Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

https://iautomatyka.pl/wp-content/uploads/2021/03/HMS-security-AdobeStock_268784457.jpg

Jakie trendy będą wyznaczać kierunki zsieciowanej fabryki jutra?

autor: HMS Networks.

Produkcja oraz systemy IT stają się w przemyśle coraz bardziej nierozłączne. Komunikacja przemysłowa osiąga w ten sposób nową jakość, a dane są gromadzone w niespotykanej dotychczas ilości. Jeśli chodzi o spodziewane korzyści, to panuje powszechna zgoda: lepsze wykorzystanie mocy produkcyjnych, wyższa jakość oraz większa elastyczność w produkcji. Jednakże jak będzie rzeczywiście wyglądać zsieciowana fabryka jutra? Jakie są kluczowe technologie, które umożliwiają transformację, i co oznacza to dla producentów maszyn, operatorów instalacji, integratorów systemów oraz producentów urządzeń?

Droga do zsieciowanej fabryki przyszłości jest wybrukowana wieloma wyzwaniami. Należy do nich rozwijanie odpowiednich standardów komunikacyjnych, za pomocą których można w inteligentny sposób konsolidować duże ilości danych. W celu powiązania obszaru IT oraz produkcji należy zapewnić odpowiednią infrastrukturę. Wymagany jest przy tym najwyższy poziom elastyczności, aby usprawnić interakcję pomiędzy liniami produkcyjnymi, skrócić czasy projektowania i podwyższyć zdolność dostosowywania. Równocześnie zaś nie można przy tym zapominać o jednym: niezbędne do tego wyposażenie techniczne powinno umożliwiać użytkownikowi obsługę w miarę możliwości bez głębszej wiedzy specjalistycznej. Jako jeden z wiodących niezależnych dostawców rozwiązań przeznaczonych do komunikacji przemysłowej oraz IIoT (Industrial Internet of Things – przemysłowy internet rzeczy), firma HMS Industrial Networks (zob. ramka firmowa) zajmuje się tą tematyką już od wielu lat. Specjaliści do spraw komunikacji widzą tu przede wszystkim trzy podstawowe kwestie, które wymagają opracowania: komunikacja, bezpieczeństwo (Security) oraz infrastruktura.

IIoT oraz połączenie z chmurą

IIoT to jedno z głównych zagadnień dotyczących wizji przyszłości, w której cyberfizyczne systemy w obszarze produkcji są połączone w sieć i sprzęgnięte z poziomem IT. Za hasłem IIoT jako „pojęciem zbiorczym” skrywają się jednakże różne zastosowania: częstokroć pierwszy krok w kierunku konsolidacji informacji jest wykonywany na miejscu w fabryce. W celu zapewnienia takiego poziomu komunikacji stosowane są do sterowania oprócz klasycznych interfejsów magistrali przemysłowych technologie takie jak OPC UA. OPC UA jako technologia może wnieść znaczący wkład w stworzenie ustandaryzowanego interfejsu maszynowego, mającego na celu uproszczenie integracji maszyn z oprogramowaniem na bazie rozwiązań IT. Jest ona dojrzała, a wyzwanie dla producentów stanowi jedynie sposób jej integracji.

Równocześnie zaś za pojęciem IIoT kryje się również zdolność do połączenia z chmurą wraz z możliwością wymiany informacji z partnerami oraz dostawcami, zapewnienia sobie globalnego przeglądu zakładów produkcyjnych lub też realizacji nowych usług oraz modeli biznesowych. Realizacja techniczne skupia się w tym przypadku głównie na istniejących protokołach komunikacyjnych, takich jak MQTT oraz technologiach przesyłania, takich jak 4G, 5G wzgl. WLAN.

Bezprzewodowe produkty Anybus

Aby ułatwić życie osobom realizującym projekty automatyzacji, firma HMS integruje technologie IIoT, takie jak OPC UA lub MQTT w większości linii produktów. Przykładem tego są gotowe do użycia, wbudowane interfejsy Anybus CompactCom oraz Secure, które obsługują wszystkie przemysłowe interfejsy magistrali, a dodatkowo także OPC UA oraz MQTT. Dzięki temu użytkownik ma do dyspozycji obydwa kanały komunikacji, bez konieczności posiadania na ten temat głębszej wiedzy.

Bezpieczeństwo oraz jego standardy

Do pomyślnego wdrożenia IIoT niezbędna jest dobry poziom akceptacji ze strony użytkowników końcowych. Głównym wyznacznikiem jest tutaj bezpieczeństwo, stanowiące duże wyzwanie dla rynku automatyki. Trendy w zakresie bezpieczeństwa są napędzane głównie przez interakcję instalacji produkcyjnych z systemami IT. Wynikiem tego jest wymóg, aby szyfrować również komunikację OPC UA lub MQTT. Jest to tym ważniejsze, jeśli komunikacja IIoT odbywa się za pośrednictwem Internetu z platformami w chmurze. ISO 27001 to znany i powszechnie stosowany standard w świecie IT, w przypadku którego najważniejsza jest kwestia poufności informacji. W odniesieniu do środowiska produkcyjnego konieczne jest jednakże zagwarantowanie trwałości oraz dostępności produkcji. W tym przypadku jako nowy standard bezpieczeństwa upowszechnia się norma IEC 62443. Normy IEC 62443-4-1 oraz -2 opisują ramy postępowania producentów komponentów w odniesieniu do bezpiecznej implementacji. Standaryzacje związane z bezpieczeństwem nie są jednakże jeszcze zakończone i znajdują stopniowo swe odzwierciedlenie w przemysłowych protokołach magistrali. Nie jest zatem łatwo udostępniać automatykom przyszłościowe rozwiązania. Także i w tej kwestii firma HMS może zaoferować wsparcie: dzięki procesom projektowania, certyfikowanym zgodnie z ISO 27001 oraz IEC 62443 oraz produktom, które integrują w sobie silne cechy bezpieczeństwa. W postaci modułów Anybus CompactCom IIoT oraz Secure dostępne są gotowe od razu do użytku i bezpieczne interfejsy komunikacyjne do urządzeń automatyki z magistralą przemysłową oraz bezpieczną komunikacją IIoT. Producenci urządzeń otrzymują dzięki temu prostą i szybką możliwość dostosowania swoich urządzeń do wysokiego poziomu bezpieczeństwa IIoT bez konieczności posiadania wiedzy eksperckiej. Na rynku, na którym temat bezpieczeństwa jest dopiero w blokach startowych, może to stanowić decydującą przewagę konkurencyjną, również w odniesieniu do rozwiązań, które będą obowiązywać w przyszłości.

Elastyczność infrastruktury

Trzeci zakres zagadnień na drodze do udanej digitalizacji to infrastruktura przeznaczona do komunikacji, czyli to, jaką drogą przesyłane są informacje. W tym przypadku konieczne jest połączenie elastyczności, efektywności oraz możliwości skalowania. W tym kontekście 5G nabiera znaczenia kluczowej technologii. W zależności od przypadku zastosowania można osiągnąć maksymalne prędkości transmisji powyżej 10 Gbit/s, czasy opóźnienia poniżej jednej milisekundy lub dostępność na poziomie powyżej 99,999 procent. Można również zrealizować komunikację w sposób niezwykle energooszczędny. Ponadto można także z powodzeniem sprostać przypadkom zastosowania, w których dzisiaj stosuje się wiele technologii bezprzewodowych, np. WLAN, LoRa, Bluetooth lub też klasyczne standardy telefonii komórkowej 3G/4G.

Dzięki standardowi TSN (Time-Sensitive Networking) możliwa jest wówczas niezawodna oraz jednolicie deterministyczna komunikacja z poziomu urządzeń do poziomu IT oraz całkowicie nowe zastosowania chmurowe. Standardy TSN są aktualnie implementowane w wielu technologiach komunikacyjnych, takich jak CC-Link-IE oraz PROFINET, w technologiach IIoT, takich jak OPC UA oraz różnych innych segmentach rynku. Jeśli ponadto uwzględni się jeszcze SPE (Single Pair Ethernet) jako rozwiązanie przewodowe do połączenia najmniejszych czujników, można rzeczywiście zrealizować zsieciowaną fabrykę jutra.

Anybus CompactCom

Technologie te są dzisiaj jeszcze w powijakach. Do momentu wdrożenia rozwiązań dla wszystkich obszarów występujących w przemyśle jest jeszcze długa droga. Większość przemysłowych rozwiązań 5G znajduje się aktualnie wciąż w fazie weryfikacji koncepcji. Mimo to firma HMS przestawiła już teraz ofertę swych rozwiązań bezprzewodowych na technologię 5G i projektuje aktualnie sprzęt umożliwiający komunikację za pośrednictwem standardu 5G. Prototypy interfejsów komunikacyjnych TSN są już również dostępne, pierwsze produkty seryjne będą oferowane od połowy 2021 roku.

Podsumowanie

Możliwości digitalizacji są olbrzymie, podobnie jak wyzwania w przypadku różnych standardów komunikacji, cyberbezpieczeństwa oraz w zakresie infrastruktury. Wszystkie te obszary są ściśle ze sobą powiązane i umożliwiają pełne korzystanie z digitalizacji dzięki wdrożeniu rozwiązań we wszystkich obszarach. HMS oferuje rozwiązania dotyczące wszystkich tych dziedzin i poleca się jako długofalowy partner technologiczny, zapewniający sukces w procesie digitalizacji.

Autor: Thilo Döring, dyrektor zarządzający, HMS Industrial Networks GmbH, www.hms-networks.de

 

 

Więcej informacji na ten temat można znaleźć pod adresem: www.hms-networks.de



Utworzono: / Kategoria: ,

Reklama

Newsletter

Zapisz się i jako pierwszy otrzymuj nowości!



PRZECZYTAJ RÓWNIEŻ



NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

Reklama



POLECANE FIRMY I PRODUKTY