Возможность подключения по дизайну

Подобно тому, как кровоток питает каждую отдельную систему человеческого тела, информация и данные являются источником жизненной силы каждой части вашей организации. Проблема в том, что большинство организаций плохо связаны. В результате эта кровь не может должным образом перемещаться между системами, в результате чего каждая система остается изолированной, недоиспользуемой и недоедающей.

Разрозненные хранилища данных являются признаком плохо подключенной системы, что приводит к потере времени и ресурсов и приводит к неправильному принятию решений, упущенным возможностям и дублированию усилий, поскольку каждый сотрудник пытается воссоздать существующие наборы данных из своего собственного, скорее всего, устаревшего кеша. информации.

Данные - это кровь вашей организации. (Источник:Bentley Systems)

Потребность в единой и агрегированной информации

Способ решения проблемы разрозненности данных заключается в улучшении связи между этими разрозненными хранилищами данных и системами. Отраслевые тенденции и стандарты, такие как Индустрия 4.0 и цифровые двойники, являются кульминацией этой потребности в унифицированной и агрегированной информации для подключения и управления как новыми, так и устаревшими источниками данных, создавая более целостную экосистему с лучшими связями.

Возможность подключения по замыслу расширяет и защищает не только развитие возможности подключения, но и встраивание возможности подключения в реальный дизайн решений и программного обеспечения. Системы по своей природе должны иметь возможность обнаруживать, наследовать, оценивать и обмениваться данными между различными системами или компонентами. Мы должны иметь возможность отслеживать, анализировать и контролировать на уровне подразделений в режиме реального времени и визуализировать данные на уровне системы и в рамках всей экосистемы. Это клей, который ускорит цифровизацию.

Открывай всегда побеждает

Открытый означает, что вы не привязаны к решению от одного поставщика. Вы можете свободно импортировать и экспортировать данные. Когда вы пишете приложение с открытой технологией, оно может работать где угодно. Ему не обязательно работать в каком-то конкретном облаке, и он не заставляет вас хранить данные в облаке, ограниченном условиями обслуживания. Вы всегда сможете получить доступ к своим данным и экспортировать их.

Есть много преимуществ, которыми могут воспользоваться организации, когда они могут разрешить обмен данными между устройствами разных производителей без каких-либо закрытых или частных ограничений. Когда используются непатентованные открытые стандарты, взаимодействие между источниками данных и конечными точками обеспечивается без каких-либо ограничений. Экспертные обзоры можно легко проводить независимо от используемых платформ проектирования, поэтому проектные группы могут сотрудничать, внедрять инновации и ускорять разработку за небольшую часть затрат, обеспечивая при этом надежные и надежные данные.

Открытость зависит от стандартизации

Для большинства организаций инфраструктура информационных технологий представляет собой смесь новых, устаревших, локальных и облачных приложений и сервисов. Эти системы нельзя заменить в одночасье, и они должны играть роль в связанной информационной экосистеме в течение многих лет или даже десятилетий. Обмен информацией в реальном времени между этими разнородными и очень часто географически распределенными системами имеет решающее значение для поддержки сложных бизнес-сценариев в кросс-функциональных бизнес-процессах.

Отраслевые стандарты способствуют открытости и обеспечивают взаимодействие между продуктами от разных поставщиков. Они создают основу для взаимопонимания и облегчают общение, что улучшает межбизнесовое общение и ускоряет развитие. Стандарты взаимодействия с устойчивостью включают:

• ISO 15926 предназначен для интеграции данных и взаимодействия в капитальных проектах. Он касается совместного использования, обмена и передачи данных между системами.
• ISO 18101 предоставляет руководство по требованиям к взаимодействию между системами систем, отдельными системами (включая аппаратное и программное обеспечение) и компонентами. Этот стандарт вырос из открытого стандарта MIMOSA CCOM.
• OPC-UA (унифицированная архитектура) является одним из важнейших протоколов связи для Индустрии 4.0 и промышленного Интернета вещей (IIoT). Он стандартизирует обмен данными между машинами, устройствами и системами в промышленной среде для обеспечения независимости от платформы и взаимодействия.
• RAMI 4.0 представляет собой стандартизированную модель, определяющую сервис-ориентированную архитектуру (SOA) и протокол для сетевой связи, конфиденциальности данных и кибербезопасности.

Промышленные стандарты открытой совместимости позволяют поставщикам работать вместе над открытием своих систем, чтобы пользователи программного обеспечения поставщика могли получить полное представление о своих активах и данных.

Edge или Cloud, лучшее из обоих миров - при условии, что они связаны

При внедрении IIoT в своей организации вы, вероятно, рассмотрите возможность использования граничных устройств для сбора и обработки данных с этого устройства непосредственно на устройстве, что приближает вычислительные возможности к точке сбора данных (местонахождению устройства IIoT). Это называется периферийными вычислениями.

Роль периферийных вычислений заключается в приеме, хранении, фильтрации и отправке данных в облачные системы. SCADA (диспетчерский контроль и сбор данных) - это архитектура системы управления, предназначенная для удаленного мониторинга и управления промышленными приложениями. Разница между облачными и периферийными вычислениями заключается просто в том, где происходит обработка. Облако работает через централизованный центр обработки данных, а периферийные вычисления - это набор точек. Использование облачных вычислений для централизации и агрегирования информации дает множество преимуществ, что может привести к созданию полного цифрового двойника объекта. Но есть не менее веские и важные причины для использования периферийных вычислений, начиная от проблем с задержкой и пропускной способностью до проблем с ценой, надежностью и конфиденциальностью.

Пограничные устройства в гиперподключенной среде. (Источник:Bentley Systems)

В конечном счете, в гиперподключенной и открытой среде, в централизованной или распределенной / граничной экосистеме IIoT, для лиц, принимающих решения, важно получить полную, своевременную, точную и достоверную картину производительности актива, что приводит к такие преимущества, которые невозможны в экосистеме с изолированными данными.

Более того, хотя каналы IIoT имеют огромную индивидуальную ценность, они должны быть связаны и объединены с информацией из традиционных унаследованных источников данных, включая реестры активов, графики работы, планы управления производительностью, отказом и надежностью, а также мероприятия по техническому обслуживанию, чтобы оптимизировать их ценность для лица, принимающие решения.

Результаты бизнеса и принятие решений

Бизнес-результаты могут измениться при внедрении гиперподключения. Например, группа, контролирующая операцию бурения, может захотеть определить, когда запускать замену буровой головки и минимизировать простои в работе. Камера на конце буровой головки и связанные с ней датчики измеряют вибрацию, температуру, угловую скорость и движение, а затем передают сигналы временного ряда, включая видео, аудио и другие данные. Эти данные необходимо анализировать как можно ближе к режиму реального времени в отношении идентификации объекта, точного геолокации и привязки процессов.

Расширенная прогнозная аналитика сравнивает состояние буровой головки с прошлыми моделями и аналогичными буровыми установками или геологией, чтобы определить, когда скорость бурения и производительность упадут ниже допустимой скорости, и выявить предсказуемые отказы компонентов. Эти прогнозы в сочетании с графиком бурения позволят операторам решить, когда заменить буровую головку.

В идеале цепочка поставок запасных частей может запускаться автоматически на основе прогнозов или решений о замене. При активации за заказами на поставку следуют транспорт и логистика для доставки и планирование рабочей силы для выполнения замены до поломки. Данные о буровой головке и времени задержки для каждого процесса и операции собираются для будущих совокупных исследований или.

В этом сценарии сигналы, поступающие от оборудования, необходимо синтезировать в агрегированный и унифицированный набор информации для получения оптимального значения. В этом случае сигналы таймсерий, данные реестра активов, данные о производительности и показатели лучше всего оценивать вместе.

Четкое сочетание облачных вычислений и периферийных вычислений с инженерными моделями, анализом надежности, данными о цепочке поставок и обслуживании обеспечивает наилучший результат, но это возможно только в архитектуре, которая соединяет наборы данных и данные. Связанные данные предоставляют контекст в режиме реального времени, позволяя увидеть, как эффективность активов влияет на ключевые бизнес-показатели.

Люди, процессы и связь с данными

Когда мы говорим «соединение по дизайну», мы также имеем в виду возможность соединения между людьми, а также между людьми и данными. Бизнес-стратегия взаимодействия приводит к экспоненциальному увеличению производительности.

Интеграция бизнес-процессов - это не только программное обеспечение и, конечно, не только ИТ. Интеграция бизнес-процессов объединяет культуру организации с улучшенной стратегией анализа данных и позволяет людям использовать данные или автоматизировать их в режиме реального времени. Интеграция бизнес-процессов - это ключевая бизнес-инициатива, призванная повысить эффективность взаимодействия.

Среда подключенных данных Bentley iTwin

Среда подключенных данных Bentley iTwin. (Источник:Bentley Systems)

На приведенной в качестве примера диаграмме Bentley iTwin Connected Data Environment бизнес-процессы, связанные со сбором и агрегацией данных, взаимосвязаны и в совокупности способствуют созданию цифрового двойника в реальном времени. В этом случае инженерные модели из инструментов САПР, таких как модели Bentley, AVEVA или Hexagon, реализующие схемы на основе стандарта ISO 15926, приобретаются через так называемые мосты. Мосты A и B, также называемые соединителями, понимают эти схемы и преобразуют их в схемы iModel BIS. Оттуда полученные данные объединяются в единый набор инженерных данных, который затем становится доступным для визуализации и аналитики.

Одновременно с этим информация из инструментов управления конфигурацией и надежностью собирается и преобразуется в отраслевую модель данных, совместимую с CCOM. Как и в случае с iModel, эти рабочие данные собираются и объединяются в концентратор операционных данных. Там его можно составить и объединить с инженерными данными и данными геометрии, резидентными в iModelHub, а также данными IIoT, предоставляемыми через концентратор Интернета вещей Microsoft Azure, чтобы предоставить пользователю полный цифровой двойник в реальном времени.

Цифровой двойник - это цифровое представление физического актива, процесса или системы, которое позволяет нам понимать и моделировать их производительность. Цифровые двойники постоянно обновляются данными из нескольких источников, что позволяет им отражать текущее состояние реальных систем или активов. Все связано со всем, и способность использовать эту информацию для поддержки принятия решений - вот где реализуется истинная ценность цифрового двойника.

Почему открыты, почему на связи, почему сейчас?

Все говорят «открыто». Но нет степеней открытости - либо вы имеете в виду, либо нет. Открытая технология предназначена для переключения между поставщиками. Принятие и встроенное встраивание шаблонов, таких как стандарты открытого исходного кода и открытого взаимодействия, такие как ISO 15926, а недавно и ISO 18181, максимально упрощают взаимодействие клиентов и сторонних разработчиков с приложениями и облачными сервисами.

Открытый исходный код и открытые данные открывают путь к созданию полного и точного цифрового двойника, который полностью представляет объект во всех аспектах:от проектирования, строительства, ввода в эксплуатацию, технического обслуживания и эксплуатации.

Открытость и связь не являются самоцелью. Это корпоративная стратегия, встроенная в структуру организации, которая позволяет пользователям технологии иметь легкий доступ к своим данным.