В течение следующих нескольких лет индустрия промышленной автоматизации резко изменится. Есть несколько тенденций, которые повлияют на неё, и, подобно «идеальному шторму», они сразу отразятся на отрасли. Эти тенденции включают демографические изменения, когда Бэби-бумеры уходят на пенсию и заменяются Милленниалами, вездесущность датчиков, встроенных компьютеров, Облако, Большие Данные и Сети-всех-Сетей – Промышленный интернет вещей.
Облако, Большие Данные и Промышленный интернет вещей.
Увеличение ёмкости хранилищ, с уменьшением их стоимости, позволило настроить группы серверов в «Облаке» для работы в качестве хранилища данных и даже программных репозиториев для Программного обеспечения как Службы (SaaS).
И программное обеспечение, и данные могут работать на сервере, расположенном в любом месте, и могут быть доступны с использованием клиента из любого места. Клиентом может быть что угодно: от встроенного компьютера в устройстве, до смартфона, ноутбука или настольного компьютера. Это означает, что пользователи постоянно имеют доступ к огромным объемам данных и инструментам анализа, которые им необходимы. Соедините это с тенденцией к более простым и менее дорогим датчикам, и объемами данных, которые могут быть обработаны с устройств в промышленных, муниципальных и коммунальных приложениях – рост получается экспоненциальным.
Первоначально называемая коммуникация M2M или «машина-к-машине», теперь называется Промышленный интернет вещей. Gartner прогнозирует, что к 2020 году к сети Интернет вещей будет подключено 26 миллиардов устройств, не включая настольные компьютеры, ноутбуки или мобильные телефоны.
В сочетании с облаком, Промышленный интернет вещей изменит всё строение автоматизации производства и его контроля. На производстве, инженеры и операторы будут собирать данные и иметь возможность использовать их непосредственно для оптимизации производственных систем и самого производства. Менеджеры по управлению активами будут иметь необходимые данные, чтобы на постоянной основе работало фактическое обслуживание на интеллектуальном уровне, а также сокращались затраты на техническое обслуживание и время простоя.
Что Милленниалы хотят в производстве
Одной из проблем, которой должны заниматься менеджеры, является разная демография в области автоматизации, промышленности и контроля производства. Бэби-бумеры уходят на пенсию и заменяются Милленниалами. Из этого вытекают два вопроса. Во-первых, потребуется дополнительная автоматизация, потому что Милленииалов гораздо меньше, чем Бумеров. Во-вторых, Милленниалы работают иначе, чем Бэби-бумеры, и являются «цифровыми людьми». То есть они работали с компьютерами и графическими интерфейсами, с очень малого возраста. Только некоторые представители поколения Бэби-бума являются «цифровыми иммигрантами» и у немногих есть врожденная способность обращения с электронными устройствами, которая присуща Милленниалам.
Во многих случаях Милленниалы уже выразили предпочтения для работы с мобильными, а не со стационарными, большими компьютерными интерфейсами. И поскольку в будущем будет меньше операторов, им имеет смысл становиться более мобильными и возникает необходимость предоставления им графических пользовательских интерфейсов для управления процессами. Существуют конкретные различия между подходами вчерашних операторов (Бумеров) и сегодняшних операторов (Милленииалов) к управлению процессами.
Вчерашние операторы следуют процессу, основанному на определенных процедурах. Сегодняшние операторы принимают решения на основе данных в режиме реального времени. Вчерашние операторы работают по линейной последовательности, шаг за шагом и следуют стандартным правилам. Сегодняшние операторы работают в многофункциональной организации и вносят свой вклад в изменения процесса движения. Вчерашние операторы принимают решения на основе обучения, а сегодняшние операторы используют утверждённые знания.
Повсеместность датчиков и беспроводной связи
Датчики одновременно становятся все проще, дешевле и умнее. Для большинства приложений они не должны быть суперпрочными, дорогостоящими или взрывобезопасными, достаточно, что бы они были простые, эффективные и дешевые.
Датчики с батарейным питанием становятся нормой и в будущем они будут доминировать, даже если на объекте имеется электропроводка, поскольку отсутствие необходимости в проводных датчиках экономит деньги и время.
Беспроводная связь для датчиков также становится повсеместной, с несколькими различными протоколами на выбор. Беспроводные сети для датчиков, контроллеров и устройств конечного управления используются на многих предприятиях для некритических приложений управления: в автоматизации зданий, мониторинга и контроля производства.
Интеллектуальные, интегрированные и встроенные компьютеры будут повсюду
К 2020 году будет подключено 90% всех компьютеров: они будут небольшими, умными и сетевыми - как правило, без проводов.
«К 2020 году затраты на компоненты снизятся до такой степени, что связь станет стандартной функцией, даже для устройств стоимостью менее 1 доллара. Это открывает возможность подключения практически любого устройства, от простого до самого сложного, для обеспечения дистанционного управления, мониторинга и контроля », - сказал Питер Миддлтон из Gartner в декабре 2013 года. «Дело в том, что сегодня многие категории «связанных вещей», актуальных в 2020 году, еще не существуют. Разработчики продуктов мечтают о способах использования встроенной возможности подключения, которая будет предлагаться в интеллектуальных продуктах».
Трансформация промышленной автоматизации
В вопросах о промышленной автоматизации, речь всегда касалась контроля. К 2020 году речь пойдёт о данных. Данные будут использоваться для популяризации автоматизированных контроллеров и предоставления операторам информации в реальном времени, необходимой им для запуска процесса, с которым они работают.
Осуществив этот сдвиг, мы увидим рост встроенного интеллекта и готовых компонентов Интернета вещей всех типов. Поставщики и системные интеграторы подготовят пакеты для решения проблем, поскольку пользователи потеряют способность самостоятельно разрабатывать и интегрировать эти системы.
Но самое главное, мы ожидаем, что доход от услуг, как обслуживания, так и управления активами, увеличится до более чем 50% для поставщиков автоматизации.
К 2020 году мы ожидаем, что производители и пользователи будут работать сообща, в отличие от настоящего времени. Мы увидим различные методы контроля и использование программного обеспечения, как службы для хранения и управления данными.
Новое поколение HMI поддерживает управление производством в XXI веке
Новое поколение операторов хочет использовать HMI другого типа. Они хотят иметь возможность видеть и использовать данные в реальном времени для принятия решений и контроля процессов. Они хотят видеть эти данные на различных платформах HMI, от настольных компьютеров до смартфонов, с соответствующим графическим интерфейсом. Информация должна быть легко видна, интегрирована в системы, а интерфейс управления должен быть интуитивно понятен.
HMI исторически должны были быть способны интегрироваться с системами управления, активами, производством, системами финансового контроля и управления предприятием. Интеграция с системой управления активами и даже с системой управления производством может быть выполнена с помощью современных программных возможностей, но реальная интеграция с предприятием должна быть выполнена путем включения системы финансового контроля. Только тогда предприятие может быть по-настоящему действующим.
Удаленный мониторинг и диагностика
Интернет вещей делает удаленный мониторинг устройств, сетей и процессов практичным, а отсутствие квалифицированных операторов создаёт потребность в удаленном мониторинге. Аналитика, встроенная в решения для управления активами Больших данных, может обеспечить инструменты диагностики, чтобы сделать удаленный мониторинг целесообразным.
Мониторинг в режиме реального времени и предупредительные уведомления о тревоге смогут сэкономить до 70% времени на восстановление систем, в отличии от тех ситуаций, когда операторы осуществляют мониторинг систем путем проведения обходов. Это важно, потому что все больше и больше системных операторов не способны совершать обходы, так как они слишком заняты, или они не могут распознать проблему, когда видят ее.
Затраты на техническое обслуживание могут быть сокращены до 50% за счет способности проводить интеллектуальное обслуживание, вместо обслуживания по факту, осуществляя восстановление на месте практически в любой ситуации. Как можно заметить, поставщики, продающие «время безотказной работы», а не продукты и максимальное время безотказной работы, потребуют прогнозируемого обслуживания, дистанционной диагностики и ремонта.
Кроме того, использование монобрендовых решений, таких которые способны обеспечить Advantech, может снизить затраты на развертывание до 30%.
Решение Advantech: Новое поколение HMI
Облачная и веб-структура удаленного мониторинга Advantech называется SUSIAccess. Недавно выпущенная версия 3.0 встроена во все устройства Advantech. SUSIAccess - это интеллектуальная программная платформа для управления облачными областями, которую Advantech разработал, чтобы упростить своим клиентам использование возможностей, предоставляемых Интернетом Вещей.
TPC/UNO - это семейство встроенных компьютеров (с наличием или без сенсорной панели) и контроллеров Advantech. Все устройства Advantech оснащены SUSIAccess. Новое поколение HMI представляет собой комбинацию компактной платформы TPC/UNO с гибкой конфигурацией модуля и использованием подключения iDoor с широким выбором датчиков.
SUSIAccess легко контролирует как аппаратное, так и программное обеспечение, в том числе температуру, скорость, напряжение, аналоговые и цифровые входы, а также состояние жестких дисков и другого оборудования. Этот активный мониторинг и отчетность призваны помочь пользователям внедрить интеллектуальное обслуживание. SUSIAccess может отправлять тревожные уведомления соответствующему менеджеру через электронную почту или SMS-сообщения. Интегрирована раздел для эффективного управления устройствами с помощью карт Google, чтобы операторы могли точно и легко находить устройства.
До 60% проблем обслуживания встроенных компьютерных устройств разрешаются удаленно. Другие проблемы с устройством могут быть диагностированы и решение может быть принято до того, как технический сервис пользователя появится на веб-сайте. SUSIAccess интегрирует Intel AMT для уровня KVM в BIOS. Расписания отключения питания, для энергосбережения, могут быть реализованы удаленно для еженедельных, ежемесячных и годовых графиков работы.
Важной функцией SUSIAccess является встроенная кибербезопасность. Технология белого списка McAfee встроена в программное обеспечение и аппаратные средства Advantech. Это означает, что нет необходимости обновлять вирусные базы и нет необходимости постоянно сканировать диски, в следствии чего система загружена минимально. SUSIAccess предоставляет удаленное решение для резервного копирования и восстановления: горячее резервное копирование, дифференциальное резервное копирование, восстановление по «горячей кнопке» и плановые функции резервного копирования и восстановления.+
SUSIAccess имеет два режима интеграции: настраиваемый режим интеграции в промышленное программное обеспечение и внешние плагины для существующего промышленного программного обеспечения в SUSIAccess. Они обеспечивают легкую и гибкую стратегию взаимодействия для любого ПО.
Встроенные компьютеры Advantech TPC/UNO и программное обеспечение SUSIAccess 3.0 являются прекрасными примерами объединения аппаратного и программного обеспечения со средствами диагностики и обслуживания, которые становятся возможными благодаря Интернету вещей.