Published on 17 Sep 2019
min read
Views
Industriell automatisering står på tröskeln till en ny revolution, präglad av snabba tekniska förändringar, införande av nya system och nätverksarkitekturer samt en strävan efter interoperabilitet mellan enheter och system.
Branschen för industriell automatisering har traditionellt varit motståndskraftig mot innovation eller tidig införande av avancerad teknik. I de flesta fall har företag inom detta segment föredragit att utnyttja beprövad teknik och standarder för att säkerställa en säker och konsekvent drift över tid. Men med ankomsten av Industri 4.0 har saker och ting börjat förändras radikalt. Den industriella sektorn har under det senaste decenniet påverkats av gradvisa tekniska förändringar, snabb införande av nya system och utökade nätverksarkitekturer.
Många experter anser att medan Industri 4.0 gradvis genomsyrar många industriella revolutioner, befinner vi oss redan på tröskeln till Industri 5.0. Industriell automatisering förväntas generera intäkter på nästan 209 miljarder dollar fram till 2020, där nya instrument- och styrprodukter driver tillväxten.
Industriell teknik såsom robotik, molntjänster, det industriella sakernas internet (IIoT) och artificiell intelligens (AI) blir alltmer utbredd. Vart är den industriella automatiseringen på väg härifrån, och hur kommer den att forma tillverkningens framtid?
Bortom Industri 4.0: Drivkrafter för förändring
Konvergensen mellan avancerad informations-, kommunikations- och nätverksteknik driver på automatiseringen och dess industriella tillämpningar. Denna symbios av tekniker har möjliggjort integration och samarbete mellan människor och maskiner på fabriksgolvet och i leveranskedjan. Denna trend har haft en stor inverkan på industriella styrsystem.
Traditionellt har automatiseringssystem haft en proprietär utformning på grund av behovet av tätt sammanvävda processstrukturer som fungerar i realtid. Detta bidrog till att leverantörerna kunde skapa nära partnerskap med slutanvändaren. Modellen skapade också leverantörsberoende, vilket gjorde att tillverkarna kunde köpa styrsystem från en enda leverantör. Detta hindrade dem också från att implementera toppmoderna applikationer och tekniker från andra leverantörer. Tyvärr hämmade detta på sikt tillverkarnas förmåga att utföra innovation och utnyttja tekniken för att förbättra sina processer.
Idag, när digitaliseringen gör det möjligt för tillverkare att använda data på en mängd olika sätt, finns det ett gemensamt behov av att implementera skalbara styrsystem som gör att tillverkningsprocessen kan anpassas efter verksamhetens behov. Med tanke på den spridning av storskaliga, kontinuerliga och parametriserade industriella enheter som digitaliseringen har främjat kommer detta behov att bli en nödvändighet.
Vertikal och horisontell integration
Tillverkare som vill lyckas med konvergensen måste vertikalt och horisontellt integrera avancerade styrsystem med lägre fältavkännings- och datainsamlingslager samt företagsledningssystem. Detta innebär att tillverkarna, förutom att integrera styrplattformens egenskaper – såsom rörelsestyrning, sekvensstyrning, logikstyrning, programmering och konfigurationer av människa-maskin-gränssnitt (HMI) – även måste lägga stor vikt vid att integrera styrsystemets funktioner, såsom fjärråtkomst, tillståndsövervakning, fjärrdiagnostik etc. En integrerad styrplattform kommer att göra det möjligt för företag att öka effektiviteten och produktiviteten samt uppnå processoptimering för hela anläggningen och en förbättrad användarupplevelse.
Utvecklingen av programmerbara logiska styrenheter (PLC:er) kommer att spela en nyckelroll för att driva branschens revolution in i denna nya era. Med större flexibilitet och bekvämlighet vid programmering, skalbarhet, mer minne, mindre formfaktor, höghastighets-Ethernet (Gigabit) och inbyggda trådlösa funktioner kommer framtidens PLC:er att anpassa sig till tekniska förbättringar inom mjukvara, kommunikation och hårdvara. En betydande del av denna utveckling kommer att omfatta integrationen av PLC:er och programmerbara automationskontroller (PAC:er), vilket underlättar kommunikationen mellan fabriksgolvet och andra processer.
Trenderna inom styrsystem driver automatiseringens framtid genom enklare integration, anslutningsmöjligheter och avancerad intelligens
För att uppnå detta måste tillverkarna av styrsystem hitta en PLC som kan styra en applikation och tillhandahålla de verktyg som krävs för att samla in, analysera och presentera processdata för användaren när det behövs. Detta kan innefatta att ge åtkomst till data via mobilappar eller webbläsare.
Det är viktigt att notera att hanteringen av ett nätverk av avancerade styrenheter innebär betydande kapitalutgifter i form av investeringar i hårdvara och infrastruktur för företagen. Dessutom hindrar proprietära hårdvarustackar den operativa flexibiliteten samtidigt som de ökar kostnaderna och komplexiteten vid implementering av styrenheter. Virtualisering kan hjälpa företagen att göra skillnad på detta område.
Virtualiserade styrenheter
Till skillnad från kommersiella standardlösningar (COTS) kräver virtualiserade styrsystem, såsom PLC:er, distribuerade styrsystem (DCS), HMI:er och SCADA-system (Supervisory Control and Data Acquisition), färre fysiska servrar. Virtualiserade styrfunktioner kan också konsolideras och integreras i en enda plattform istället för att varje funktion driftsätts som en separat applikation. Denna flexibilitet hos en öppen, mjukvarubaserad styrarkitektur gör det möjligt för företag att uppgradera styrprocesser, optimera dem och påskynda införandet av nya funktioner.
Nyligen lanserade en leverantör av ingenjörstjänster och flyg- och rymdsystem en plattform som gör det möjligt för tillverkare av styrsystem att utforma och utveckla applikationer på kortare tid, till lägre kostnad och med modulära och enkla konstruktioner. Programvaran, som körs i en virtualiserad miljö, förändrar hur styrsystem underhålls under hela sin livscykel. Genom att flytta den dagliga serverhanteringen till ett dedikerat, centraliserat datacenter där specifika protokoll hanterar applikationernas prestanda kan anläggningsingenjörerna fokusera på att optimera styrsystemen.
Interaktiv instrumentering
I takt med att automatiseringen och styrsystemen utvecklas kommer instrumenteringen samtidigt att utvecklas för att anpassas till förändringarna. Hur kommer då instrumenteringens framtid att se ut? Lättlästa instrumentpaneler kommer att fortsätta att ha stor betydelse i framtiden, vilket möjliggör en instrumentering som är mer interaktiv och tillgänglig för anläggningsoperatörerna. Nätverksanslutna mätinstrument har redan införts i tillverkningsanläggningar över hela världen. Istället för att operatörerna ska behöva avläsa mätinstrumenten nära den process där de är installerade kan nätverksanslutna system överföra data till en central enhet där de sammanställs och analyseras för användbara ändamål.
Stegvisa uppgraderingar: Industri 5.0
Konvergensen mellan olika teknologier banar väg för tillverkare att ta nästa steg mot den femte industriella revolutionen, där olika industriella automatiseringssystem kommer att dela resurser och samverka. För att ligga steget före måste företagen dra nytta av den teknik som redan finns, påskynda teknikimplementeringen och ta tillvara nya värdekällor. Övergången till nästa automatiseringsfas är trots allt snarare en stegvis uppgradering där tekniken fortfarande fungerar som den främsta drivkraften för Innovation.
Relevant Blogs
Bortom automatisering: Hur AI omvandlar testtekniken inom flyg- och rymdindustrin till teknisk intelligens
Bortom automatisering: Hur AI omvandlar testtekniken inom flyg- och rymdindustrin till teknisk intelligens