Инжиниринговая компания

Революция грядет: основные направления развития промышленной автоматизации

Прогресс на месте не стоит. Касается это, не в последнюю очередь, и автоматизации производственных процессов. Промышленникам и разработчикам оборудования хочется знать, пришествия каких технологий ждать в ближайшие годы, на какие технические новинки копить средства в первую очередь, на что обратить внимание при организации рабочего процесса на предприятии. Текст ниже — именно об этом.

Тренды автоматизации

«Индустрия 4.0»

Инициатива по активному внедрению CPS (киберфизические системы, подразумевающие интегрирование вычислительных процессов в различные физические процессы) была озвучена в 2011 году несколькими значимыми представителями бизнеса, науки, политики.

Ожидается, что в скором времени автоматика производственных линий получит эффективные возможности самодиагностики и адаптации, используя стандартные интернет-протоколы для передачи данных, а участие человека в ручном управлении, мониторинге и программировании сведется к минимальному.

Процесс постепенной модернизации был назван четвертой промышленной революцией «Индустрия 4.0», а специалистами было намечено 5 основных направлений, по которым будут вестись разработки. Рассмотрим каждое подробнее.

Развитие Big Data

Необходимость постоянного увеличения массивов обрабатываемых данных вынуждает отказаться от «услуг» человека и устаревших компьютеров на многих этапах производства. «Индустрия 4.0» при использовании систем автоматики подразумевает следующие их возможности:

  • обучение;
    распознавание визуальных образов;
  • возможность пространственной аналитики;
    сбор подробной статистики;
  • моделирование различных ситуаций (внештатных в том числе) и разработка мер по их развитию или, наоборот, предупреждению.

Изначально (в 2008 году, когда термин был введен) к категории «Big Data» относили потоки данных от 100 ГБ в день. Уже сейчас накопленные и хранимые на носителях крупных предприятий массивы больше в несколько сотен раз, но это далеко не предел.

Коллаборативные роботы — коботы

Роботы, работающие на большинстве производств сегодня, не имеют возможности контакта с людьми (часто они находятся в огороженных зонах в целях безопасности), программированием их занимаются специалисты, обучающиеся этому ремеслу не один год. Задач такая машина выполняет мало (является узкоспециализированной), размеры и вес робота все еще внушительные, перемещать его без использования тяжелой техники проблематично.

«Индустрия 4.0» подразумевает развитие роботов, избавление от вышеперечисленных недостатков и их превращение в коботы — работающие в непосредственном контакте с человеком (коллаборации) автоматические механизмы, которые смогут:

  • самостоятельно обучаться, избегать возникновения внештатных ситуаций;
  • передвигаться в пределах нескольких производственных цехов;
  • вступать в тактильный контакт с человеком (например, передавать отдельные элементы или детали на сборочной линии).

Программированию и управлению такими машинами не нужно будет учиться несколько лет, задать рабочий режим можно простым прикосновением. Ожидаемый до 2022 года среднегодовой темп внедрения коботов — 60%. Это цифры из отчета аналитиков компании Technavio, которым стоит доверять.

Экологическая чистота

«Индустрия 4.0» подразумевает активное развитие нескольких направлений, позволяющих минимизировать негативное влияние производств на окружающую среду. В ближайшее десятилетие будут:

  • снижаться объемы вредных выбросов в атмосферу;
  • разрабатываться альтернативные источники энергии (акцент на возобновляемые);
  • создаваться специализированные предприятия по переработке отходов для повторного использования.

Экологические проблемы регулярно обсуждаются правительствами многих стран, присутствует явная заинтересованность первых лиц государств, а значит контроль соблюдения мероприятий по сбережению природных ресурсов, чистоты воздуха и воды будет строгим.

Удобство управления автоматическими системами

Четвертая промышленная революция требует изменения подхода к созданию программного обеспечения. Главное требование — удобный, интуитивно понятный программный интерфейс для простого контроля сложного оборудования. Работы в этом направлении активно ведутся такими гигантами индустрии, как Cisco, Siemens или ThyssenKrupp.

Обслуживающий автоматические линии персонал должен иметь возможность быстро обучаться работе с новым оборудованием, не тратить время при поиске в меню программы нужного пункта. Условно говоря, нужно сделать так, чтобы количество нажатий на кнопки было минимальным.

Современное программное обеспечение будет способно самостоятельно принимать многие решения при изменении показаний датчиков (которых станет намного больше), участие человека будет требоваться все меньше. Прогнозируется сокращение количества рабочих мест на предприятиях до 47% в ближайшие 20 лет.

Кибербезопасность

Управленцы сферы IT считают угрозу информационной безопасности на современных производствах критически опасной. Такое мнение имеют 67% представителей, работающих в крупных компаниях (рост по сравнению с прошедшим годом — 43%). Промышленный гигант Schneider Electric публиковал заявление о растущих угрозах кибератак еще в 2013 году, на сегодня проблема лишь усугубилась.

Современные АСУ ТП не изолированы, они являются частью концепции «интернет вещей» (промышленных). Отсюда вполне реальная возможность проникновения в базы данных или контролирующие работу оборудования программы извне. Поводов для атак хакеров много:

  • нанесение ущерба конкурентам;
  • изменение политической ситуации (например, при атаке на предприятие оборонной промышленности);
  • личные обиды действующих или бывших сотрудников компании, подрядчиков.

Объектами интереса злоумышленников являются распределенные системы управления, контроллеры, участвующие в управлении производством, SCADA системы, составляющие элементы человеко-машинных интерфейсов.

Все существующие факторы риска устранить несложно. Главная проблема — отсутствие понимания реальной угрозы службами безопасности на предприятиях. «Индустрия 4.0» предполагает, что присутствие отделов по информационной безопасности в каждой промышленной компании станет стандартом, таким же как охранники на проходной.

Предыдущая статья
Cледующая статья

Задать вопрос

Связаться с нами

Ask a Question