġitali avvanzati-aktar avvanzati-inklużi l-analiżi, l-intelliġenza artifiċjali/tagħlim bil-magni, l-approċċi orjentati lejn l-oġġetti-, u l-arkitetturi-orjentati lejn is-servizz-huma essenzjali biex tinkiseb manifattura intelliġenti.
Hardware-Mudelli ta' Kummerċ Ċentriċi-Filwaqt li t-titjib tal-ħardwer jista' jottimizza l-ambjenti ta' kontroll eżistenti, mhumiex l-aktar aspett kritiku tat-trasformazzjoni diġitali. Iċ-ċavetta vera tinsab fl-innovazzjoni mmexxija minn softwer-li tindirizza b'mod intelliġenti l-isfidi tat-teknoloġija operattiva. Konsegwentement, il-valur tan-negozju qed jinbidel b'mod kostanti minn mudelli mmexxija minn hardware-għal mudelli-immexxija minn softwer.
Limitazzjonijiet ta' Sistemi Proprjetarji-Bħalissa, applikazzjonijiet ta' awtomazzjoni żviluppati għal sistema waħda ma jistgħux jaħdmu fuq oħra. Madankollu, matul l-aħħar deċennji fl-IT, sistemi operattivi miftuħa bħall-Linux rawmu żvilupp ta' applikazzjoni ta'-parti terza, li ppermettiet espansjoni rapida tal-ekosistema u l-ħolqien ta' portafolli ta' softwer sinjuri li jissodisfaw il-ħtiġijiet tan-negozju f'diversi industriji u segmenti tas-suq. Sfortunatament, is-sistemi proprjetarji fis-settur industrijali joħolqu ostakli għall-innovazzjoni: l-utenti ma jistgħux jiswew b'mod raġonevoli-effettiv isaħħu s-sistemi ta' produzzjoni jew jintegraw u jqabblu l-aħjar-fil--prodotti minn fornituri differenti. Il-pass tal-innovazzjoni tagħhom huwa ristrett mid-dipendenza tagħhom fuq il-bejjiegħa tas-sistema proprjetarja. Dawn l-ostakli fl-aħħar iżidu l-ispejjeż totali tal-intrapriża.
Għall-manifatturi tat-tagħmir oriġinali (OEMs), l-isfida tinsab fl-ibbilanċjar ta' żewġ prijoritajiet: l-ingranaġġ tal-kapaċitajiet ta' debugging virtwali waqt disinn modulari biex jgħaqqdu d-dinja virtwali u fiżika-b'hekk jitnaqqsu l-ispejjeż, jittaffew ir-riskji, u jitħaffef iż-żmien-għas-suq-filwaqt li fl-istess ħin ittejjeb il-valur tal-magni u t-tkabbir tas-servizzi fis-suq-.
L-integraturi tas-sistema (SIs) jiffaċċjaw vojt kritiku: is-sistemi ta' awtomazzjoni m'għandhomx għodod li jgħaqqdu l-IT u d-dominji OT. Fl-aħħar mill-aħħar, isibu ruħhom imġiegħla jinvestu riżorsi umani sinifikanti fl-iżvilupp ta 'soluzzjonijiet personalizzati kumplessi ħafna. B'mod kruċjali, tali servizzi apposta huma diffiċli biex jiġu replikati b'mod wiesa 'fis-suq. Huma jfittxu blokki funzjonali tas-softwer li jipproteġu l-għarfien industrijali tagħhom u s-soluzzjonijiet speċifiċi tal-industrija-, u b'hekk inaqqsu l-isforz tal-inġinerija ta'-valur baxx (billi jerġgħu jużaw oġġetti u algoritmi tal-proċess fuq proġetti multipli). Dan jippermetti lill-esperti tekniċi tagħhom jiffokaw b'mod aktar attent fuq is-soluzzjoni ta 'punti ta' uġigħ u sfidi fi ħdan il-proċessi ta 'Manifattura, Operazzjonijiet, u Manutenzjoni (MOM), u fl-aħħar mill-aħħar joħolqu valur akbar.
Min-naħa tal--utent aħħari (UE), l-indirizzar ta' dawn l-isfidi jeħtieġ b'mod urġenti ġestjoni komprensiva tas-sistema biex jiġi minimizzat il-ħin ta' waqfien mhux ippjanat, jiġi żgurat it-twassil tal-prodott fl-aqwa staġuni u titnaqqas id-dipendenza fuq appoġġ tekniku estern. Hemm xewqa għal sistemi/linji ta 'produzzjoni flessibbli biex jiżguraw b'aġilità tal-manifattura, li jippermettu flessibbiltà akbar tal-produzzjoni meta d-domanda tinbidel jew l-iskedi ta' manutenzjoni jinbidlu.
Is-soluzzjoni effettiva ta' dawn il-kwistjonijiet u l-istabbiliment tassew ta' ekosistema industrijali diġitali ta' "software-definita industrijali" teħtieġ li jiġu indirizzati s-sistemi OT magħluqa, l-istandards, u l-isfidi tal-ekosistema fis-sors tagħhom. Dan jinvolvi l-adozzjoni ta' sistemi u standards ta' awtomazzjoni miftuħa filwaqt li jiġu integrati kapaċitajiet tekniċi addizzjonali biex titħaffef il-konverġenza tal-IT-OT.
Il-Futur ta 'Sistemi ta' Awtomazzjoni Miftuħa
L-arkitetturi futuri tas-sistema ta 'awtomazzjoni inevitabbilment se jevolvu lejn ftuħ, skjerament distribwit, u sigurtà inerenti. It-teknoloġija tal-awtomazzjoni industrijali u l-edge computing jiffurmaw il-pedament ta 'dawn is-sistemi miftuħa. Meta mqabbla ma 'sistemi proprjetarji tradizzjonali, arkitetturi ta' awtomazzjoni miftuħa se juru t-trasformazzjonijiet li ġejjin:
Huwa evidenti li arkitetturi ta 'awtomazzjoni miftuħa jaċċelleraw l-iżvilupp tal-inġinerija, itejbu l-aġilità tas-sistema, il-flessibilità tal-produzzjoni, u l-effiċjenza ġenerali. Din il-bidla tirrappreżenta aktar minn titjib tekniku-jiddefinixxi mill-ġdid b'mod fundamentali kif jiġu ddisinjati l-proċessi u l-makkinarju. Programmazzjoni ta'-tul ta' żmien twil, ta' valur-baxx għall-kontrolluri proprjetarji se ssir tranżizzjoni għal sistemi ta' awtomazzjoni plug-and-play. Dawn is-sistemi se jisfruttaw blokki tal-funzjonijiet tas-softwer estensivi u vvalidati bir-reqqa żviluppati minn ekosistema vasta. Se jħaddmu ħardwer differenti minn diversi bejjiegħa-li jkopru sistemi ta' kontroll inkorporati għal apparati b'saħħithom ta' intelliġenza edge.
L-istandards miftuħa huma essenzjali għall-bini ta 'sistemi ta' awtomazzjoni miftuħa, u IEC 61499 huwa l-istandard ewlieni li jiftaħ din il-fruntiera ġdida. Billi tiddefinixxi regoli tal-immudellar orjentati lejn l-oġġett-, tiġbor il-mudelli ta' kontroll u l-algoritmi ta' oġġetti kkontrollati f'"kaxxi suwed" (blokki tal-funzjoni tas-softwer). Dawn il-blokki ta' funzjonijiet verifikati jistgħu jerġgħu jintużaw f'xenarji differenti, u b'hekk inaqqsu b'mod sinifikanti l-isforzi ta' programmazzjoni ripetittivi. Għall-utenti, huwa biżżejjed li wieħed jifhem il-funzjonalità pprovduta mingħajr il-ħtieġa li tkun taf id-dettalji tal-implimentazzjoni, u b'hekk tiġi protetta l-proprjetà intellettwali tal-iżviluppaturi. B'differenza mill-blokki tal-funzjoni tradizzjonali, dawk definiti minn dan l-istandard joperaw ibbażati fuq l-iskannjar ta 'avvenimenti aktar milli skanjar ċikliku. Dan jallinja ma' kunċetti orjentati lejn l-oġġett-u approċċi ta' programmazzjoni fid-dominju tal-IT, li jagħmilha teknoloġija naturali ta' konverġenza IT/OT. Jiffaċilita l-effiċjenza mtejba tas-CPU tal-kontrollur u l-ibbilanċjar tat-tagħbija, huwa partikolarment adattat għal sistemi distribwiti, u jippermetti integrazzjoni bla xkiel ta 'teknoloġiji avvanzati tal-IT f'sistemi ta' awtomazzjoni. L-istandard jiddefinixxi aktar ir-regoli għall-mudelli tal-applikazzjoni, il-mudelli tas-sistema, u l-mudelli tal-apparat/riżorsi. L-integrazzjoni tagħhom tippermetti lill-utenti jiddisinjaw applikazzjonijiet indipendentement mill-ħardwer ta 'awtomazzjoni sottostanti. Dan l-approċċ tal-astrazzjoni tal-ħardwer iqassar il-ħinijiet tal-proġett u jnaqqas id-dipendenza fuq il-manifatturi tat-tagħmir. Flimkien mal-iżvilupp orjentat lejn l-oġġett-tal-blokki tal-funzjoni, jissimplifika b'mod sinifikanti l-aġġustamenti onlajn għal-linji ta' produzzjoni u tagħmir. Naturalment, l-istandard jipprovdi wkoll metodi għall-kompożizzjoni ta' blokki ta' funzjonijiet bażiċi fi blokki komposti u għall-konnessjoni malajr ta' blokki ta' funzjoni differenti (permezz ta' drag-u-sempliċi), inaqqas b'mod sinifikanti l-ammont ta' xogħol tad-debugging tal-ipprogrammar tas-softwer u r-rati ta' żball tal-programm. Fil-qosor, il-kisba tal-interoperabbiltà tal-apparat, il-konfigurabilità mill-ġdid tas-sistema, u l-portabbiltà tas-softwer huma l-għanijiet ewlenin tagħha. Organizzazzjonijiet bħall-Forum tal-Awtomazzjoni tal-Proċess Miftuħ (OPAF) u l-Assoċjazzjoni Internazzjonali tal-Utenti tal-Awtomazzjoni tal-Industrija tal-Proċess (NAMUR), li bħalissa huma mmexxija mill-parteċipazzjoni tal-utenti finali-, qed jirrakkomandaw għal bidla 'l bogħod minn oqfsa ta' sistemi ta' awtomazzjoni proprjetarji eżistenti bbażati fuq dan l-istandard-l-aħjar illustrazzjoni ta' dan l-insegwiment.
F'dawn l-aħħar snin, it-teknoloġija edge computing esperjenzat ukoll żvilupp mgħaġġel. It-teknoloġija tal-kontejners tipprovdi metodi effettivi għall-aġġornament/aġġornament tal-lottijiet tal-applikazzjonijiet għall-kontroll tat-tarf u tiżgura t-trażmissjoni u l-ipproċessar tad-dejta f'waqtha. It-teknoloġiji tal-kontejners, primarjament Docker, u għodod għall-orkestrazzjoni tal-kontejners bħal Kubernetes issa qed jimmaturaw. L-arkitettura tal-mikroservizzi ttejjeb kontinwament l-effiċjenza fl-użu tar-riżorsi fit-tarf, tippromwovi d-diżakkoppjar u l-użu mill-ġdid funzjonali, taċċellera l-iżvilupp tal-applikazzjoni, u saret xejra ewlenija fit-teknoloġija tal-kompjuters tat-tarf. Standards bħall-OPC UA u l-Ħin-Netwerking Sensittiv (TSN) jipprovdu oqfsa internazzjonali u netwerks deterministiċi għall-interkonnettività tal-apparat fuq il-post, li jissodisfaw rekwiżiti differenti ta' trażmissjoni u skambju ta' data f'applikazzjonijiet industrijali. L-integrazzjoni ta' dawn it-teknoloġiji tal-informazzjoni u l-komunikazzjoni tal--ġenerazzjoni li jmiss mat-teknoloġiji standard IEC 61499 se taċċellera l-progress tal-awtomazzjoni miftuħa. Din il-ftuħ testendi mhux biss għal standards iżda wkoll għal netwerking, ħardwer, softwer, u arkitettura tas-sistema, li jistabbilixxi pedament sod għall-kisba tad-diġitalizzazzjoni, netwerking, u intelliġenza fil-fabbriki u l-workshops.
L-awtomazzjoni miftuħa se tmexxi l-iżvilupp mgħaġġel tal-Internet Industrijali, u fl-aħħar mill-aħħar tindirizza l-punti ta 'uġigħ għall-utenti finali, l-integraturi tas-sistema u l-OEMs. Dan l-approċċ jikseb produzzjoni flessibbli, iqassar iż-żmien-għall--suq, inaqqas il-ħin u l-ispejjeż tal-inġinerija, itejjeb l-effiċjenza operattiva u tal-produzzjoni, u jipproteġi l-proprjetà intellettwali. Tabilħaqq, studju komparattiv reċenti minn ditta internazzjonali ta' parti terza jenfasizza dan b'mod effettiv: Għat-tlestija ta' proġett tipiku ta' awtomazzjoni fuq skala żgħira (-ħidmiet li jinkludu l-ħolqien ta' applikazzjonijiet, l-importazzjoni ta' databases rilevanti, l-istabbiliment ta' loġika, il-konfigurazzjoni ta' apparati, l-iżvilupp ta' HMIs, u l-iskjerament tal-proġett), għodod tradizzjonali tas-softwer tal-awtomazzjoni kienu jeħtieġu 40 siegħa. B'kuntrast, l-użu ta 'sistema ta' awtomazzjoni miftuħa naqqas dan iż-żmien bi 68%. Biex tiġi ttestjata l-aġilità tas-sistema, il-kontrolluri ġew skambjati manwalment bejn apparati u kontrolluri ġodda kkonfigurati għall-apparat oriġinali. Dawn l-operazzjonijiet irriżultaw ingombranti b'sistemi proprjetarji tradizzjonali, filwaqt li sistemi ta 'awtomazzjoni miftuħa esegwiwhom 70% sa 80% aktar malajr.
Fil-qosor, jekk l-Internet Industrijali futur jistax jegħleb il-konġestjonijiet attwali u javvanza aktar it-trasformazzjoni diġitali ta 'intrapriżi industrijali fil-fond u fil-wisa' jiddependi fuq it-twaqqif ta 'sistema ta' awtomazzjoni miftuħa mibnija fuq kunċetti, arkitetturi u standards ġodda. Sistemi proprjetarji tradizzjonali ta' ħardwer-iċċentrati se jiġu sostitwiti b'sistemi ta' softwer-iċċentrati miftuħa. Se jiġu applikati aktar teknoloġiji cloud għall-edge computing, li jippermettu grupp kbir ta’ talent tal-IT biex jintegraw profondament mal-għarfien tal-applikazzjoni industrijali f’dan il-qafas miftuħ. Nistgħu nipprevedu li l-Internet Industrijali se jsawwar triq b'saħħitha u sostenibbli 'l quddiem billi jisfrutta din l-ekosistema miftuħa.