如何实现远程自动化的成功

在一个遥远但相互联系的世界里,这就是如何跟上制造业自动化变化的步伐

通过Ram Ramamoorthy 2021年3月31日
MAVERICK Technologies提供

我们生活的世界已经不是我们曾经认识的那个世界了。前所未有的全球性事件和新的技术进步正迫使制造商适应不断变化、更加偏远的商业环境。改变是不可避免的,因为行业感受到这种新现实的影响,以及它从业务和资源角度带来的挑战。

为了继续前进并保持竞争力,制造商必须寻找新的做事方式——新的方法,新的自动化技术和应用。现在,他们比以往任何时候都更需要对遗留控制系统进行数字化改造,建立安全的远程基础设施,并建立远程应用支持能力,以优化、维护和维持他们的设施。制造商还应制定远程管理策略,利用智能技术、移动设备、远程访问连接和通信工具,确保关键基础设施保持正常并有效运行。

智能制造和工业物联网(IIoT)技术可以帮助制造商捕获、收集、存储和分析数据,以辅助决策。为了提高运营效率,他们必须关注高性能人机界面(HP-HMIs)、警报合理化和预测性维护的最新趋势。工业人员必须适应更新、更安全的工作方式,以降低数据泄露和社会工程攻击的风险。随着产业劳动力的发展,企业必须用更少的资源做到这一切,甚至更多。

资源方面的考虑

以婴儿潮一代为主的产业人员虽然因各种原因退休,但最重要的是人身安全。在这种高于正常水平的外流之外,再加上劳动力的流失,这种结合将更多的责任和任务交给了已经工作量很大的人员。

那些留下来填补不断扩大的技能差距的人几乎没有带宽来进行更新,以保持新的和旧的硬件和软件的安全和优化,他们发现自己更多地应对更高优先级的任务。有些人还可能缺乏故障排除和诊断系统故障或日常流程问题所需的经验水平,这可能导致设备故障和昂贵的停机时间。

随着制造商将其传统控制系统转换为更现代的数字技术(例如,工业物联网、数据分析工具、数字双胞胎/数字线程、人工智能、增强现实/虚拟现实、机器学习等)并建立远程基础设施,他们必须权衡内部资源带宽问题和相关成本的利弊。

  • 在内部进行资本支出(CapEx)项目——购买硬件/软件并使用现有资源进行安装——是否现实?
  • 在安装远程应用程序之前,是否有人员参与过至少一个大型控制系统安装或迁移项目?
  • 人员是否接受关键自动化任务的培训?
  • 工作人员能否有效地诊断系统故障或处理可能出现的日常流程问题?
  • 谁将在新的系统升级和基础设施方面培训自动化人员,并为必要的远程自动化应用程序提供支持?
  • 员工是否有能力远程监控系统,并保持系统的优化、维护和24/7运行?

公司通常需要第三方合作伙伴的帮助,他们可以进行需求评估和技能差距分析,并提供有关最新技术进步、平台、远程基础设施和应用程序的运营和专业知识。然而,成本和停机时间始终是任何企业的主要因素。

考虑与系统故障或停机时间相关的潜在成本。没有人希望出现生产损失和产品质量问题。许多公司无法承受让一名员工全天候应对潜在问题的成本。相反,重点应该放在手头的日常操作任务上。

减少内部人员执行关键自动化任务或接受关键自动化任务培训的时间可以实现成本节约。在一天结束的时候,如果第三方解决方案和服务提供了积极的投资回报(ROI),那么任何流程改进或潜在的系统故障或停机时间的收益都超过了成本。

远程访问:数据为王

与当今工业控制系统的互连从业务办公室到工厂车间以及所有远程位置都是必不可少的。人员可以在世界任何地方进行通信和访问数据。然而,对于许多制造商来说,遗留的控制系统限制了与智能现场设备、子系统和更高级别的企业级系统的开放通信,使得人员难以访问和监控关键数据。

这就是智能技术、无线技术、高速网络连接、开放系统、预测性维护、警报合理化和hp - hmi的最新进展发挥作用的地方。利用这些技术可以帮助制造商远程管理和监控关键的自动化和控制系统,并实时访问数据。

例如,通过正确的智能技术、设备和工具,可以有效地捕获、存储、分析和使用关键任务数据,以运行设施并满足客户需求。智能设备提高了资产利用率,增加了连通性,并在整个企业中实现了近乎实时的数据驱动决策。

数据历史学家(例如,罗克韦尔自动化公司的FactoryTalk历史学家、OSIsoft PI和AspenTech公司的Aspen InfoPlus.21)在从自动化过程核心的仪表和控制系统源获取和存储选定的过程自动化数据方面发挥着关键作用。今天,历史学家已经成为经理的人机界面。管理人员现在可以依靠历史记录和其他软件在他们的移动设备上远程提供实时生产信息。他们可以实时根据历史趋势、关键性能指标和其他系统数据报告做出明智的决策。

HP-HMI图形是在正确的时间将关键数据提供给正确的人员的关键,可以帮助提高操作员更有效地管理操作的能力,增加对警报和其他异常情况的响应时间(见图1)。警报合理化团队可以证明、验证和记录操作员看到的警报,以最大限度地减少所需的警报数量,以保持操作条件的高效和安全。将告警管理软件添加到组合中,可以将告警监控职责分散到不在过程控制领域工作的人员。

总的来说,有许多软件工具和应用程序可以帮助制造商确定哪些实时数据可以增加价值,以提高运营效率,增加竞争优势。直接连接过程控制网络和高级数据共享带来了许多好处,但也可能导致潜在的网络攻击和安全风险。

远程安全和支持

网络攻击或社会工程企图导致的数据泄露可能是毁灭性的。为了保护知识产权(IP),制造商的信息技术(IT)人员需要确保安全可靠的远程防火墙访问系统,通过用户名和密码为所有人提供唯一的访问权限,包括第三方解决方案提供商。在远程设置中,防止黑客的安全覆盖有两种方式,因此应该从防火墙的两端将其放在高优先级上。

图1:技术进步使世界保持联系。例如,高性能HMI图形是在正确的时间将关键数据提供给正确的人员的关键,可以帮助提高操作员更有效地管理操作的能力,增加对警报和其他异常情况的响应时间。数据才是王道。MAVERICK Technologies提供

图1:技术进步使世界保持联系。例如,高性能HMI图形是在正确的时间将关键数据提供给正确的人员的关键,可以帮助提高操作员更有效地管理操作的能力,增加对警报和其他异常情况的响应时间。数据才是王道。MAVERICK Technologies提供

此外,老旧的遗留系统也带来了挑战,因为旧版本的硬件和软件支持、安全更新和软件修复已经过时。制造人员将需要通过关键更新、重启和补丁来保护他们的IP,以确保系统的安全性和可靠性。

许多制造商使用定制的Windows Server更新服务(WSUS)部署来定期打补丁。流程服务器和工作站应定期更新新的补丁,以增强安全性和保护。通常,微软每周都会提供这些更新。

过程控制系统补丁必须由原始设备制造商(OEM)测试和批准。OEM通常允许有限数量的补丁,并将它们发布在他们的网站上,以便在他们的系统上使用。制造人员必须为他们的系统确定推荐的补丁,然后安装它们。

控制系统可能无法很好地处理安装,这可能会导致长时间的计划外停机,并造成数百万美元的生产损失。请确保只应用OEM预先批准、测试和审查的补丁,以减少潜在的不良结果。

通过勤勉的补丁管理方法和策略,制造商可以防止网络攻击,并自信地知道他们的系统将保持安全、可靠、高效地运行,几乎没有中断。所有这些都需要适当的实现和执行,以避免引起大量计划外停机。

远程管理和监控:外包

外包远程管理和预防性维护服务有助于减轻内部员工必须执行各种关键任务的工作量。这些任务包括但不限于事件管理、系统备份和恢复、数据分析和检索、软件更新和补丁、软件和系统的实时监控、机器学习、预测分析、IT/运营技术(OT)硬件更新、在线自动化和系统编程编辑。

对于硬件和软件的预防性维护,许多供应商和oem提供基于订阅的硬件刷新服务,其中包括服务水平协议(SLA),其中定义了响应和解决方案,以维护设备。通常情况下,在60个月的时间框架内,需要少量的前期资本支出成本和大部分费用。这种基础设施即服务(IaaS)概念在流程控制领域越来越受欢迎。

根据所需的解决方案或服务,请咨询具有在各种平台和不同阶段执行众多项目经验的值得信赖的顾问,包括前期计划、设计和制造阶段,以及直接与oem合作的持续和持续改进阶段。对于持续的24/7全天候支持,主动的第三方远程管理和监控团队可以处理任何问题,以防止任何安全漏洞,提高效率,同时从长远来看节省成本。

制造商必须拥抱当今快节奏的技术世界,并利用它以数字技术和远程应用的形式提供的一切。通过这样做,制造商将能够缓解资源带宽问题,远程实时利用关键任务数据,做出明智的业务决策,并以安全的方式提高效率,提高运营效率。

现在是时候更新或迁移遗留的控制系统,并建立强大、安全的远程基础设施和功能,以优化、维护和维持设施,以满足消费者的需求,并保持竞争的领先地位。做出这些改变不是会不会发生的问题,而是什么时候发生的问题——越快越好。

本文发表于应用自动化补充的控制工程而且设备工程


作者简介:Ram Ramamoorthy是MAVERICK Technologies战略制造解决方案的运营经理。