Przemysłowa rewolucja: jak SDA i agnostyka sprzętowa zmieniają oblicze automatyki
W przemyśle automatyki zawsze istniała silna relacja między sprzętem, a zamkniętym oprogramowaniem. Jednak nadchodzi era programowo definiowanej automatyzacji (SDA), gdzie aplikacja i oprogramowanie zostaną oddzielone od sprzętu. To oznacza rewolucyjną transformację, która przyniesie liczne korzyści zarówno dla deweloperów, jak i właścicieli systemów automatyki.
Tradycyjnie systemy automatyki i ich sterowniki PLC (programowalne sterowniki logiczne) charakteryzowały się bardzo ścisłym połączeniem sprzętu i oprogramowania. Dziedzina ta została zdominowana przez niewielką liczbę dostawców, takich jak Siemens, ABB, Bosch i Rockwell Automation. SDA zrywa tę silną więź, wprowadzając agnostykę sprzętu. Oddziela ona aplikacje od komponentów sprzętowych, na których działają.
"Projektanci systemów mają otwartą drogę do wyboru dowolnej platformy bez konieczności wiązania się z konkretnym dostawcą. Architektura SDA umożliwia swobodne dobieranie komponentów sprzętowych od różnych producentów, a także ich wymianę na inne elementy. To prawdziwy przełom w projektowaniu systemów.."
Tomasz Badowski
Sales director, Etteplan SES business unit we Wroclawiu, Polska
SDA opiera się na wirtualizacji i abstrakcji warstwowy sprzętu i oprogramowania, połączonych interfejsem programowania aplikacji. Pozwala to na wykorzystanie różnych komponentów sprzętowych i programowych oraz dostosowanie do indywidualnych potrzeb.
"Agnostyka sprzętowa sama w sobie nie jest nowością, jednak w obszarze automatyki przemysłowej stała się innowacyjnym rozwiązaniem. Jedną z analogii do SDA jest Android Google na smartfonach; inną jest Open RAN w mobilnej infrastrukturze telekomunikacyjnej. Istnieje wspólna platforma oprogramowania dla wszystkich, ale pełna swoboda w zakresie wykorzystanego sprzętu" - wyjaśnia Daniel Rogóż, Senior Department Manager, EBU, Etteplan w Poznaniu.
Korzyści, wyzwania i zagrożenia
Celem automatyzacji zawsze było zapewnienie efektywności pod względem kosztów, bezpieczeństwa, zmniejszenia liczby wypadków, podniesienia jakości i przyspieszenia procesów. Automatyzacja definiowana programowo może pozytywnie wpłynąć na wszystkie z tych aspektów. Ta poprawa jakości nie jest jedyną korzyścią.
"Obecnie zalety SDA nie są bezpośrednio ukierunkowane na redukcję kosztów. Zamiast tego otwiera ekosystem, aby połączyć świat praktycznie z poziomu urządzenia i hali produkcyjnej. Wartość dodana wynika z interoperacyjności i łatwego łączenia wielu bloków" - mówi Daniel Rogóż.
Interoperacyjność to ogromny bonus dla deweloperów. Mogą oni korzystać z wieloplatformowych interfejsów programistycznych, aby łączyć systemy wielu dostawców bez ryzyka, że oprogramowanie nie będzie działać.
Jednym z wyzwań w SDA jest to, że wymaga ono nabycia nowych umiejętności. Konieczne jest dobre zrozumienie domeny automatyzacji w połączeniu z wiedzą na poziomie aplikacji. Firmy muszą budować kompetencje, aby wykorzystać nowe możliwości w swoich projektach. Jednak programiści i inżynierowie nie muszą już być specjalistami doświadczonymi w konkretnym sterowniku PLC, ale mogą odnieść sukces dzięki bardziej ogólnym zestawom umiejętności.
Innym wyzwaniem są regulacje. SDA musi zapewniać bezpieczeństwo funkcjonalne i cyberbezpieczeństwo w taki sam sposób, jak robiła to tradycyjna automatyka. Podobnie jak w przypadku każdej nowej technologii, agnostyka sprzętowa również budzi kontrowersje.
"Niektórzy podejrzewają, że wykorzystanie komponentów od wielu dostawców nie może być wystarczająco bezpieczne i niezawodne, jak w przypadku jednego dostawcy zarządzającego wszystkim. Trudno jest określić, kto jest odpowiedzialny za jakość. Jednym z rozwiązań może być przejęcie odpowiedzialności przez integratora" - mówi Rogóż.
SDA może stworzyć nowe możliwości biznesowe
Oczekuje się, że z czasem wykorzystanie automatyzacji definiowanej programowo stworzy rozszerzający się ekosystem dostawców sprzętu i twórców oprogramowania. Otworzy to rynek dla większej liczby graczy. Co więcej, według niektórych obliczeń SDA może poprawić efektywność kosztową o 30%.
"Istnieje możliwość większej konkurencji cenowej w zakresie komponentów sprzętowych, jeśli SDA zyska dużą popularność i akceptację zarówno wśród kierowników fabryk, jak i dostawców sprzętu i oprogramowania. Musimy przekonać i wyedukować ich wszystkich, aby dołączyli do świata SDA i zrozumieli płynące z niego korzyści" - mówi Tomasz.
Uważa on, że SDA może całkowicie zmienić sposób automatyzacji i jej wygląd. Do tej pory automatyka przemysłowa była projektowana przez ludzi, ale w przyszłości sztuczna inteligencja będzie wykrywać nieefektywności i organizować się w celu poprawy wydajności.
Etteplan rozpoczyna swoje pierwsze projekty i korzysta z ctrlX Automation firmy Bosch Rexroth, wiodącej platformy SDA. Eksperci firmy pomogą klientom w dostosowaniu ich produktów do platformy.
“Możemy pomóc na przykład w tworzeniu aplikacji automatyzacji i wyborze aplikacji do gromadzenia lub przetwarzania danych. Zbudujemy też kompleksowe systemy sprzętowe, pomożemy w wyborze komponentów i opracujemy kompleksowe rozwiązanie."
Daniel Rogóż
Senior Department Manager EBU, Etteplan w Poznaniu, Polska