ЖУРНАЛ «СТА» 1/2019

нения задач автоматизации производ- ства, систем управления производствен- ными процессами (MES – Manufactu- ring Execution System), систем экологи- ческого мониторинга и управления энергопотреблением, а также информа- ционных технологий, связанных с при- ложениями административного уровня (рис. 2). Последние включают планиро- вание ресурсов предприятия (ERP – Enterprise Resource Planning), управле- ние взаимоотношениями с клиентами (CRM – Customer Relationship Manage- ment), различные аналитические прило- жения и др. Все эти компоненты, когда они связа- ны друг с другом, являются элементами киберфизических систем (CPS – Cyber Physical System). В таких системах не- обходимо обеспечить надёжный и без- опасный поток данных между уст- ройствами и прикладными системами с минимальной задержкой. В результате на первый план выходят возможности подключения к сети и эффективность передаваемых данных. Однако когда требуется подключение устаревшего оборудования и других компонентов нижнего уровня, возникает множество проблем. Разнообразие технологий С момента появления автоматизиро- ванного производства были разработа- ны самые разнообразные технологии и стандарты, которые постоянно приме- няются в одной производственной сре- де с различными объектами с единым управлением (рис. 3). С внедрением Industry 4.0 все отдельные элементы производства должны быть подключе- ны к сети, обеспечивая доступ к дан- ным, важным для принятия оператив- ных решений и управления. К сожале- нию, наиболее существенными огра- ничениями в построении умного про- изводства являются следующие: ● на нижнем уровне предприятия (уро- вень производства) широко исполь- зуется большое количество контрол- леров (программируемый логический контроллер, программируемый конт- роллер автоматизации на базе ПК, встраиваемый микроконтроллер) от разных поставщиков и с использова- нием различных технологий; ● многие поставщики ПЛК разработа- ли свои собственные протоколы для связи с полевой шиной, но никакой из них не стал единственным стан- дартом, в результате чего для одной производственной операции может потребоваться одновременное ис- пользование множества протоколов передачи данных; ● некоторые существующие элементы могут физически не иметь возможно- сти для подключения к сетям, напри- мер устаревшие устройства, в которых отсутствуют даже порты подключе- ния к локальным сетям и последова- тельные порты. Защита интеллектуальной собственности OEM-производителей OEM-производители часто не откры- вают исходный код своих протоколов передачи данных в интересах защиты интеллектуальной собственности. Это мешает интеграции определённых уст- ройств в единую систему. В некоторых случаях OEM-производитель может уже прекратить существование. Сопротивление модернизации Владельцы производства или управ- ляющий персонал часто выступают против системных интеграторов, добав- ляющих, удаляющих или изменяющих программное обеспечение в уже суще- ствующие системы и устройства. Недостаток данных в режиме реального времени Несмотря на то что устаревшее обору- дование на базе ПК формирует файлы журналов, которые можно использовать для извлечения данных, в режиме реаль- ного времени log-файлы не генерируют- ся, а во многих случаях информация от- сутствует. Кроме того, различные OEM- производители имеют не совпадающие форматы данных журнала, что услож- няет тиражирование и масштабирование систем управления. ОБ ЗОР / Т Е Х НОЛОГ ИИ СТА 1/2019 13 www.cta.ru Киберфизическая система ИТ АСУ ТП OPC UA DDS VORTEX Управленческие данные: заказы, цепочки поставок, документация на продукцию… Производственные данные реального времени: аварии, состояние оборудования, потребление энергоресурсов, диагностика… ERP Производственное оборудование Финансы Управление кадрами Складские запасы Логистика Контроль качества ПЛК и сканеры Материалы и транспорт Тестовые стенды Производственный персонал Принтеры и печать этикеток Рис. 2. Слияние ИТ и АСУ ТП Рис. 3. Производственная линия промышленного предприятия