הטרנספורמציה הדיגיטלית של אוטומציה תעשייתית

דף הבית >> סקירות טכנולוגיות >> הטרנספורמציה הדיגיטלית של אוטומציה תעשייתית

הטרנספורמציה הדיגיטלית של אוטומציה תעשייתית
מאת: גארת' נויס, 9.1.17, 11:00גארת' נויס

בימינו החלה טרנספורמציה דיגיטלית להתרחש באוטומציה התעשייתית, כשהיא מונעת ע"י תשתית מוגדרת תוכנה ומתאפשרת ע"י ה-.IoT

חברות תעשייתיות ויצרנים שילמו לאורך ההיסטוריה מחיר כבד עבור מערכות אוטומציה, שנבנו כדי לבצע משימה אחת ללא גמישות מספקת, כאשר הם רצו לאמץ שינויים בהתאם לדרישות השוק. פתרונות קנייניים אלה לא תוכננו עם יכולת עבודה הדדית עם מוצרים אחרים, מה שהופך את הקונה לשבוי של הספק ומגביל את הבחירה ברכיבים.

לעבודה עם ספק אוטומציה תעשייתית אחד עשויים להיות לעתים יתרונות, אבל עם התקדמות הטכנולוגיה, כשהשוק מצפה ודורש אג'יליות גדולה יותר, החסרונות הופכים בולטים יותר לעין. מערכות קנייניות  יקרות לרכישה (CapEx גבוה) ויקרות לתחזוקה (OpEx גבוה). מכיוון שהן מיוצרות בכמויות קטנות  ונבנות עם רכיבים ייחודיים, לספקים אין היתרונות הכלכליים שיש לפתרונות מדף מסחריים (COTS).

על אף תקן תקשורת פלטפורמות פתוחות (OPC), שהונהג בשנות ה-90, שאפשר תקשורת בין מערכות קנייניות, יכולת הפעולה הבין מערכתית ממשיכה להוות בעיה. וככל שמערכות הופכות יותר ויותר מקושרות ביניהן, הופכת אבטחת מכשירים ונתונים לדאגה מרכזית. לא ניתן לטפל באבטחה כבדרך אגב, ויש  לתכנן אותה מהיסוד. עדיין, לספקי פתרונות אוטומציה חסרים בדרך כלל הניסיון והיכולת להטמיע תשתית הגנה שכבתית הממנפת מגוון טכנולוגיות.

עם זאת, הבעיה הגדולה היא, שהוספת יכולות ושדרוג מערכות הם יקרים ומורכבים, ובדרך כלל מתבצעים בקצב של הספק, תוך מניעת המפעילים לנצל את היתרונות של החדשנות וההתקדמות הטכנולוגית האחרונה.

איור 1
 
 Figure: Proprietary solution drawbacks

מפתחי אוטומציה תעשייתית יכולים ללמוד מהניסיון של תעשיית הטלקום. בשלב מסוים נאלצו גם ספקי שירותי טלקום להתמודד עם הדומיננטיות של שימוש בציוד קנייני, שהיווה מכשול לצמיחת התעשייה. יותר מתריסר מהספקים הגדולים ביותר בעולם, התכנסו יחדיו כדי להוביל את המעבר לפתרונות בעלי פעילות הדדית המבוססים על שרתים סטנדרטיים -  וירטואליזציית פונקציות רשת (NFV). לאחר מספר שנים היו מסוגלים ספקי ציוד טלקום להציע פונקציות רשת מבוססות תוכנה, שרצות על שרתי COTS, מה שמאפשר יתרונות כלכליים לגודל, בחירה רבה יותר בין ספקים, ופעילות בין מערכתית - כשמכל אלה נהנו  לא רק הספקים, אלא גם משתמשי קצה.

בימינו החלה טרנספורמציה דיגיטלית דומה להתרחש באוטומציה התעשייתית, כשהיא מונעת ע"י תשתית מוגדרת תוכנה ומתאפשרת ע"י ה-IoT (אינטרנט תעשייתי של דברים). הנחת היסוד של תשתית מוגדרת תוכנה היא, שמרבית הפעולות ופונקציות השליטה במערכת אוטומציה, יכולות להתאחד על גבי שרתי COTS סטנדרטיים המסוגלים לענות על דרישות ביצועים בזמן אמת של סביבות תעשייתיות. הדבר יוצר חלופה יעילה, גמישה ובעלת דרישות נמוכות לעומת פתרונות תעשייתיים קנייניים. תשתית מוגדרת תוכנה מנצלת סטנדרטים פתוחים ופלטפורמות פתוחות, ומרחיבה אותם כדי לעמוד בדרישות התעשייה. בכך היא מפחיתה OpEX ו-CapEX וקוצרת את יתרונות ענן ה-IT.

גישה של תשתית מוגדרת תוכנה מאפשרת למשתמשים, יצרני תוכנה ומשלבי  מערכות, לפתח ביתר קלות רכיבים בעלי יכולת פעולה הדדית, מכפי שמאפשרים פתרונות קנייניים. מאחר שיש הפרדה בין התוכנה וחומרת שרתים, ניתן בקלות להעביר את התוכנה ולעשות בה שימוש חוזר. יתר על כן, מכיוון שהשרת מהווה את פלטפורמת החומרה הראשית, נדרש מאמץ קטן יותר לאבטח אותו לעומת פלטפורמות מותאמות. תעשיית ה-IT פיתחה טכנולוגיות שונות להגנה על שרתים, אותן ניתן ליישם גם עבור תשתית מוגדרת תוכנה, כדי ליצור אבטחה חזקה בעלת מספר שכבות. מאחר שתשתית מוגדרת תוכנה מבוססת על פלטפורמות פתוחות, חברות תעשייה חופשיות לעבוד עם כל ספק בו יבחרו כדי לאמץ טכנולוגיות עדכניות ותהליכים חדשניים.

אוטומציה תעשייתית גמישה, שמונעת ע"י תשתית מוגדרת תוכנה, תאפשר לחברות להגיב במהירות גדולה יותר ובאופן כלכלי יותר לנוף השוק המתפתח יותר מאי פעם.

מאת: גארת' נויס, ינואר 2017.
ווינד ריבר
 
IOT



 
 
Bookmark and Share