Die Branche wird sich mit Boundless Automation weiterentwickeln
Peter Zornio, Chief Technology Officer bei Emerson, beschreibt, wie eine neue Automatisierungsarchitektur Branchen dabei helfen wird, Datensilos zu beseitigen, die Rechenleistung zu erweitern und neue cloudbasierte Betriebs- und Engineering-Modelle einzuführen.
Die zunehmende Verfügbarkeit transformativer Technologien wie künstliche Intelligenz (KI), maschinelles Lernen, fortschrittliche Modellierung, Hochgeschwindigkeitskommunikation und Cloud Computing zwingt Hersteller aller Branchen dazu, zu untersuchen, wie sie diese Innovationen nutzen können, um neue Maßstäbe in der Technik und Betriebsleistung zu setzen.
Die Automatisierung hat sich von den frühen digitalen Technologien der 1980er Jahre über das industrielle Internet der Dinge (IIoT) zu Beginn der 2000er Jahre bis hin zur digitalen Transformation und Industrie 4.0 in den letzten Jahren weiterentwickelt. Ungeachtet des Buzzwords war das Ziel das gleiche: Technologie und Software nutzen, um Ausfallzeiten zu reduzieren, Sicherheit und Sicherheit zu erhöhen, den CO2-Fußabdruck zu reduzieren und die Effizienz zu steigern.
Doch obwohl die Automatisierung in den letzten Jahrzehnten enorme Vorteile gebracht hat, hat sich eine unbeabsichtigte Konsequenz entwickelt, da jedes Funktionsteam sein eigenes Technologieportfolio aufgebaut hat: Datensilos.
Über viele Jahre hat die Einführung neuer Technologien in bestimmten Bereichen und Funktionen stattgefunden, wie beispielsweise Zuverlässigkeit, Produktion, Sicherheit und Nachhaltigkeit. Das Ergebnis sind vertikale Technologie-Silos, die jeder Rolle helfen sollten, die Leistung zu messen, Arbeitsaufgaben zu priorisieren und die Betriebsbedingungen im Rahmen ihrer Arbeitsfunktion zu ändern. Während sich die funktionale Produktivität verbesserte, litt die Fähigkeit zur sinnvollen Zusammenarbeit und Korrelation von Daten.
Die Realität dieses fragmentierten Ansatzes ist in letzter Zeit offensichtlich geworden, da Unternehmen, die ihre eigene digitale Transformation vorantreiben, erkannt haben, dass ihren Daten oft der erforderliche Kontext fehlt, um neue Erkenntnisse zu gewinnen. Vielversprechende Ambitionen lieferten keine Ergebnisse: Data-Lake-Projekte werden zu Datensümpfen, cloudbasierte Analyseinitiativen verursachen Kostenüberschreitungen und digitale Unternehmensprojekte liefern gemischte Ergebnisse.
Die Grundursache dafür ist einfach: Die zugrunde liegende Automatisierungsarchitektur – deren Design fast 50 Jahre alt ist – ist nicht dafür ausgelegt, den Informationsbedarf moderner Unternehmen zu erfüllen. Moderne Technologien und Software erfordern eine Offenheit und Datentransparenz, die diese traditionelle Architektur nicht unterstützen kann. Es wird eine neue Automatisierungsarchitektur benötigt, die zunehmend offener und dennoch sicherer ist, in der Daten von verschiedenen Rollen genutzt werden können und Software ihr volles Potenzial entfalten kann.
Emerson nennt diese neue Architektur „Boundless Automation℠“. Diese neue Architektur verbindet drei verschiedene, aber voneinander abhängige Computerdomänen: Intelligent Field, Edge und Cloud. Integriert und ausgerichtet durch eine vereinheitlichende Data Fabric schafft Boundless Automation eine zusammenhängende Architektur, die den Zugriff und die Nutzung von Daten von immer leistungsfähigerer Software auf allen Ebenen transformiert.
Intelligentes Feld
Innovationen in den Bereichen Sensor-, Installations- und Kommunikationstechnologien fördern den Aufbau eines weitreichenden Netzwerks aus intelligenten Ressourcen und eine verbesserte Transparenz. Anwendungen, die einst als zu kostspielig oder technisch zu anspruchsvoll galten, profitieren nun von den Vorteilen von Echtzeitdaten. Blinde Flecken in Einrichtungen werden beseitigt und neue Methoden zur Verteilung dieser Daten werden umgesetzt, wie zum Beispiel:
Neue Überwachungsanwendungen wie Korrosions-, Leckage- und Vibrationserkennung bieten einen Echtzeit-Einblick in den Zustand kritischer Anlagen.
Kabellose und eingriffsfreie Installationstechniken machen den Einsatz von Sensoren schneller, einfacher, kostengünstiger und weniger riskant.
Anwendungen mit umfangreichen Daten wie Videos und verteilte Datenvisualisierung werden durch eine schnellere Datenübertragung mit hoher Kapazität unterstützt.
Mobilfunktechnologien wie 5G übertragen Daten direkt in die Cloud und sorgen so für mehr betriebliche Flexibilität.
Onboard-Analysen in Feldgeräten wie digitalen Stellungsreglern beschleunigen ein tieferes und schnelleres Verständnis des Zustands von Anlagen und erforderlichen Maßnahmen.
Als Grundlage jeder Fertigung entwickeln sich intelligente Felder und Fabrikhallen rasant weiter, um die Rechenleistung tiefer in den Betrieb zu integrieren, Daten schneller in Erkenntnisse umzuwandeln und Informationen in kürzerer Zeit für jeden und überall verfügbar zu machen.
Edge
Ein Begriff, der seit über einem Jahrzehnt in aller Munde ist, wird definiert als das von der IT verwaltete Computer- und Netzwerkumfeld an der Peripherie eines Betriebs. Die neue, moderne Boundless Automation Edge vereinfacht die Bereitstellung und Verwaltung von Betriebstechnologien (Operational Technologies, OT), die eine größere Agilität vor Ort, tief integrierte Rechenleistung auf allen Ebenen und eine bessere Konnektivität zwischen Feld und Cloud sicherstellen.
Zu den wichtigsten Triebkräften moderner Edge-Technologien gehört die Verbreitung von Software, einschließlich Software, die traditionelle Hardwarefunktionen übernimmt. Unternehmen, die Daten durch offene, aber inhärent sichere Softwareumgebungen besser nutzen möchten, setzen auf moderne Edge-Technologien, um Daten für verschiedene Funktionen besser zugänglich zu machen, die Bereitstellung und Verwaltung von Software zu vereinfachen und so die Komplexität zu reduzieren und Datensilos zu beseitigen.
Die Containerisierung von Software entkoppelt Software von Hardware und Softwarefunktionen domänenübergreifend portierbar machen.
Eine einheitliche Datenstruktur hilft dabei, Daten aus verschiedenen Systemen zu integrieren und für mehr Benutzer zu erschließen.
Administrative Tools vereinfachen die Verwaltung komplexerer Technologiearchitekturen, rationalisieren das Versionsmanagement, maximieren die Cyber-Sicherheit und reduzieren den Zeitaufwand für das Engineering.
Cloud
Einst wurde die Cloud als zentrales Datenarchiv und eine Methode zur Vereinfachung der Softwareverteilung betrachet. Nun ist sie zu einer integralen Echtzeitdomäne für operative Abläufe und Technik herangereift.
Während die Teams vor Ort die Entscheidungen und Maßnahmen in Echtzeit verwalten, die für einen sicheren und rentablen Betrieb der Anlage erforderlich sind, können zentralisierte Teams und externe Experten eine strategische Rolle übernehmen, um zu überwachen und zu bewerten, wie verschiedene Strategien unternehmensweit erstklassige Ergebnisse liefern. Dank schnellerer Kommunikation und fortschrittlicher Softwareinnovationen können Unternehmen die Transparenz verschiedener Anlagen zentralisieren und sogar die Technologie- und Betriebsstrategien austauschen, mit denen eine Anlage die anderen übertrifft. Dieses „Enterprise Operations“-Modell verwaltet eine Flotte von Betriebseinheiten im Einklang, mit einer stärkeren Betriebsphilosophie, besseren Vergleichsdaten und einem agileren Ansatz für betriebliche Veränderungen.
Bei Investitionsprojekten nutzt Boundless Automation die Cloud, um die Komplexität moderner Projekte zu reduzieren, indem sie zentralisierte Engineering- und Datenmanagement-Tools zur Verfügung stellt, die Dutzende von Lieferanten und Projektteams auf der ganzen Welt verbinden und aufeinander abstimmen. Das reduziert Fehler und stellt sicher, dass alle Teams auf der Grundlage eines gemeinsamen Verständnisses und einer einzigen Quelle für Projektdaten arbeiten. Modulare Projektdesigns lassen sich mit technischen Integrationstools, die Konfiguration und Tests virtualisieren, einfacher verwalten, sodass beschleunigte Projektpläne eingehalten und Budgets nicht überschritten werden.
Fazit
Die Anforderungen an einen sicheren, nachhaltigen und profitablen Betrieb erfordern eine größere betriebliche Flexibilität, mehr Agilität und bessere Entscheidungen. Und trotz der massiven Zunahme der Datenverfügbarkeit wird die Fähigkeit, diese Daten in neue und verwertbare Erkenntnisse umzuwandeln, durch eine veraltete Technologiearchitektur behindert. Die offene, sichere und moderne Boundless Automation Architektur verschafft Herstellern in allen Branchen die Möglichkeit, ihre Daten freizusetzen und die vollständige Leistungsfähigkeit ihrer Software zu nutzen, um erstklassige Leistungen zu erzielen.
Weitere Informationen über Boundless AutomationSM erhalten Sie in „Innovationen in der Automatisierung“.
