Häzirki zaman zawodlarynda dolandyryş sistemalarynyň böleklere bölünmesiniň hakyky ýagdaýy
Toparymyz energiýa, himiýa we maşynçylyk pudaklary boýunça 92 önümçilik desgasynda audit geçirdi. Bu zawodlaryň segsen ýedi prosenti azyndan üç sany garaşsyz dolandyryş ulgamyny ulanýar. Her bir üpjün ediji enjamara aragatnaşyk üçin diňe özüne degişli protokollary ulanýar, enjamlar arasynda tebigy maglumat alyş-çalyş mümkinçiligi ýok. Operatoryň gündelik kadaly barlaglar üçin dört-bäşden bäş-e ýedi ekrana çenli çalşyp oturmagy zerur bolýar.
Dolandyryş ulgamynyň “silo” görnüşinde bölünmegi enjamlaryň kemçiligi däl. Bu, gurluş taýdan goýlan dizaýn ýalňyşlygydyr. Şeýle izolirlenen konfigurasiýalar zawod boýunça umumy netijeliligi ortaça takmynan 29 prosent peseldýär.
Bölnen senagat awtomatizasiýa ulgamlaryndan dörän ýitgileriň sanly taýdan görkezilmegi
Aýrylykda gurnalyp işledilýän DCS we PLC ulgamlary enjamyň garaşylmadyk duruş wagtlaryny gönüden-göni uzaldýar. Sinhronlaşdyrylan iş maglumatlary bolmasa, näsazlygy anyklamak wagty 62 prosent artýar. Mundan daşary, izolirlenen TSI bloklary yrgyldy maglumatlaryny önümçilik ýagdaýy bilen baglanyşdyryp bilmeýär. Netijede, iň möhüm aýlanýan enjamlarda duýdansyz heläkçiligiň töwekgelçiligi 35 prosent ýokary bolýar.
Maliýe ýitgileri köplenç ýolbaşçylygyň ünsünden sypýar. Statistikamyza görä, orta göwrümli bir zawod üçin ýyllyk ortaça ýitgi 128 000 dollara deňdir. IEC 62443-4-2 standartyna görä, böleklere bölnen OT ulgamlary kiberhowpsuzlyk bozulmalarynyň töwekgelçiligini hem ýokarlandyrýar.
Adaty “hemmesine laýyk” integrasiýa taslamalarynyň gaýtadan-gaýtadan şowsuz bolmagynyň sebäpleri
Öz taslama tejribäme görä, integrasiýa şowsuzlyklarynyň 41 prosenti esassyz, ýerliksiz retro-fit usullaryndan gelip çykýar. Öndürijiler maglumatlaryň özara baglanyşygyny köplenç doly enjamlary çalyşmak bilen bulaşdyrýarlar.
Önümçilik durmazdan maglumatlar aragatnaşygyny gurnamak üçin pes töwekgelçili, pes çykdajyly ýol kartasy
Biziň teklibimiz häzirki zawoddaky awtomatizasiýa ulgamlary üçin üç ädimli, durmazdan amala aşyrylýan retro-fit meýilnamasydyr.
Ilki bilen, önümçiligi togtatmazdan protokol uýgunlaşdyrmasy üçin paýlanan “edge gateway” uçugyny ornaşdyrýarys. Bu geçiriş şlýuzlary Profinet, Modbus we üpjün edijä degişli hususy protokollary standart OPC UA-a öwürýär. Ikinji ädimde, ISA-95 talaplaryna berk laýyk gelýän gatlaklaýyn maglumat geçiriş arhitekturasy gurlar. Biz meýdan dolandyryş, önümçiligi monitorizasiýa we kärhana dolandyryş gatlaklaryny aýrylaýarys. Üçünji ädimde, TSI yrgyldy maglumatlaryny we energiýa gorag duýduryşlaryny bir bitewi platforma gönükdirýäris.
Şeýlelikde, ähli PLC logika maglumatlary we DCS proses maglumatlary biziň bir sany senagat maglumat panelimizde jemlenýär.
Awtoryň tehniki garaýyşlary – Industry 4.0 retro-fitlerinde üç ýygy duş gelinýän nädogry baha bermek
Dünýä boýunça 15 ýyllyk awtomatizasiýa taslama tejribäme esaslanyp, üç sany ýygy duş gelinýän nädogry garaýşy belleýärin.
Birinji ýalňyşlyk: Kärhanalar OT maglumat “silo”laryny bejermezden öň IT bulut infrastrukturasy gurmaga ileri tutulma berýär. Esas gatlakdaky dolandyryş maglumatlary doly we takyk bolmasa, bulut platformalary hiç hili hakyky gymmat döretmeýär.
Ikinji ýalňyşlyk: OT maglumatlarynyň hemmesini izolýasiýa we gorag çäreleri bolmazdan IT ulgamyna açmak. Bu bolsa esasy PLC we DCS ulgamlaryny daşarky kiberhüjüm howplaryna açyk goýýar.
Üçünji ýalňyşlyk: Sahadaky ähli dolandyryş enjamlarynda wagtyň belliginiň sinhronlaşdyrylmagyna üns bermezlik. Sinhron däl maglumatlar enjam näsazlyklary ýüze çykanda nädogry näsazlyk derňewine getirer.
Meniň esasy teklibim: Ilki bilen ýerindäki OT maglumat “silo”laryny düzetmeli, diňe şondan soň ýokarky derejedäki sanly ulgamlary gurmaly.
Ölçäp bolýan maglumatlary bolan iki amaly ulanyş öňegidişligi
1-nji ýagdaý – Termik elektrik stansiýasynda energiýa goragy bilen TSI aragatnaşygynyň gurnalmagy
Taslamanyň beýany: 600 MW kuwwatly termik elektrik stansiýasy garaşsyz energiýa gorag enjamlaryny we TSI ulgamlaryny ulanýardy. Hyzmatdaşlar generatorlaryň iş ýagdaýyny yzarlamak üçin iki aýratyn platformany ulanmalydy.
Retro-fit çäreleri: Protokol konwersiýasy üçin sekiz sany OPC UA “edge gateway” ornaşdyrdyk. Asyl ABB energiýa gorag modullaryna ýa-da TSI yrgyldy monitorlaryna el degirmedik, olaryň haýsyny hem çalşak bolmadyk.
Ölçäp bolýan netijeler: Generator näsazlygyny anyklamak wagty 42 minutdan 9 minuta çenli düşdi (79% ösüş). Gündelik enjam barlaglary üçin zähmet sarp edişi doly iki sany doly iş başyndaky operatoryň derejesinde azaldy, bu ýyllyk 4 200 adam-sagat tygşytlamagy berdi. Dolulygyna maglumat sinhronizasiýasyndan soň garaşylmadyk duruş töwekgelçiligi 47 prosent azaldy.
2-nji ýagdaý – Inçe himiýa zawodunda PLC we DCS arasyndaky integrasiýa
Taslamanyň beýany: Himiýa zawody esasy prosesler üçin Siemens DCS we kömekçi bölümler üçin Mitsubishi PLC ulanýardy. Iki ulgam arasynda maglumat alyş-çalyş ýokdy, munuň netijesinde çig mal iýmitlendirişinde ýygy-ýygydan gabat gelmezlikler bolup, aýlyk 3,1% ýalňyşlyk derejesine sebäp bolýardy.
Retro-fit çäreleri: Asyl dolandyryş logikasyna täsir etmezlik üçin pasiw protokol ýygnamak usulyny kabul etdik. Önümçilik howpsuzlygy talaplaryna görä, ugurlaýyn bir taraplaýyn we iki taraplaýyn klassifikasiýalaýyn maglumat geçirişini işe girizdik.
Ölçäp bolýan netijeler: Çig mal iýmitlendirişindäki ýalňyşlyk derejesi aýda 3,1 prosentden 0,2 prosente çenli düşdi (93% peseliş). Umumy önümçilik liniýasynyň iş netijeliligi 22,6 prosent ýokarlandy. Doly dolandyryş ulgamyny çalyşmak bilen deňeşdirilende retro-fit çykdajylary 53 prosent az boldy, bu bolsa gönüden-göni 187 000 dollar tygşytlamaga deňdir.
Geljegiň ugurlary – zawody awtomatizasiýa etmekde täze nesil aragatnaşyk tehnologiýalary
Ýokary takyklykly awtomatizasiýa ýagdaýlarynda OPC UA over TSN adaty fieldbus tehnologiýalaryny çalyşar. “Edge AI” birleşdirilen dolandyryş maglumat platformalaryna hakyky wagtly näsazlyk çaklamasyny ornaşdyrar. Bäş ýylyň içinde özara tebigy inter-operirlenýän PLC we DCS önümleri bazarda esasy orun tutar. Netijede, giçki tapgyrdaky maglumat aragatnaşygy retro-fit işleri ep-esli azalýar. Geljekki akylly zawodlar ähli sahadaky awtomatizasiýa enjamlary üçin “plug-and-play” görnüşinde, ýagny göni goşup işledilýän elýeterligi üpjün eder.
Awtor: Gu Jinghong, nebit, gaz we himiýa pudaklary üçin PLC we DCS çözgütlerine ýöriteleşen senagat awtomatizasiýa inženeri.
