Тренды автоматизации – виртуальные и реальные

Тренд (от англ. trend – тенденция) – основная тенденция изменения

временного ряда. Тренд в моде – актуальное (ближайшее,

краткосрочное) направление, периодически повторяющаяся

тенденция развития моды

Виртуальность (от лат. virtualis – возможный) – объект или

состояние, которые реально не существуют, но могут возникнуть при

определенных условиях. 1) Возможность. 2) Причина. 3)

Нереализованность. 4) Сконструированность

Что говорит Википедия?

Реальность (от лат. realis — вещественный, действительный) –

существующее вообще, объективно явленный мир, объективно

существующие явления, факты, то есть существующие

действительно. Различают объективную (материальную) реальность

и субъективную (явления сознания) реальность

Тенденции автоматизации – когда возможное становится необходимым?

1

Современное состояние теории и практики управления

1. Теория Автоматического Управления – это уже не наука, а

технология, т.е. воспроизводимые решения и умения

2. Практика Автоматического Управления – это уже не опыт, а

технология, т.е. воспроизводимые решения и умения

3. АСУ – это уже не наука и это уже не опыт, а комплекс технологий,

т.е. воспроизводимых решений и умений

Тенденции автоматизации – это не тенденции развития науки и не

тенденции накопления опыта, а тенденции развития технологий

автоматизации, т.е. воспроизводимых решений и умений в сфере

автоматизации

2

Вопрос – актуальны ли ли виртуальные тренды автоматизации?

Виртуальные тренды автоматизации

Web-клиент

Тонкие клиенты

Мобильные клиенты

Интернет-технологии

Ethernet-технологии

Беспроводная связь

E-mail, SMS, GPRS

Дата-центры

Интеллектуализация аппаратуры

3

Реальные тренды автоматизации

Непромышленная автоматизация

Малая автоматизация

Автоматизация от поставщиков оборудования

Специализированные решения и параметризация

Использование объектно-ориентированного программирования в ПЛК и

SCADA

Использование автоматного программирования в IT-индустрии

Автоматизация бизнес-процессов БП (интеграция HMI/SCADA / MES / ERP /

OLAP)

Реальные тренды автоматизации актуальны (потому они и реальные!)

Структура Автоматизированного Технологического Комплекса (АТК

= АСУ + ТОУ) и Тенденции Автоматизации – 1

ИА ИМ ТОУ РЕГ

4

ИМ – исполнительные механизмы. Тенденции – от ИМ постоянной

скорости к ИМ переменной скорости, интеллектуализация, полевые

шины

ИА – измерительная аппаратура. Тенденции – интеллектуализация,

полевые шины, беспроводная связь

ТОУ – технологический объект управления. Тенденции – автоматизация от

производителя оборудования, моделирование в СКМ или CASE

РЕГ – регуляторы. Тенденции – контроллеры PLC, PAC, OPLC, ethernet,

web-доступ

АСУ = ИА + РЕГ + ИМ. Тенденции – интернетизация, виртуализация, дата-

центры, облачность

– персонал АСУ, КИПиА. Тенденции – от «синего воротничка» к

«белому воротничку», т.е. от исполнения решений к принятию

решений, вовлечение руководителя в процесс

Структура Автоматизированного Технологического Комплекса (АТК

= АСУ + ТОУ) и Тенденции Автоматизации – 2

ИА ИМ ТОУ РЕГ

5

ВОПРОС – что является основным объектом трендов автоматизации, т.е. новых

технологий автоматизации?

ОТВЕТ:

1. Не что, а кто?

2. Не измерительная аппаратура, не исполнительные механизмы, не

контроллеры, а ПЕРСОНАЛ и РУКОВОДСТВО!

ВЫВОДЫ:

1. Эффективность автоматизации определяется не столько экономическим

эффектом, сколько эффективностью принятия решений на уровне персонала

и руководства

2. Основным результатом автоматизации должна быть не столько

горизонтальная, сколько вертикальная интеграция ЛПР на уровнях

регулирования, управления, планирования, руководства

3. Индикатором эффективности автоматизации является способность

предприятия к ведению консолидированной аналитической отчетности

масштаба предприятия как основы принятия решений

6

ОТВЕТ НА ВОПРОС – являются ли актуальными

виртуальные тренды автоматизации?

НЕТ, если используется для решения только задач

управления агрегатами и процессами. Эти новые

технологии просто полезные «примочки» и даже не

«фишки»

ДА, если используются для задач управления людьми

путем интегрирования ЛПР на уровнях регулирования,

управления, планирования, руководства. Эти новые

технологии – инструментарий ведения отчетности и

аналитики и принятия решений

7

Пример неэффективности виртуальных технологий

Классическая задача стабилизация температуры рабочего тела в печи

(например, температуры сляба в зоне методической печи)

Задача до сих пор не решена, так как:

Нет промышленного датчика температуры сляба (вернее, датчика

температуры центра сляба!)

Использование температуры дымовых газов в топке печи вместо

температуры сляба порождает неразрешимые вопросы «что такое

температура топки и как она влияет на температуру сляба?» и на порядок

усложняет расчеты

Реальные расходные характеристики регулирующих органов делают

невозможным эффективное регулирование температуры, даже если первые

две проблемы решены

Современные тренды автоматизации не решают данную задачу, так как

современные технологии не имеют никакого отношения к таким чисто

технологическим проблемам

8

Пример эффективности виртуальных технологий

Классическая задача управления температурным режимом методической печи в

условиях переменного темпа работы прокатного стана

Классический пример неправильно поставленной задачи с «современной точки

зрения», так как:

Надо стабилизировать темп работы прокатного стана, а не подстраивать

тепловой режим печи под работу стана

Стабилизация темпа работы прокатного стана снимает задачу

динамического управления тепловым режимом печи, сводя ее к стандартной

задаче стабилизации температур в зонах печи и разрежения в топке

Стабилизация темпа работы прокатного стана – это задача не АСУТП, а

задача АСУП (MES)

Современные тренды автоматизации решают данную задачу, так как позволяют

решать ее не как задачу АСУТП, а как задачу верхнего уровня – задачу АСУП, т.е.

позволяют правильно спланировать работу прокатного стана

9

Две самые актуальные тенденции автоматизации

Автоматизация бизнес-процессов БП (BPM; BPMS, S-BPM;

ACM – адаптивный кейс-менеджмент)

Роботизация АСУ – манипуляторы + машинное зрение.

Позволяет также решать и задачи такого рода, как

стабилизация температуры дымовых газов в топке

Эти две тенденции – место встречи промышленной

автоматизации и IT-направления. Кто первым «оседлает» эти

тренды, тот и будет бенефициарием современных трендов

автоматизации

10

Актуальность автоматизации БП для Украины

Современные технологии автоматизации БП (например, адаптивный

кейс-менеджмент) позволяют решать задачи класса MES до

решения задач АСУТП. Более того, позволяют обосновать

необходимость внедрения АСУТП

Первый шаг в автоматизации БП, т.е. в MES – интеграция ЛПР и

существующих SCADA. Промышленное ПО АСУТП дает такую

возможность

Второй шаг в автоматизации БП, т.е. в MES – ведение

консолидированной отчетности и бизнес-аналитика. Промышленное

ПО АСУТП дает такую возможность

Третий шаг в автоматизации БП, т.е. в MES – реализация типовых

MES-функций MESA-1. Промышленное ПО АСУТП дает такую

возможность

www.klinkmann.com

Интеграция АСУ (АСОДУ / ИАСУ) – объединение информационных ресурсов разнородных АСУ с целью достижения синергетического и кумулятивного эффектов автоматизации на уровне руководства предприятия

11

www.klinkmann.com

Способы и виды интеграции

12

1. Классическая интеграция – СУБД и Excel 2. Интеграция как стандартизация интерфейсов и протоколов 3. Интеграция как единое пространство имен – выбор программной платформы. Отказоустойчивые решения *** 4. Интеграция с мобильными и облачными технологиями. Новые типы специализированных АСУ

www.klinkmann.com

Wonderware – лидер рынка промышленного ПО в Украине и в мире

Wonderware – лидер эффективных решений для ПТК АСУ в Украине и в мире

13

Обзор решений Wonderware

www.klinkmann.com

WW System Platform + Visualization Clients

14

S/W Applications

3rd Party Data Sources

3rd Party Controllers

Wonderware System Platform

Historian Server Application Server

(AOS) Information Server

(WIS)

Device Integration Servers

Wonderware Clients

InTouch for SP

Historian Clients

InfoServer Clients

Структура ПТК АСОДУ

www.klinkmann.com

Идеология «дерево» в интеграции

Крона:

MES ERP BI

Ствол: Галактика

System Platform

Корни: ризома АСУТП

16

Иерархия систем отчетности WW

Dre

am

Rep

ort

His

tori

an

Clien

t

Info

rmati

on

S

erv

er

Inte

llig

en

ce

Single-node InTouch

Multi-node InTouch

InTouch & Historian

InTouch & System Platform

Site

Multi-site

Slide 18

SmartGlance: Авторизация из любого места в любое время и доступ к отчетам & графикам

Облако или

Сервер по

месту

Slide 19

Wonderware Intelligence Software

Интеллектуальная производственная отчетность (EMI) для

промышленных предприятий, предназначенный для улучшения

их производственной эффективности посредством

предоставления сотрудникам возможности самим получать

доступ к контексту и данным в реальном времени, собранным (и

вычисленным) из различных систем предприятия и

корпоративных источников данных

Slide 20

Мощная аналитика и Инфо-Панели

Клиент Информационных панелей(Tableau)

• Интерактивные панели/отчеты

Связь с графиками, таблицами

• Визуализация KPI эффективности/метрик

• Фильтры данных по элементам и по времени

Для укрупненного или анализа за большой период времени

• Ссылки на другие панели/отчеты

• Карты для географически распределенной информации

– Мобильный Intelligence: Одна авторизация,

доступ с PC или iPad через Safari Browser или iPad App

www.klinkmann.com

Специализированные АСУ от Wonderware

IntelaTrac – система управления мобильным персоналом (формирование заданий, централизованное хранение заданий, мобильная рассылка заданий, контроль исполнения заданий)

ArchestrA WorkFlow – система управления бизнес-процессами

QI Analyst – система статистического анализа производства

21

• Регулярных проверок оборудования операторами

• Проверок оборудования службами ТОИР

• Мобильного обучения в процессе работы

• Анализа результатов работы ремонтных и обслуживающих бригад и выявления узких мест

Wonderware IntelaTrac применяется для:

• Подтверждение задачи – соответствие требованиям надзорных органов, нельзя сфальсифицировать, как с бар-кодами

• Экономически эффективно - пассивные RFID метки могут работать до 10 лет

• Можно считывать / записывать до 1088 бит данных - EAM/CMMS #, OEM #, location #, статус ремонта, и т.д.

Метка закреплена на неподвижном элементе оборудования

IntelaTrac: Инспекции оборудования с RFID

www.klinkmann.com

ArchestrA Workflow

24

ArchestrA Workflow Software – это современное приложение, которое позволяет компаниям “оцифровать” совершаемые вручную или автоматизированные процессы которые включают в себя персонал и/или системы

ArchestrA Workflow – это продвинутое приложение Управления Бизнес Процессами (Business Process Management (BPM) которое позволяет предприятиям Моделировать, Выполнять, Анализировать и Улучшать процессы внутри и вне их организации для достижения более высокого уровня сотрудничества, продуктивности и инноваций

www.klinkmann.com

Отказоустойчивость WW ArchrestrA 1. Резервирование клиентских приложений InTouch

Для терминальных лицензий InTouch TSE

2. Резервирование коммуникационных серверов

= резервирование полевых шин

3. Резервирование программных движков Application Server

= резервирование рабочих станций

4. Резервирование СУБД РВ Historian Server

Программная технология «сохранить и передать»

Репликация данных в Historian Server верхнего уровня

Дублирование – два параллельно работающих Historian Server

5. Виртуализация приложений System Platform

Технологии виртуализации: Hyper-V, VMware

Технология виртуальных серверов (+ резервирование WW)

25