IEC 61499是工業4.0缺少的鏈接嗎?

本文翻譯自:https://blog.se.com/machine-and-process-management/2020/05/06/is-iec-61499-the-missing-link-for-industry-4-0/

工業自動化的未來是廣闊的。是什麼使我們退縮?

想象一個未來,工業組織將通過敏捷地適應供需雙方不斷變化的市場條件而蓬勃發展。在這個世界上,新的業務模型通過開放的非專有平臺來實現,該平臺可基於對業務目標的實時管理來提供整體控制。運營和基本流程被集成到一個無縫的業務,自動化和控制系統中,該系統可以協調供應鏈,業務系統,運營,生產,物流和客戶服務。創新的工業自動化技術可改善運營狀況。結果是更快的交付,更低的成本以及最終更快的將產品交付給消費者的週期時間。

是什麼阻止我們釋放數字化的真正力量,實現創新的新水平,空前的效率和更大的敏捷性?約束比技術約束更具有歷史和心理意義。

低成本智能傳感器和開放式計算平臺的爆炸式增長已經簡化了連接和系統控制,並可以使用機器學習和人工智能。實際上,現在可以將智能分佈在雲中,邊緣的軟件資源中,並嵌入到控制器和現場設備中。

技術的進步和開放標準的發展也相結合,使製造商可以進行現代化改造而不必招致高昂的核心繫統更換成本或中斷正在進行的運營。

然而,由於依附並依賴於專有自動化系統的傳統,許多製造商無法獲得這樣的好處。

從傳統的專有自動化系統到即插即用的開放平臺

由於當今大多數領先的自動化系統供應商都爲最終用戶提供專有系統,因此他們的客戶“鎖定”了特定技術。對於許多最終用戶而言,從ROI的角度來看,向其他PLC / DCS供應商的移植非常困難。

但是,專有方法限制了創新的獲取,增加了總擁有成本,並限制了製造企業採用IT世界類型的先進技術的能力。從長遠來看,植物會抑制其快速發展的能力並無法迅速建立市場優勢。

但這不再是那樣。根據Automation.com總編輯Bill Lydon的說法,下一代製造或生產運營應圍繞一個通用的開源體系結構爲中心。這將遵循開放標準驅動的Internet和企業計算模型。工業自動化實際上是計算的一個用例,尚未成熟到可以接受這些概念。查看萬維網聯盟(W3C)網站,以瞭解計算行業中標準的範圍。工業自動化系統應僅是可實現新制造和生產模型的多廠商可互操作開放平臺。

Lydon說:“一些製造和生產公司正試圖通過進行增量更改,保留現有流程並保留現有資產來強制進行演進式轉型。” “重點在於利用新技術進行改進,以節省成本並改善運營。這些增量調整不會導致深刻的流程和業務模型變化。”

Lydon表示,變革性的製造和生產流程,加上商業模式的變化以及技術變革的推動,將加速競爭地位並帶來可觀的ROI。

Lydon提倡採取必要的任何步驟以基於具有開放式多供應商體系結構的實時業務管理目標來實現自動化的整體控制。“要實現真正的'即插即用',我們需要一個單一的行業標準配置文件,以將設備添加到自動化系統中,而不管本地協議如何。在當今的計算機行業中,這已成爲現實,添加打印機,掃描儀,照相機和外部驅動器等設備已變得“毫無用處”。我們爲什麼不能對自動化系統做同樣的事情?”

標準必不可少

Lydon指出,在這種新環境中,標準對於多供應商互操作性以及從供應鏈到製造,生產再到客戶的無縫接口至關重要。當今最廣泛的工業自動化和控制編程標準是IEC 61131-3。由於完整的IEC 61131實施的任務結構,可以實現事件驅動,狀態和循環邏輯。PLCopen組織對IEC 61131進行了重大改進,包括用於企業通信的OPC UA,遠程過程調用以及控制器到控制器的標準化數據通信模型。

無論採用何種編程標準(包括IEC 61131和IEC 61499),會議室中的大人物都是一個事實,即傳統供應商從未完全接受具有代碼和功能可移植性的開放式實現。

如果傳統自動化供應商支持,促進IEC 61499進一步發展的Eclipse Foundation 4diac開源項目可能是朝正確方向邁出的一步。

採用IEC 61499標準

施耐德認爲,解決萊頓先生問題的答案可能在於採用IEC 61499該標準最初是在90年代末和2000年代初開發的。由於當時的技術限制,該標準並未得到廣泛部署。但是現在,隨着技術的發展,IEC 61499標準解決了確保跨供應商的可移植性,可配置性和互操作性,以及同時確保軟件和硬件獨立性的問題。此外,通過容納和組合基於掃描和基於事件的機制,該標準使自動化系統可以輕鬆採用來自IT領域的最佳實踐,並輕鬆與企業系統交互。此外,正在開發通過兼容IEC 61499的包裝器重用舊系統的功能。

諸如開放式過程自動化論壇(OPAF)和過程工業自動化技術用戶協會(NAMUR)之類的組織都是倡導對現有專有自動化系統範例進行更改的最終用戶組。藉助IEC 61499標準,以及主要的自動化供應商(如Schneider Electric)希望採用開放式自動化系統平臺,已經準備好了許多要素來幫助重塑工業自動化系統的前景。

 

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