Świat, w którym żyjemy, nie jest już tym samym światem, który znaliśmy kiedyś. Bezprecedensowe wydarzenia globalne i nowe osiągnięcia technologiczne zmuszają producentów do przystosowania się i pracy w stale ewoluującym, bardziej zdalnym środowisku biznesowym.
Zmiany są nieuniknione, ponieważ przemysł odczuwa wpływ tej nowej rzeczywistości i wyzwań, które z niej wynikają zarówno z perspektywy biznesowej, jak i z punktu widzenia zasobów. Aby iść naprzód i pozostać konkurencyjnym, producenci muszą szukać nowych sposobów działania – nowego podejścia oraz nowych technologii i aplikacji automatyzacji. Teraz bardziej niż kiedykolwiek wcześniej muszą oni przekształcić cyfrowo swoje starsze systemy sterowania, stworzyć bezpieczną infrastrukturę zdalną i ustanowić możliwość zdalnego wsparcia aplikacji w celu optymalizacji, utrzymania i konserwacji swoich zakładów. Producenci powinni również opracować strategie zdalnego zarządzania, w których wykorzystują inteligentne technologie, urządzenia mobilne, łączność zdalnego dostępu i narzędzia komunikacyjne, aby zapewnić, że krytyczna infrastruktura pozostanie sprawna i będzie działać wydajnie. Inteligentne technologie produkcyjne oraz technologie oparte na Przemysłowym Internecie Rzeczy (IIoT) mogą pomóc producentom w pozyskiwaniu, gromadzeniu, przechowywaniu i analizowaniu danych w celu ułatwienia podejmowania decyzji. Aby uzyskać większą efektywność działania, muszą oni przyjrzeć się najnowszym trendom w zakresie wysokowydajnych interfejsów człowiek-maszyna (HP-HMI), racjonalizacji alarmów i konserwacji predykcyjnej. Personel przemysłowy musi dostosować się do nowych, bezpieczniejszych sposobów wykonywania swojej pracy, aby zmniejszyć ryzyko naruszenia danych i ataków socjotechnicznych. W miarę rozwoju umiejętności pracowników przemysłowych firmy muszą robić to wszystko, a nawet jeszcze więcej, przy mniejszych zasobach.
Kwestie związane z zasobami
Personel przemysłowy, głównie pokolenie wyżu demograficznego, odchodzi na emeryturę z różnych powodów, a bezpieczeństwo osobiste znajduje się na pierwszym miejscu. Jeśli dodamy do tego ponadnormatywny odpływ pracowników, otrzymamy kombinację zwiększającą odpowiedzialność i nakładającą więcej zadań na personel, który i tak jest już bardzo obciążony pracą. Osoby, które muszą uzupełnić stale powiększającą się lukę w umiejętnościach, mają niewielką przepustowość, aby przeprowadzać aktualizacje w celu zapewnienia bezpieczeństwa i optymalizacji nowego i starszego sprzętu oraz oprogramowania, przez co są zmuszone do reagowania na zadania o wyższym priorytecie. Niektórym może również brakować wymaganego poziomu doświadczenia, aby rozwiązywać i diagnozować awarie systemu lub pojawiające się codziennie problemy z procesami, które mogą prowadzić do awarii sprzętu i kosztownych przestojów. W miarę jak producenci przedstawiają swoje starsze systemy sterowania na bardziej nowoczesne technologie cyfrowe (np. IIoT, narzędzia do analizy danych, cyfrowe bliźniaki, technologia digital thread, sztuczna inteligencja, rzeczywistość rozszerzona/rzeczywistość wirtualna, uczenie maszynowe itd.) i tworzą zdalne infrastruktury, muszą rozważyć za i przeciw, kwestie przepustowości zasobów wewnętrznych i związanych z tym kosztów.
• Czy realistyczne jest przeprowadzenie projektu wymagającego nakładów kapitałowych (CapEx) we własnym zakresie – zakup sprzętu/oprogramowania i jego instalacja z wykorzystaniem istniejących zasobów?
• Czy personel uczestniczył wcześniej w co najmniej jednym dużym projekcie instalacji lub migracji systemu sterowania albo konfigurował aplikacje zdalne?
• Czy personel jest przeszkolony w zakresie krytycznych zadań z zakresu automatyki?
• Czy personel potrafi skutecznie diagnozować awarie systemu lub radzić sobie z codziennymi problemami procesowymi, które mogą się pojawić?
• Kto będzie szkolił personel automatyki w zakresie nowych aktualizacji systemu i infrastruktury, wraz ze wsparciem dla niezbędnych aplikacji zdalnej automatyki?
• Czy personel ma możliwość zdalnego monitorowania systemów i utrzymywania ich w stanie optymalizacji, konserwacji i działania 24/7?
Firmy często potrzebują pomocy ze strony partnera zewnętrznego, który może przeprowadzić ocenę potrzeb i analizę luk w umiejętnościach, a także zapewnić wiedzę operacyjną i specjalistyczną na temat najnowszych osiągnięć technologicznych, platform, infrastruktury zdalnej i aplikacji. Koszty i czas przestoju są jednak zawsze ważnymi czynnikami dla każdej firmy. Weź pod uwagę potencjalne koszty związane z awarią systemu lub przestojem. Nikt nie chce strat w produkcji i problemów z jakością produktów. Wiele firm nie może sobie pozwolić na posiadanie pracownika zajmującego się potencjalnymi problemami 24/7. Zamiast tego należy skupić się na codziennych zadaniach operacyjnych. Skrócenie czasu, w którym personel wewnętrzny musi wykonywać zadania lub być szkolony w zakresie krytycznych zadań automatyki, może przynieść oszczędności. Ostatecznie, jeśli rozwiązania i usługi firm trzecich przynoszą pozytywny zwrot z inwestycji (ROI), wówczas korzyści przewyższają koszty wszelkich usprawnień procesów lub potencjalnych awarii albo przestojów systemu.
Zdalny dostęp: Najważniejsze są dane
Łączność z dzisiejszymi przemysłowymi systemami sterowania jest niezbędna, począwszy od biura firmy do hali produkcyjnej i wszystkich jej zdalnych lokalizacji. Personel może komunikować się i uzyskiwać dostęp do danych z dowolnego miejsca na świecie. Jednak w przypadku wielu producentów ograniczenia starszego systemu sterowania uniemożliwiają otwartą komunikację z inteligentnymi urządzeniami obiektowymi, podsystemami i systemami wyższego poziomu w całym przedsiębiorstwie, co utrudnia personelowi dostęp do krytycznych danych i ich monitorowanie. W tym miejscu do gry wchodzą najnowsze osiągnięcia w zakresie inteligentnych technologii, technologii bezprzewodowych, szybkich połączeń sieciowych, systemów otwartych, konserwacji predykcyjnej, racjonalizacji alarmów i interfejsów HP-HMI. Wykorzystanie tych technologii może pomóc producentom w zdalnym zarządzaniu i monitorowaniu krytycznych systemów automatyki i sterowania oraz w dostępie do danych w czasie rzeczywistym. Na przykład dzięki odpowiedniej inteligentnej technologii, urządzeniom i narzędziom, dane o znaczeniu krytycznym mogą być przechwytywane, przechowywane, analizowane i efektywnie wykorzystywane do prowadzenia zakładu i spełniania wymagań klientów. Inteligentne urządzenia poprawiają wykorzystanie zasobów, zwiększają łączność i umożliwiają podejmowanie decyzji na podstawie danych w czasie zbliżonym do rzeczywistego w całym przedsiębiorstwie. Narzędzia do archiwizowania danych (np. Rockwell Automation’s FactoryTalk Historian, OSIsoft PI oraz AspenTech’s Aspen InfoPlus.21) odgrywają kluczową rolę w pozyskiwaniu i przechowywaniu wybranych danych automatyki procesowej ze źródeł oprzyrządowania i systemów sterowania. Obecnie narzędzia te stały się interfejsem HMI dla menedżerów. Menedżerowie mogą polegać na archiwizacji danych i innych rodzajach oprogramowania, które dostarcza informacji produkcyjnych w czasie rzeczywistym w sposób zdalny, wyświetlając je na urządzeniach mobilnych. Mogą oni podejmować świadome decyzje na podstawie trendów, kluczowych wskaźników wydajności i innych raportów danych systemowych w czasie rzeczywistym. Grafika HP-HMI jest kluczem do przekazywania krytycznych danych właściwym osobom we właściwym czasie i może pomóc w poprawie zdolności operatora do bardziej efektywnego zarządzania operacją, zwiększając czas reakcji na alarmy i inne nietypowe sytuacje (rys. 1). Zespół racjonalizacji alarmów może uzasadnić, zatwierdzić i udokumentować alarmy, które widzi operator, aby zminimalizować liczbę alarmów wymaganych do utrzymania wydajnych i bezpiecznych warunków pracy. Jeśli dodamy do tego oprogramowanie do zarządzania alarmami, odpowiedzialność za monitorowanie alarmów może zostać rozproszona na personel, który nie pracuje w obszarach sterowania procesem. Ogólnie rzecz biorąc, dostępnych jest wiele narzędzi programowych i aplikacji pomagających producentom określić, które dane w czasie rzeczywistym wnoszą wartość dodaną w celu poprawy wydajności operacyjnej i zwiększenia ich przewagi konkurencyjnej. Bezpośrednia łączność z sieciami sterowania procesami i zaawansowane udostępnianie danych przynosi wiele korzyści, ale może również prowadzić do potencjalnych ataków cybernetycznych i zagrożeń dla bezpieczeństwa.
Zdalne bezpieczeństwo i wsparcie
Naruszenia danych wynikające z ataków cybernetycznych lub prób stosowania inżynierii społecznej mogą być katastrofalne w skutkach. Aby chronić własność intelektualną (IP), personel informatyczny producenta musi zapewnić bezpieczny zdalny dostęp do systemów za pomocą zapory sieciowej, dając wszystkim, w tym zewnętrznym dostawcom rozwiązań, unikalny dostęp za pomocą nazwy użytkownika i hasła. Ochrona przed hakerami w zdalnych konfiguracjach działa w dwie strony, dlatego należy nadać jej wysoki priorytet po obu stronach zapory. Ponadto starzejące się systemy stanowią wyzwanie, ponieważ wsparcie sprzętowe i programowe, aktualizacje zabezpieczeń i poprawki oprogramowania dla starszych wersji stają się przestarzałe. Personel produkcyjny będzie musiał zabezpieczyć swoje IP za pomocą krytycznych aktualizacji, restartów i poprawek w celu zapewnienia bezpieczeństwa i niezawodności systemu. Wielu producentów korzysta z niestandardowego wdrożenia usługi Windows Server Update Service (WSUS) w celu okresowego wprowadzania poprawek. Serwery i stacje procesowe powinny być regularnie aktualizowane o nowe poprawki w celu zwiększenia bezpieczeństwa i ochrony. Zazwyczaj Microsoft udostępnia te aktualizacje co tydzień. Łatki do systemów sterowania procesami muszą być przetestowane i zatwierdzone przez producenta sprzętu (OEM). Producenci sprzętu często zezwalają na ograniczoną liczbę poprawek i umieszczają je na swojej stronie internetowej do wykorzystania w swoich systemach. Personel produkcyjny musi zidentyfikować zalecane poprawki dla swoich systemów, a następnie je zainstalować. System sterowania może, ale nie musi dobrze poradzić sobie z instalacją, co może spowodować nieplanowane wyłączenie procesu na potencjalnie długi okres czasu i kosztować miliony złotych w utraconej produkcji. Należy pamiętać o stosowaniu wyłącznie wstępnie zatwierdzonych, przetestowanych i zweryfikowanych poprawek producentów, aby zmniejszyć prawdopodobieństwo wystąpienia niepożądanych skutków. Dzięki starannemu podejściu i strategii zarządzania poprawkami producenci mogą utrzymać cyberataki na dystans i czuć się pewnie, wiedząc, że ich systemy będą działać bezpiecznie i wydajnie, z niewielkimi lub żadnymi przerwami. Wszystkie wymagają właściwego wdrożenia i wykonania, aby uniknąć poniesienia dużych ilości nieplanowanych przestojów.
Zdalne zarządzanie i monitoring: Outsourcing
Outsourcing usług zdalnego zarządzania i konserwacji zapobiegawczej może pomóc odciążyć pracowników wewnętrznych od konieczności wykonywania wielu krytycznych zadań. Zadania te obejmują m.in. zarządzanie incydentami, tworzenie kopii zapasowych i odzyskiwanie systemów, analizę i wyszukiwanie danych, aktualizacje i poprawki oprogramowania, monitorowanie oprogramowania i systemów w czasie rzeczywistym, uczenie maszynowe, analizę predykcyjną, odświeżanie sprzętu IT/technologii operacyjnych (OT), automatyzację online oraz edycję programowania systemowego. W przypadku konserwacji zapobiegawczej sprzętu i oprogramowania wielu dostawców i producentów OEM oferuje usługi odświeżania sprzętu oparte na subskrypcji, które obejmują umowę o poziomie usług (SLA) z określoną reakcją i rozwiązaniem w celu utrzymania sprzętu. Zazwyczaj wymagany jest niewielki koszt początkowy CapEx, a większość jest wydatkowana, zazwyczaj w okresie 60 miesięcy.
Ta koncepcja infrastruktury jako usługi (IaaS) zyskuje na popularności w świecie sterowania procesami. W zależności od wymaganych rozwiązań lub usług należy skonsultować się z zaufanym doradcą, który ma doświadczenie w realizacji licznych projektów na różnych platformach i w różnych fazach – od wstępnego planu, poprzez etapy projektowania i budowy w bezpośredniej współpracy z producentami OEM, po etapy utrzymania i ciągłego doskonalenia.
W celu zapewnienia ciągłego wsparcia 24/7 proaktywny zespół zdalnego zarządzania i monitorowania może zająć się wszystkimi problemami, aby zapobiec wszelkim naruszeniom bezpieczeństwa i zwiększyć wydajność przy jednoczesnej oszczędności kosztów w dłuższej perspektywie. Producenci muszą podążać za dzisiejszym szybko rozwijającym się światem technologii i korzystać ze wszystkiego, co ma on do zaoferowania w postaci technologii cyfrowych i aplikacji zdalnych. W ten sposób producenci będą mogli zmniejszyć problemy związane z przepustowością zasobów, zdalnie wykorzystywać dane o znaczeniu krytycznym w czasie rzeczywistym w celu podejmowania świadomych decyzji biznesowych oraz zwiększyć wydajność operacyjną dzięki lepszej efektywności i większemu bezpieczeństwu. Nadszedł czas, aby zaktualizować lub zmodyfikować starsze systemy sterowania i stworzyć solidną, bezpieczną, zdalną infrastrukturę w celu optymalizacji, konserwacji i utrzymania obiektów oraz aby sprostać wymaganiom konsumentów i utrzymać przewagę nad konkurencją. Wprowadzenie tych zmian nie jest kwestią tego, czy do nich dojdzie, ale kiedy do nich dojdzie – a im szybciej, tym lepiej.
Ram Ramamoorthy jest kierownikiem operacyjnym ds. strategicznych rozwiązań produkcyjnych w MAVERICK Technologies.
