Ngày 02 tháng 3 năm 2021
Kiểm soát quy trình và chuyển đổi kỹ thuật số
|
|
Cormac Raftery, Trưởng bộ phận Phần mềm xuất sắc tại GEA
|
Máy nén Grasso Công nghệ lạnh GEA (RT), trong đó chúng ta có thể thấy bảng điều khiển Omni
The Device Chronicle phỏng vấn Cormac Raftery, Trưởng bộ phận Phần mềm Xuất sắc tại GEA, để tìm hiểu về cách thức kiểm soát quy trình trong sản xuất quy mô lớn đang được chuyển đổi thông qua IoT và các công nghệ kỹ thuật số khác.
Kiểm soát quy trình và IoT
Hệ sinh thái đa dạng này được chú trọng rõ ràng khi chúng tôi xem xét một chiến lược IoT hài hòa. Ví dụ, bộ phận Công nghệ Điện lạnh (RT) có hơn 7500 cơ sở lắp đặt hệ thống Omni (hệ thống điều khiển của họ cho quá trình làm mát và thu hồi nhiệt) và bổ sung thêm 1300 đơn vị mỗi năm. Trong khi các dịch vụ kỹ thuật thường có quyền truy cập từ xa vào thiết bị để chăm sóc phản ứng, đơn giản là trước đây không có điều khoản nào được thực hiện cho phép đo từ xa có thể đóng vai trò như một nền tảng để chăm sóc chủ động. Đây là một trong những động lực chính cho IoT: xem xét các cài đặt hồi cứu trên các trang web của khách hàng của chúng tôi và kết nối thiết bị cho một loạt các dịch vụ kỹ thuật số, khá thẳng thắn, được mong đợi trong thời đại ngày nay. Nhưng cơ hội ở đây cũng là nhìn về phía trước từ quan điểm chiến lược và tìm ra cách công ty và các bộ phận của nó có thể bán thiết bị với các dịch vụ kỹ thuật số nâng cao đã được tích hợp sẵn.
Các trường hợp sử dụng hấp dẫn
Có một số ví dụ tuyệt vời đã có trong GEA về các dịch vụ kỹ thuật số mạnh mẽ. Cormac chỉ ra Farm Technologies (FT) cung cấp băng chuyền vắt sữa tự động và hệ thống quản lý đàn trên toàn thế giới. Các hệ thống này sắp xếp cách bò vào phòng vắt sữa dựa trên nhận dạng RFID của từng con và bao gồm tất cả các loại yếu tố đảm bảo chất lượng và hiệu quả khác nhau, từ vệ sinh bầu vú, số lượng tế bào soma trong dòng, hệ thống thị giác để gắn vú ngay cho tất cả các loại dữ liệu giúp tối ưu hóa quy trình. Tóm lại, mỗi con bò đều có một lý lịch. "Đây là dữ liệu lớn." Các chủ đề chính thúc đẩy tăng trưởng trong ngành trước hết là ngành đang củng cố. Điều này dẫn đến ít trang trại hơn, với nhiều bò hơn và năng suất cao hơn trên mỗi con. Thứ hai, có một động lực rất lớn cho tự động hóa - ở một số khu vực, 90% tất cả các khoản đầu tư mới là vào hệ thống vắt sữa tự động. Và cuối cùng, ảnh hưởng trực tiếp của việc số hóa trong ngành sữa. Trang trại hiện đại là một trang trại được kết nối sử dụng dữ liệu lớn và phân tích nâng cao để thúc đẩy hiệu quả và phúc lợi. Trong FT, cơ sở hạ tầng cơ sở có khoảng 20.000 hệ thống trên toàn cầu đang sử dụng Linux làm hệ điều hành cơ sở cho IPC biên tại chỗ. Khi chúng tôi xem xét bất kỳ kết nối đám mây nào, điều cực kỳ quan trọng là phải “làm cứng” cơ sở hạ tầng này để đảm bảo rằng các hệ thống này được bảo mật theo thiết kế.
Cách tiếp cận công nghệ chung
Cormac đang tìm cách minh họa những lợi ích của cách tiếp cận công nghệ chung và đang tìm kiếm các đối tác công nghệ giống tốt nhất và các giải pháp điểm để giải quyết cơ sở hạ tầng phức tạp và thay đổi năng động. “Có một sự đánh giá cao rằng công nghệ phức tạp này như cập nhật phần mềm OTA an toàn và mạnh mẽ cho các thiết bị nhúng không phải là thứ mà GEA muốn tự phát triển. Mender.io được coi là một giải pháp trưởng thành trong vấn đề này. ”
Các khả năng mới trong kiểm soát quy trình
Khi Cormac xem xét chuyển đổi kỹ thuật số và IoT và cách nó liên quan đến kiểm soát quy trình, anh ấy thấy hai khả năng cần phải được giải phóng. Đầu tiên là truy cập từ xa. Các kỹ sư của GEA phải có khả năng tiếp cận các nhà máy của khách hàng như thể họ đang ngồi trong nhà máy. Họ cần giám sát và khắc phục sự cố thiết bị quy trình như các đơn vị đơn lẻ hoặc như một phần của dự án chìa khóa trao tay đầy đủ lớn hơn.
Rõ ràng, đại dịch Covid 19 đã thúc đẩy nhu cầu làm điều này tốt hơn và đã đưa ra nhiệm vụ rõ ràng để đẩy nhanh việc áp dụng IoT. Cormac cho biết “Giờ đây, chúng tôi nhận được luồng thông tin thời gian thực có thể được khắc họa theo nhiều cách và những thông tin chi tiết chính từ dữ liệu có thể được sử dụng để cải thiện việc cung cấp dịch vụ và giữ cho thiết bị quy trình của chúng tôi hoạt động tối ưu nhất có thể.”
Thứ hai là cặp song sinh kỹ thuật số. Cormac tiếp tục nói rằng một khi bạn xây dựng kết nối IoT ban đầu từ thiết bị, rất nhiều cơ hội sẽ mở ra. Các chuyên gia về vấn đề có thể thu hút sự chú ý của họ về dữ liệu thô và một bộ đôi kỹ thuật số sắp xếp hợp lý và xây dựng thiết bị có mô hình tốt hơn, mở đường cho việc cải tiến tự động hóa. Đối với Cormac, bộ đôi kỹ thuật số là một “tấm kính” mà các chuyên gia có thể làm phong phú thêm bằng cách kết hợp nó với các hệ thống và công nghệ khác. Đó là bước đệm để xây dựng cấp độ tự động hóa tiếp theo dựa trên máy học, công cụ phát trực tuyến, v.v. ” Khái niệm về cặp song sinh kỹ thuật số là khả năng tạo ra các chỉ số và KPI theo từng trường hợp. Trong một số trường hợp, điều này có thể được thực hiện với rất ít hoặc không cần lập trình, chẳng hạn như mô hình hóa một phần thiết bị một cách chính xác. Tuy nhiên, những hiểu biết hấp dẫn đến từ việc kết nối các hệ thống khác nhau và không đồng nhất. Đây luôn là khía cạnh phức tạp hơn để giải quyết vì bạn có thể nhanh chóng đốt cháy thời gian và tiền bạc khi đưa ra các chiến lược kỹ thuật thanh lịch và có thể lặp lại. Một trong những cơ hội được tạo ra bởi cặp song sinh kỹ thuật số là nó tạo ra một lớp trừu tượng có thể chuẩn hóa hành vi và các giao diện giữa IoT và các hệ thống khác này, loại bỏ hiệu quả nhu cầu về các nỗ lực mã hóa "một lần".
Hội tụ IoT và OT
Cormac cũng chỉ ra sự hội tụ giữa IoT và các công nghệ vận hành và thiết bị bị ràng buộc. Các câu hỏi chính phải được trả lời: Làm thế nào để thiết bị hạn chế phù hợp với hệ thống điều khiển? Làm thế nào để bảo mật bằng thiết kế có thể được thực hiện và thiết kế mạng tốt nhất để hỗ trợ điều này là gì? Cormac nói rằng gần như mọi thiết bị quy trình đều có một số trình điều khiển để kích hoạt IoT nhưng hệ thống kiểm soát quy trình đó vốn dĩ yêu cầu bảo mật nhiều hơn. “Chúng ta phải cảnh giác về các lỗ hổng và rò rỉ bảo mật”. GEA có một chương trình cho phép bảo mật theo thiết kế thông qua các khuôn khổ bảo mật sản phẩm. DevSecOps sẽ đóng một vai trò quan trọng đối với Cormac. GEA hiện đang điều chỉnh lại phương pháp tiếp cận bảo mật của mình bằng cách thấm nhuần tư duy rằng “mọi người đều chịu trách nhiệm về bảo mật”.
Cormac và các đồng nghiệp của ông tại GEA cũng tạo ra sự khác biệt chính giữa các nhà cung cấp cho hệ thống điều khiển quy trình và IoT. Các nhà cung cấp tự động hóa như Siemens, Allen Bradley và Schneider đã và đang điều chỉnh các giải pháp IoT vào các dòng sản phẩm của họ. Siemens đã khá thống trị trong lĩnh vực này với đám mây MindSphere của họ. Tuy nhiên, lũ lụt IoT đã mở ra trong một hoặc hai năm qua và không gian IoT “Công nghiệp” không còn có thể được coi là khu vực được bảo vệ cho các ngôi nhà tự động hóa lớn. Nếu bất cứ điều gì bối cảnh đã đảo lộn với các nhà cung cấp phần cứng IoT cung cấp các giải pháp đầu cuối. Để phân biệt, Cormac và các đồng nghiệp của ông sử dụng các đặc điểm chính từ thông số kỹ thuật IEC 62443 để đảm bảo sự phù hợp với các tiêu chuẩn công nghiệp và thực tiễn tốt nhất đã được áp dụng. Cormac mô tả những trải nghiệm gần đây giống như "so sánh táo và cam" vì các nhà cung cấp có thể rất khác nhau.
Kiểm soát quy trình hỗ trợ Best-of-Breed
Cormac nhận thấy tầm quan trọng to lớn trong việc hợp tác với các nhà cung cấp công nghệ Best-of-Breed. Anh ấy nói rằng “GEA mặc dù có quy mô lớn nhưng cần quan tâm đến nguồn lực và các bộ phận công nghệ của công ty không muốn phát triển quá mức để rồi bị bỏ lại với khoản nợ kỹ thuật lớn. Ngoài ra còn có nguy cơ kỹ thuật quá mức nếu công việc phát triển được thực hiện trong nội bộ. Vì vậy, thay vào đó, các nhóm công nghệ tập trung vào các hoạt động gia tăng giá trị kinh doanh cốt lõi và không đảm nhận việc phát triển nội bộ các hệ thống chuyên gia điểm như cập nhật phần mềm OTA. Ở đây có những cân nhắc về bảo mật phức tạp, sự thay đổi rất năng động và các hệ thống nhúng hoặc các thiết bị bị ràng buộc phải được hiểu và quản lý ở mức độ chi tiết.
Có những trường hợp ngoại lệ trong một công ty lớn như GEA. Cormac cho biết, chẳng hạn, Bộ phận Công nghệ Điện lạnh GEA đã có một hồ sơ theo dõi được thiết lập phát triển trên các thiết bị nhúng trong khi các bộ phận khác đang sử dụng PLC và IPC tiêu chuẩn. Cormac một lần nữa nhắc nhở chúng ta rằng các chức năng Công nghệ Trung tâm (Công nghệ Toàn cầu và Dịch vụ Chia sẻ CNTT) muốn khuyến khích một cách tiếp cận chung giữa các bộ phận sử dụng PLC và IPC tiêu chuẩn và những người muốn phát triển trên các hệ thống nhúng. “Chúng tôi muốn cho phép các đồng nghiệp thể hiện những gì họ muốn làm và chúng tôi muốn đảm bảo rằng các lựa chọn công nghệ trung tâm của chúng tôi được tóm tắt từ các lựa chọn phần cứng”. Chi phí cũng giảm đối với các hệ thống nhúng, điều này giúp tăng tỷ suất lợi nhuận trên các sản phẩm và dịch vụ và do đó tăng việc áp dụng các hệ thống nhúng.
Cải tiến từ những thông tin chi tiết chính
Cuối cùng, đối với Cormac, tất cả những điều này phụ thuộc vào việc phát triển các khả năng giúp mọi người xem và sử dụng dữ liệu. Ông tin rằng một khi mọi người chuyển sang các quy trình mới được nâng cao kỹ thuật số thì các dịch vụ và cải tiến mới sẽ phát triển nhờ thu thập thông tin chi tiết chính từ dữ liệu. Ông chỉ ra một trường hợp mà nền tảng công nghệ hiện có đằng sau một trong những sản phẩm tối ưu hóa quy trình rất thành công của GEA có tên là OptiPartner, tạo ra một số dịch vụ bổ sung, gần như là sản phẩm phụ của dịch vụ ban đầu. Một trong những dịch vụ mới này đặc biệt tập trung vào việc sử dụng dữ liệu quy trình để tăng tốc quá trình vận hành theo tuần, nếu không phải là tháng.
Chúng tôi chúc Cormac và các đồng nghiệp của anh ấy tại GEA cũng như họ tiếp tục hành trình chuyển đổi kỹ thuật số.
Bạn đã sẵn sàng liên hệ với chúng tôi? Nhấn vào đây
Source :
Source :
