Công nghiệp 4.0 sẽ tạo ra 1 cuộc chiến các tiêu chuẩn mới ?

Trong những năm quan sát ngành tự động hóa, chúng ta đã chứng kiến ​​những cuộc chiến tiêu chuẩn dẫn đến chi phí cao hơn cho người dùng. Mô hình tương tự này có thể phát triển trở lại với Công nghiệp 4.0 và Internet vạn vật công nghiệp (IIoT). Tuy nhiên, có một số phát triển tích cực có thể cho phép chúng ta tránh các cuộc chiến tranh tiêu chuẩn mới. 

Hy vọng rằng, các “trại với chương trình nghị sự” khác nhau sẽ hội tụ các phương pháp tiếp cận và tiêu chuẩn của họ để tận dụng Internet vạn vật (IoT), điện toán đám mây, dữ liệu lớn và công nghệ phân tích mới nhất. Sẽ thật tuyệt nếu chúng ta có thể tránh được những cuộc chiến tranh tôn giáo / giáo phái như chúng ta đã trải qua trong quá khứ của ngành tự động hoá. Các cuộc chiến tiêu chuẩn trong quá khứ đã làm tăng lao động kỹ thuật ứng dụng, khởi động hệ thống phức tạp, giảm độ tin cậy / tính sẵn sàng của hệ thống, xử lý sự cố phức tạp,

Điểm kết nối kiến ​​trúc mới

Một số khối xây dựng và tài nguyên tận dụng công nghệ IoT đã được sử dụng để tạo ra các hệ thống thực hiện theo đơn đặt hàng hiệu quả hơn, đáp ứng nhanh hơn. Đó là điều rất đáng quan tâm sắp tới ! Dưới đây là một vài ví dụ.

Tiêu chuẩn Giao tiếp

Ethernet đã trở thành xương sống của truyền thông tự động hóa công nghiệp và bao gồm cả có dây và không dây (802.11.x và 802.15.4). Các tiêu chuẩn IP (Giao thức Internet) là “đường ống dẫn nước” cho điện toán đám mây và chúng đang được tận dụng trong nhiều trường hợp hơn là phát minh lại một giải pháp thay thế. Các tiêu chuẩn giao thức công nghiệp chính cần được nâng cấp lên IPv6 để bắt kịp với Internet of Things. Khi IPv6 được áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới, các giao thức công nghiệp không hỗ trợ IPv6 nguyên bản sẽ trở thành phi tiêu chuẩn.

Tiêu chuẩn cấu hình

Plug-n-Play đã trở nên khó nắm bắt trong thế giới tự động hóa công nghiệp. Mỗi tiêu chuẩn giao thức mạng công nghiệp có phần mềm cấu hình duy nhất và bảng dữ liệu điện tử (EDS). Quá nhiều “tiêu chuẩn” tạo ra sự phức tạp và kém hiệu quả cho người dùng. Có hy vọng rằng Nhóm FDT sẽ đạt được một tiêu chuẩn duy nhất. Với bất kỳ tiêu chuẩn nào, mọi người đều đồng ý rằng tiêu chuẩn mở là một điều tốt. Thật không may, có thể mất nhiều thời gian để điều đó xảy ra và có thể có thái độ bảo vệ. Ví dụ: một cuộc họp báo của FDT đã tổ chức một hội đồng gồm các tổ chức và nhà cung cấp tham gia thảo luận về hợp tác nhiều giao thức. chúng ta hỏi liệu sẽ có sự hài hòa các bảng dữ liệu điện tử cho các giao thức khác nhau thành một tiêu chuẩn duy nhất hay không. 

Một đại diện của một giao thức công nghiệp lớn cho biết, “Điều này là không thể về mặt kỹ thuật!” Nhưng Rõ ràng là hoàn toàn có thể.

Web Service

OPC UA (IEC 62541) đang trở nên rất phổ biến như một cơ chế truyền thông. OPC UA hiện được nhúng trong một số bộ điều khiển tự động hóa công nghiệp, truyền động, cảm biến và các thiết bị khác. Nó cũng đang được các công ty phần mềm doanh nghiệp như SAP và Oracle áp dụng. 

OPC UA kết hợp các mô hình dữ liệu từ các tiêu chuẩn OPC thành công đã được sử dụng trong nhiều năm. Ngoài ra, các mô hình dữ liệu từ một số nhóm tiêu chuẩn khác đang được tích hợp, bao gồm FDI, Hội đồng lãnh đạo tiêu chuẩn (SLC), Phần kỹ thuật tự động hóa hệ thống khoan (DSATS), Energistics / Ngôn ngữ đánh dấu sản xuất (PRODML), Tiêu chuẩn hóa giao diện MCS-DCS (MDIS) ), BACnet, MTConnect, ISA-95 Mô hình đối tượng chung ISA95 (ANSI / ISA-95 / IEC 62264), và các loại khác.

Xem thêm : OPC-UA và MQTT : lựa chọn giao thức nào cho IIoT ?

Tiêu chuẩn lập trình

Phối hợp với OPC Foundation, tổ chức PLCopen đã giới thiệu 23 khối chức năng OPC UA để mở rộng tiêu chuẩn phần mềm lập trình điều khiển IEC 61131-3 cho truyền thông. Điều này cho phép các kỹ sư tự động hóa sử dụng các dịch vụ web thông qua các khối chức năng tiêu chuẩn. Các chức năng bao gồm truyền thông tin, đồng bộ hóa sản xuất theo đơn đặt hàng, gọi các phương pháp từ xa và chẩn đoán, tất cả đều sử dụng môi trường phát triển tích hợp IEC 6 1131-3 quen thuộc.

Tiêu chuẩn use case

PackML là một ví dụ tuyệt vời về việc tận dụng các tiêu chuẩn hiện có để tạo ra một tiêu chuẩn use case. PackML định nghĩa một cách tiếp cận chung để tự động hóa máy đóng gói. Các mục tiêu chính là khuyến khích “giao diện” chung trên một tầng nhà máy và cho phép và khuyến khích sự đổi mới trong ngành. PackML đã được thông qua như một phần của tiêu chuẩn công nghiệp ISA88 vào tháng 8 năm 2008. PackML đã được người dùng và các nhà chế tạo máy thực hiện trên nhiều nền tảng điều khiển khác nhau. Những công ty triển khai PackML đang nhận ra lợi ích chi phí của độ tin cậy cao hơn, tích hợp chuỗi cung ứng tốt hơn, giảm chi phí kỹ thuật và đào tạo cũng như chu kỳ dự án ngắn hơn.

Tầm nhìn về tương lai

Tầm nhìn của Công nghiệp 4.0 và Internet vạn vật công nghiệp đòi hỏi các khối xây dựng để tạo ra các kiến ​​trúc mới bằng cách sử dụng các giao diện mở dựa trên các tiêu chuẩn trên toàn thế giới. Ngành công nghiệp cần vượt ra ngoài các hệ thống kết hợp chặt chẽ khóa phần cứng và phần mềm lại với nhau và tạo ra các phụ thuộc giới hạn chức năng. Nếu Internet duy trì nhiều tiêu chuẩn không tương thích như ngành công nghiệp tự động hóa ngày nay, bạn không thể gửi email cho tất cả mọi người trên Internet.

Công nghiệp 4.0 là một cách tiếp cận hệ thống. chúng ta đã theo sát nó hơn 4 năm. Nó đang phát triển ở Châu Âu, Châu Á và hiện đang được chú ý ở Bắc Mỹ. Các công ty đang giới thiệu các sản phẩm phần cứng và phần mềm hỗ trợ các khái niệm Công nghiệp 4.0. Công nghiệp 4.0 đã áp dụng OPC UA (IEC 62541), ISA95 (ANSI / ISA-95 / IEC 62264) và IEC 61131. Việc sử dụng các tiêu chuẩn này thể hiện tính cởi mở của Công nghiệp 4.0. Người Châu Âu có thành tích trong việc tạo ra và áp dụng các tiêu chuẩn đã trở thành tiêu chuẩn thế giới. Trong những năm gần đây, người châu Á cũng chấp nhận các tiêu chuẩn này vì họ hiểu rằng chúng mang lại hiệu quả cao hơn.

Sẽ thật tuyệt nếu chúng ta có thể tránh được các cuộc chiến tiêu chuẩn giữa các nhà cung cấp và các tổ chức thương mại. Chúng phản tác dụng và không phục vụ lợi ích tốt nhất của người dùng hoặc ngành. chúng ta hy vọng, là một ngành công nghiệp trưởng thành, chúng ta có thể hướng tới sự hội tụ và hài hòa. Giải pháp thay thế là một trận không chiến tiêu chuẩn, nơi người dùng phải trả giá, giống như họ đã làm với các cuộc chiến về BUS công nghiệp trong những năm 1990.

Xem thêm : Hệ thống Tích hợp ngang và dọc trong công nghiệp 4.0