L'edge OT: come il controllo distribuito sblocca le operazioni autonome
Claudio Fayad, Chief Technology Officer della divisione Aspen Technology di Emerson, dirige la sezione tecnologica del software industriale, inclusa l'IA. Spiega come il moderno edge OT funga da spina dorsale dell'automazione moderna, per rendere i dati più accessibili e realizzare una solida potenza di calcolo dal campo intelligente al cloud.
Che cos'è l'OT Edge?
Se si chiede a dieci persone la definizione di "edge", probabilmente si otterranno 12 risposte diverse. Ma nella tecnologia operativa (OT) esiste una nuova definizione specifica del settore che sta accelerando la trasformazione dell'automazione.
Perché è importante
Le architetture di automazione legacy sono state progettate per il controllo statico, non per l'intelligenza artificiale e l'ottimizzazione continua. L'edge OT capovolge questo modello: separa il controllo dal campo, spinge l'elaborazione più vicino agli asset e unifica i flussi di dati, consentendo approfondimenti in tempo reale e processi decisionali autonomi su larga scala.
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 e sicurezza. La struttura di questa architettura tecnologica era più o meno la stessa l'anno scorso e 40 anni fa. Solo un grande cambiamento nella tecnologia delle piattaforme informatiche è avvenuto 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.
Sette tendenze che dimostrano come OT Edge ridefinirà l'elaborazione on-premise
1. Separazione di I/O e 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 del suo genere a fornire questa capacità. 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.
2. Iperconvergenza
L'iperconvergenza rende più semplice e meno costosa l'espansione o la riconfigurazione della capacità del sistema di controllo. È ora possibile eseguire il provisioning di nuove capacità di controllo in metà tempo, con un impatto tecnologico molto più semplice, costi iniziali inferiori e maggiore velocità e flessibilità.
3. Controllo definito dal software
Oggi, il sistema di controllo distribuito (DCS) è progettato con un controllore hardware per gestire condizioni estreme di temperatura, umidità e vibrazioni. Tuttavia, solo il 25% circa delle applicazioni lo richiede davvero. 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 software e hardware di controllo in modo indipendente e di scalare secondo necessità. Questo offre flessibilità di implementazione e gestione del sistema, senza sacrificare il determinismo, l'accuratezza o l'integrità del sistema.
4. Containerizzazione del software
Separando le funzioni software dal sistema operativo, i container software leggeri possono essere distribuiti più facilmente in un'infrastruttura. Questo offre maggiore flessibilità e sicurezza delle architetture di elaborazione 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 è necessario.
5. Unificazione del data fabric – Abbattere i silos
Rendere i dati più uniformemente accessibili da più applicazioni, inclusa l'analisi cloud, richiede un data fabric unificato distribuito nell'edge OT. Un data fabric unificato, reso possibile da modelli di dati standard distribuiti e strumenti di integrazione dei dati come Inmation di AspenTech, aiuta a connettere il campo intelligente al cloud con dati contestualizzati e forniti alla persona giusta, ovunque si trovi, consentendo analisi più semplici e nuovi modelli operativi con il supporto di esperti dislocati ovunque.
6. 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.
7. Accesso sicuro e aperto
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.
Impatto sul mondo reale.
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.
Il futuro dell'edge OT
Tecnologie avanzate come queste stanno aiutando le aziende a fare 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.
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