Обеспечение высокой доступности современных систем промышленного управления

Сегодня высокая доступность систем управления промышленным оборудованием — базовая необходимость. Четвертая промышленная революция (Индустрия 4.0) ставит серьезные вызовы производству и сервису: оптимизация операций, более гибкие, интеллектуальные и доступные системы.

От чего зависит доступность системы управления и как она измеряется?

Доступность — вероятность того, что система выполнит свою функцию удовлетворительно в нужный момент. То есть доля времени, когда система работает без сбоев.

Выражается в процентах, превышающих 99,9%. Формула: Доступность = MTBF / (MTBF + MTTR), где MTBF — среднее время между отказами, MTTR — среднее время восстановления.

Все, что ограничивает способность системы выполнять функцию, снижает этот процент. Сбои могут быть аппаратными, программными, инфраструктурными. Учитывается также плановое простой для обслуживания и обновлений.

Пример расчета доступности для систем промышленного управления

Расчет за годовой период:

Почему промышленности нужна высокая доступность?

Промышленный бизнес требует надежную инфраструктуру с ПЛК, резервным копированием, автоматизацией, SCADA и серверами.

Согласно Закону о защите критической инфраструктуры (2011), SCADA-системы обязаны иметь высокую доступность, включая управление изменениями и резервное копирование активов автоматизации: ПЛК, SCADA, HMI.

Если у вас сложная производственная система, высокая доступность необходима для оптимизации простоев и прерываний сервиса.

По исследованию Price Waterhouse Cooper «Возможности и вызовы промышленного интернета»: основа четвертой промышленной революции — доступность всей релевантной информации в реальном времени, достигаемая подключением всех элементов цепочки создания стоимости.

Как повысить доступность системы управления?

Ключевые меры:

1. Резервирование компонентов. Лучший метод для повышения доступности при потере видимости или остановке управления. Устраняет единичные точки отказа, позволяя ремонтировать, заменять или восстанавливать после сбоя без остановки операции.
2. Проектирование сети. Сеть — система высокой доступности, требующая постоянного управления. Неплановые сбои сети — еще одна потенциальная точка отказа. Создание стратегии резервирования сети критично.
3. Диагностика. Возможность диагностировать элементы системы управления — ключ к раннему выявлению потенциальных производственных сбоев.
4. Виртуализация. ОС и платформы, снижающие зависимость ПО от железа, уменьшают ограничения на протяжении жизни системы.
5. Горячая замена (Hot swapping). Единственный способ гарантировать высокую доступность на производственной линии. Замена оборудования без влияния на производственный процесс с восстановлением резервирования в этой точке.
6. Онлайн-изменения. Системы должны позволять добавлять, модифицировать или улучшать конфигурацию железа и ПО без остановки установки.
7. Предиктивное обслуживание. На базе машинного обучения позволяет предвосхитить возможные неисправности оборудования, действовать проактивно и минимизировать влияние на производство.

Централизованные платформы — ключевой элемент

Высокопроизводительные компании зависят от надежного доступа к инструментам, информации и персоналу для бесперебойной и интеллектуальной работы.

Интегрированная операционная платформа Nexus Integra создана для удовлетворения самых строгих требований к доступности. Ее структура позволяет мониторить и управлять всеми объектами удаленно и в реальном времени, получать ценную информацию от всей производственной цепочки и интегрировать данные отделов поперечно.

Обеспечьте высокую доступность систем управления с Nexus Integra — платформой для полной цифровой трансформации.