L'OT edge: spina dorsale della moderna architettura di automazione
Claudio Fayad, Vice President of Technology per le business unit Systems e Software di Emerson, spiega come il moderno edge OT sarà la spina dorsale della moderna automazione, consentendo un maggiore accesso ai dati dal campo intelligente al cloud.
Se si chiede a dieci persone la definizione di "edge", probabilmente si otterranno dodici risposte diverse. Introdotto dall'IT diversi anni fa per descrivere la periferia di una rete informatica e la strategia di spingere ulteriormente la potenza di calcolo verso tale periferia, il concetto di edge si può interpretare e definire in molti modi, tutti probabilmente veri. Ma esiste una nuova definizione specifica della tecnologia operativa (OT) dell'edge che si sta formando, accelerando la trasformazione dell'automazione.
Negli ultimi quattro decenni le aziende hanno investito molto nella tecnologia per l'automazione per migliorare l'efficienza produttiva e la sicurezza e per ottenere una migliore comprensione dello stato degli asset. L'architettura di automazione tradizionale era relativamente semplice, con sensori e valvole sul campo collegati tramite I/O cablati a un sistema di controllo centralizzato o ad altri sistemi software specifici per funzioni, come manutenzione e affidabilità, sicurezza e altro ancora. La struttura di questa architettura tecnologica era più o meno la stessa l'anno scorso di 40 anni fa, con un'unica grande novità nella tecnologia della piattaforma di calcolo avvenuta a metà degli anni '90.
La domanda di informazioni di maggiore utilità pratica da più applicazioni, distribuite più velocemente a più persone, sta guidando una rivoluzionaria riconsiderazione dell'architettura dell'automazione. La spina dorsale di questa nuova architettura è l'edge specifico per l'OT, dove nuove tecnologie rendono i dati accessibili in modo più sicuro e libero, spingendo la potenza di calcolo a tutti i livelli delle operazioni, sia in loco che fuori, semplificando contemporaneamente la gestione della sempre crescente densità tecnologica.
Ecco alcuni trend che dimostrano come l'OT edge ridefinirà l'architettura dell'elaborazione in loco:
Separazione di I/O controllori: questa massiccia trasformazione della connettività sul campo semplifica il modo in cui i dispositivi da campo sono connessi ai sistemi. La tecnologia CHARMS di Emerson è stata la prima nel suo genere a fornire questa funzionalità. Presto Ethernet-APL continuerà questo percorso, utilizzando la potenza di Ethernet per disaccoppiare l'I/O dal sistema di controllo. Gli equivalenti Ethernet dei protocolli attuali porteranno più tipi di dati nel sistema di controllo e direttamente all'analisi cloud.
Iper-convergenza: tradizionalmente, l'idea di espandere o riconfigurare la capacità del sistema di controllo richiedeva un progetto di investimento, una spesa considerevole e molto tempo. Le nuove soluzioni iperconvergenti, in cui le risorse di calcolo sono partizionate in modo flessibile dal software, cambiano questo paradigma. L'implementazione di nuove funzionalità di controllo si può realizzare in metà tempo, con un impatto tecnologico molto più ridotto, offrendo maggiore velocità e flessibilità, senza investimenti di capitale o nuove infrastrutture fisiche.
Controllo definito dal software: oggi, il sistema di comando distribuito (DCS) è progettato con controllori hardware progettati per condizioni estreme di temperatura, umidità e vibrazione, anche se solo circa il 25% delle applicazioni ne ha realmente bisogno. La maggior parte dell'hardware del controllore è riposta al sicuro in armadi posizionati in stanze climatizzate. Il controllo definito dal software consente agli utenti di selezionare autonomamente il software e l'hardware di controllo e di scalare secondo necessità, offrendo flessibilità di implementazione e gestione del sistema, senza sacrificare determinismo, accuratezza o integrità del sistema.
Containerizzazione del software: separando le funzioni del software dal sistema operativo pur mantenendo la necessaria funzionalità del kernel del sistema operativo, i container software leggeri possono essere distribuiti più facilmente in un'infrastruttura, offrendo una maggiore flessibilità e sicurezza delle architetture di calcolo e dell'utilizzo dei dati. La distribuzione del carico di lavoro può ridurre i colli di bottiglia e ampliare l'accessibilità alle funzionalità del software, nel contesto in cui ciò è necessario.
Unificazione del data fabric: un'accessibilità dei dati più uniforme da più applicazioni, inclusa l'analisi cloud, sarà resa possibile attraverso modelli di dati standard distribuiti e strumenti di integrazione dei dati come Inmation di AspenTech. Un data fabric unificante implementato nell'OT edge aiuta a connettere il campo intelligente al cloud, con dati contestuali consegnati alla persona giusta ovunque si trovi, consentendo analisi più semplici e nuovi modelli operativi con supporto esperto ovunque.
Integrazione della tecnologia IT/OT: poiché IT e OT devono convergere meglio per fornire una connettività aziendale sicura e una migliore integrazione tra i sistemi OT e le piattaforme IT, l'OT edge funge da principale punto di integrazione tra le due discipline. Questa convergenza sta rendendo più facile distribuire i dati DCS in tutta l'azienda, con tecnologie come l'ambiente DeltaV™ Edge di Emerson.
Accesso aperto e sicuro: la soluzione di sicurezza tradizionale automatizzata limita l'accesso ai dati all'interno dell'ambiente dell'impianto. Creare un accesso più aperto ma sicuro attraverso strumenti come il server dati AMS Device Manager di Emerson consente agli esperti remoti di monitorare e consigliare azioni correttive sullo stato degli asset, accelerando la prioritizzazione e il tempo di risposta delle risorse in loco.
Innovazioni come l'intelligenza artificiale, il machine learning, i digital twin e l'informatica integrata stanno guidando la richiesta di set di dati più ricchi e di un accesso più facile. Non solo i sistemi centrali offrono capacità di calcolo più potenti, ma quasi ogni pezzo di apparecchiatura o asset ha anche la possibilità di eseguire immediatamente attività computazionali abilitate dal software integrato. Il moderno OT edge sta rendendo tutto ciò possibile.
Un ottimo esempio è dato dal settore dell'energia. L'ambizione di raggiungere il net zero a livello globale stanno incrementando la domanda di energia elettrica da fonti rinnovabili. Di conseguenza sta anche cambiando la struttura della "rete elettrica", con la generazione decentralizzata che spinge la domanda di soluzioni di controllo più flessibili. La resilienza, la flessibilità e la reattività della nostra infrastruttura di rete elettrica diventano quindi ancora più cruciali. Le soluzioni Edge della griglia Ovation™ di Emerson aiutano a fornire dati di rete ad alta risoluzione da dispositivi da campo, sistemi di controllo distribuito e software di gestione della rete. I controllori dell'edge della rete espandono le opzioni di controllo oltre il centro di controllo e nel campo, dove apparecchiature come i sistemi di controllo della tensione, gli interruttori, le risorse energetiche distribuite (DER) come gli impianti solari e i caricabatterie per veicoli elettrici devono essere monitorati e controllati.
Tecnologie avanzate come queste stanno aiutando le aziende a far evolvere i loro modelli operativi, rendendo possibili operazioni e progettazione aziendali basate su cloud secondo modalità che solo qualche anno fa erano solo un sogno. L'OT edge è la spina dorsale che renderà tutto questo possibile.
Scopri tutte le informazioni sulla Boundless AutomationSM in "Innovations in Automation".
