И. Интелигентна инструментација
У оквиру контролних система, инструменти служе као основне компоненте чији је технолошки напредак паралелан са еволуцијом технологије система управљања. Са теоријом управљања која сада напредује у нову еру интелигентне контроле, интелигентна трансформација аутоматизованих инструмената постала је неизбежна.
Интелигентна еволуција инструмената и бројила првенствено произилази из развоја и примене микропроцесора и технологија вештачке интелигенције. На пример, коришћење интелигентних техника као што су неуронске мреже, генетски алгоритми, еволуционо рачунање и хаотична контрола омогућава инструментима и мерилима да постигну велику брзину, високу ефикасност, мултифункционалност и побољшану флексибилност. Други пример укључује коришћење технологије расплинутог закључивања засноване на фуззи правилима за доношење различитих типова нејасних одлука у вези са двосмисленим односима између објеката. Поред тога, софтверске{3}}технике филтрирања сигнала-као што су брза Фуријеова трансформација (ФФТ), краткорочна{5}}Фуријеова трансформација (СТФТ) и Таласна трансформација-нуде ефикасна средства за поједностављење хардвера, побољшање односа сигнала{7}}за{8}}динамичке карактеристике сензора и побољшање динамичких карактеристика сензора. Штавише, вештачке неуронске мреже користе моћне могућности укључујући само{10}}самоучење, само-адаптацију, само-организацију, асоцијативне меморијске функције и својства мапирања црне{13}}кутије за нелинеарне сложене односе између улаза и излаза.
Тренутно, најслабији и најкритичнији за развој{0}}сектор у кинеској области интелигентне технологије је основна индустрија инструмената, мерача и сензора. Са брзим напретком науке и технологије и сталним повећањем нивоа аутоматизације, кинеска индустрија инструментације ће проћи кроз нове трансформације и постићи нови развој. Високо-технолошка оријентација производа за инструментацију, посебно њихова интелигентност, постаће главни правац за будући развој науке о инструментима, технологије и индустрије. Интелигентни инструменти и бројила засновани на теорији интелигентне контроле постигли су напредак у следећим областима:
① Стручни контролори
Стручни контролни системи (ЕЦС) представљају суштински приступ контроли заснован на{0}}нању. Ови системи функционишу као програмски оквири опремљени широким специјализованим знањем и искуством. Користећи вештачку интелигенцију и компјутерску технологију, они врше расуђивање и просуђивање на основу знања и стручности једног или више стручњака из домена. Симулацијом процеса доношења одлука{4}}људских стручњака, они решавају сложене проблеме који захтевају људску стручност за оптимална решења.
② Фуззи Цонтроллерс
Фуззи контролери (ФЦ), такође познати као фуззи логиц цонтроллери (ФЛЦ), добили су широку примену у индустријској контроли због своје способности да рукују несигурношћу, непрецизношћу и нејасним информацијама. Они омогућавају ефикасну контролу процеса у којима је математичко моделирање непрактично и решавају проблеме изван конвенционалних метода контроле.
③ Контролер неуронске мреже
Примена неуронских мрежа у индустријским контролним системима побољшава могућности обраде информација и подиже системску интелигенцију. Контрола неуронске мреже, скраћено као неуронска контрола, користи технологију неуронске мреже за моделирање сложених нелинеарних објеката. Функционише као контролер, врши оптимизацијске прорачуне, спроводи расуђивање или управља дијагнозом грешака.
Треба напоменути да у области интелигентне инструментације, упркос бројним публикацијама кинеских научника о неуронским мрежама, нејасној контроли или хаотичној контроли, ригорозан, педантан и истински иновативан рад и достигнућа остају ретки. Неки-инструменти и бројила још увек морају да се увезу из иностранства.
ИИ. Мрежни контролни системи
Контролни системи у 21. веку ће интегрисати умрежавање са контролом. Истраживање умрежених контролних система (НЦС) постало је једна од најсавременијих-тема у области аутоматизације. Како комуникационе мреже постају интегрисане као основна компонента у системима управљања, ово значајно обогаћује технологије и методологије индустријске контроле. Донео је значајне промене у системе аутоматизације и индустријске системе управљања у смислу архитектуре, метода управљања и приступа сарадњи људи{5}}машина. Истовремено, он је увео нове изазове као што су спрега између контроле и комуникације, временска кашњења, методе распоређивања информација, приступи дистрибуиране контроле и дијагностика грешака.
Појава ових нових изазова захтева сталне иновације у методама и алгоритмима управљања унутар умрежених окружења. Вођени сталним напретком рачунарских, комуникационих и мрежних технологија, традиционални контролни домени пролазе кроз трансформацију без преседана, еволуирајући ка мрежним архитектурама. Структуре контролног система су напредовале од почетног ЦЦС-а (Цомпутер Централизед Цонтрол Систем) до друге-генерације ДЦС-а (Дистрибутед Цонтрол Систем), а сада ка преовлађујућем ФЦС-у (Фиелдбус Цонтрол Систем). Потреба за-брзиним преносом великих-података као што су слике и гласовни сигнали додатно је подстакла интеграцију индустријског Етернета са контролним мрежама. Овај талас умрежених индустријских контролних система укључује више савремених технологија-укључујући уграђене системе, мулти-стандардну индустријску контролну мрежну међуповезаност и бежичне технологије-чиме се проширује простор за развој индустријске контроле и стварају нове могућности.
Покретање индустријализације кроз информатизацију служи и као моћна гаранција за одрживи брзи економски раст и кључно средство за трансформацију традиционалних индустријских архитектура. Као представник информационе технологије, интеграција мрежне технологије са индустријским контролним системима значајно подиже могућности управљачког система. Он трансформише релативно затворене структуре управљања информацијама предузећа постојећих индустријских контролних система, прилагођавајући се потребама модерног-управљања аутоматизацијом широм предузећа. Мрежна технологија је покренула трансформацију традиционалних архитектура индустријских система управљања.
Интегрисање сабирнице поља, етернета, вишеструких индустријских контролних мрежних интерконекција, уграђене технологије и бежичне комуникације у индустријске контролне мреже обезбеђује оригиналну стабилност и{0}}захтеве у реалном времену контролних система уз повећање отворености и интероперабилности система. Ово побољшава прилагодљивост система различитим окружењима. У данашњој ери економске глобализације, ова умрежена архитектура индустријског контролног система омогућава предузећима да управљају тржишном конкуренцијом без преседана. Убрзава развој нових производа, смањује трошкове производње и побољшава информационе услуге, представљајући огромне развојне изгледе.
ИИИ. Бежична индустријска комуникација
Бежична индустријска комуникација је још једна тема о којој се жестоко расправља у области аутоматизације. Предузећа за индустријску контролу све више схватају да ће бежична технологија представљати основу за следећи технолошки скок, значајно повећавајући ефикасност постројења и осигуравајући безбедност корисника.
Како бежична технологија постаје све заступљенија, различити добављачи нуде низ хардверских и софтверских технологија како би олакшали интеграцију комуникационих могућности у производе. Подржани комуникациони стандарди обухватају Блуетоотх, Ви-Фи, ГПС (глобални систем позиционирања), 5Г и ВиМак (интероперабилност за микроталасни приступ широм света). Међутим, када се додају функције бежичног повезивања, одабир одговарајућих чипова и повезаног софтвера (под претпоставком да изабране имплементацијске функције исправно и испуњавају релевантне захтеве валидације) може бити велики изазов. Чак и са одрживим дизајном, неуспех у оптимизацији перформанси, потрошње енергије, цене и обима може спречити успех на тржишту. Данашње најтоплије технологије нису нужно најбољи стандарди комуникације или оно што је потребно купцима. Стога, одабране имплементације хардвера и софтвера треба да имају прилагодљивост: свака нова генерација производа не би требало да захтева почетак од нуле.
Тренд уласка бежичне технологије у индустријске апликације је неспоран, посебно тамо где су жичана решења непрактична. Међутим, ово захтева континуирано усавршавање саме бежичне технологије. Поузданост, сигурност комуникације и-перформансе у реалном времену, компатибилност и друге могућности захтевају даља побољшања. Сходно томе, у блиској будућности, индустријска бежична технологија ће остати продужетак традиционалних жичаних решења, са већином инструмената и производа за аутоматизацију који укључују уграђене могућности бежичног преноса. На међународном плану, истраживање бежичне технологије је још увек у повоју, а релевантни стандарди су у развоју. Кинеске истраживачке институције активно учествују у овом процесу, што је допринело унапређењу бежичне технологије унутар процесних индустрија Кине.
С обзиром да бежична технологија остаје у фази истраживања и развоја и усавршавања, њена функционалност је сама по себи ограничена. Штавише, у домену технологије аутоматизације, не постоји универзално признат и доказан стандард бежичне технологије који је довољно поуздан за апликације управљања у реалном времену{1}}, што је ограничење које постаје посебно изражено у сценаријима са веома кратким периодима циклуса. Сходно томе, тренутни обим примене бежичне технологије ограничен је на прикупљање и праћење података (СЦАДА).
Међутим, како се поузданост буде побољшала, бежична технологија ће наћи ширу примену. Бежична комуникација ће доживети брз раст у наредним годинама, али неће заменити жичану комуникацију. Стабилност, поузданост и сигурност својствене ожиченим системима ће се задржати. Бежична решења ће заменити жичана само тамо где је имплементација каблова непрактична или прескупа. Органско интегрисање бежичних и жичаних система, уз коришћење њихових одговарајућих предности, обезбедиће нове путеве за повећање продуктивности. Користите жичану комуникацију где је то прикладно, а бежичну комуникацију где је то прикладно. Пошто и жичана и бежична комуникација подржавају ТЦП/ИП протокол, ове две методе комуникације могу бити органски интегрисане да би се искористиле њихове предности и повећала продуктивност.
ИВ. Интернет ствари и аутоматизација
Данас је Интернет ствари (ИоТ) један од најчешће заступљених термина у главним медијима, блиско повезан са концептом „интелигенције“. Из перспективе „управљања, контроле и интелигенције“, ИоТ и индустријска аутоматизација деле заједничко порекло. Индустријска аутоматизација обухвата прикупљање података, пренос и рачунање, док ИоТ укључује свеобухватно детектовање, поуздан пренос и интелигентну обраду-то су два фундаментално међусобно повезани.
Интернет ствари ставља већи нагласак на бежичну повезаност, масовно прикупљање података и интелигентно рачунање. Однос између ИоТ-а и технологије аутоматизације дубоко је испреплетен. Кључна разлика лежи у повезивању: „Традиционалне аутоматизоване мреже се претежно ослањају на жичане везе са ограниченим дометом, док сензорске мреже првенствено користе бежичне путеве преноса, омогућавајући много ширу повезаност.“ Ова инхерентна веза чини природним за произвођаче индустријске аутоматизације да истражују могућности у оквиру развоја интернета ствари.
Кључни домени апликација за ИоТ укључују: Апликације у производњи индустријских производа, праћење, праћење напретка и праћење квалитета; Примене у системима за праћење, праћење и{0}}против фалсификовања вредне робе и опасних материјала; Апликације са електронским акредитивима за велике конференције,-састанке на високом нивоу и важне догађаје; електронске карте за-подручја са великим прометом на великим спортским догађајима, концертима и туристичким атракцијама (нпр. Светска изложба у Шангају); ИоТ технологија за наплату путарине, даљинску аутоматску идентификацију и управљање различитим типовима возила; ИоТ технологија за аутоматску идентификацију, снимање, позиционирање и испитивање особља унутар одређених области; ИоТ технологија за потпуну-следљивост процеса у ланцима сточарства и прехрамбене индустрије; ИоТ технологија у секторима пољопривреде, помоћи у катастрофама и реаговања у ванредним ситуацијама; ИоТ технологија за управљање вредним и критичним средствима; ИоТ технологија за апликације комплетног{6}}процеса у брендираној одећи; ИоТ технологија за управљање библиотекама; Примене ИоТ технологије у управљању војним ватреним оружјем, управљању особљем, управљању возилима, менаџменту материјала и безбедности/поверљивости; Примене ИоТ технологије у ваздухопловству, аутомобилској индустрији и другим секторима; Примене ИоТ технологије у малопродајној индустрији; Примене ИоТ технологије у социјалној сигурности; Примене ИоТ технологије у развоју паметних градова; и-комуникационе технологије кратког домета: Зигбее чипови, Зигбее комуникациони модули, Зигбее мреже, ГПС, РТЛС (Системи локације у реалном-времену), Блуетоотх технологија, УВБ (Ултра-широкопојасна) технологија и апликације; ЕПЦ (Елецтрониц Продуцт Цоде) мреже: ЕПЦ означавање, ЕПЦ средњи софтвер, ЕПЦ сервери, ЕПЦ платформе јавних услуга, ЕПЦ мреже; сензорске мреже, мобилне комуникационе мреже, глобалне мреже за позиционирање и повезане мреже апликација; софтверски системи за анализу пословне интелигенције итд.
„Интернет ствари“ је преокренуо традиционални начин размишљања који је физички одвајао инфраструктуру од ИТ инфраструктуре. Он ефикасно повезује физичке објекте као што су путеви и зграде са персоналним рачунарима, мобилним телефонима, кућним апаратима, транспортним системима и ИТ инфраструктуром. Ово омогућава свеобухватну међуповезаност између државне администрације, производње, друштвеног управљања и личних живота појединаца.
Из перспективе индустријског ланца који захтева ИоТ, узводне технологије и индустрије укључују аутоматску контролу, детекцију информација и радиофреквентну идентификацију (РФИД), док се низводно фокусира на ИоТ апликације. Стручњаци из индустрије даље тврде: „Традиционална индустријска аутоматизација је заправо део ИоТ-а“, позивајући произвођаче аутоматизације индустријске контроле да постану покретачка снага за имплементацију ИоТ-а. Као тачка конвергенције информатизације и аутоматизације, ИоТ поседује огроман потенцијал и предности. Неке организације су јасно препознале његов потенцијал за оптимизацију процеса управљања и производних токова, постижући прелиминарне успехе. Традиционалне мреже за аутоматизацију имају запањујуће сличности са сензорским мрежама унутар ИоТ-а.
В. Рачунарство у облаку и аутоматизација
Национална лабораторија Аргонне
Рачунарство у облаку представља еволуцију дистрибуиране обраде, паралелне обраде и грид рачунарства-или боље речено, комерцијалну реализацију ових концепата рачунарских наука. Његово језгро лежи у складиштењу и израчунавању масивних података, са посебним нагласком на технологију виртуелизације. У суштини, рачунарство у облаку је интернет{3}}базирани модел суперрачунарства који повезује огромне ресурсе за пружање различитих ИТ услуга корисницима.
На пример, модел рачунарства у облаку ће донети значајне трансформације у индустрију софтвера за аутоматизацију. Кључне промене укључују:
① Архитектуре система аутоматизације ће постати флексибилније, са дистрибуираним архитектурама које се шире на шире размере.
У савременим великим-пројектима индустријске аутоматизације и информатизације, системи постају све сложенији и масовнији. Постојеће мрежне и системске архитектуре више нису опремљене да се ефикасно носе са овим изазовима. Револуционарни концепт рачунарства у облаку је фундаментално демонтирао круте архитектонске оквире који се традиционално налазе у системима аутоматизације. У оквиру система рачунарства у облаку, системи за аутоматизацију и информатизацију више не раде само на једном фиксном рачунару. Уместо тога, они функционишу у целој мрежи, укључујући Интернет, користећи мрежу као целину да додељују системске ресурсе и извршавају различите функције.
② Анализа и обрада великих информација постаће стандардне функције софтвера за аутоматизацију.
У савременим{0}}пројектима аутоматизације великих размера, обим аутоматизованих и информационих података наставља експоненцијално да расте, а описивање као „масовних“ није претеривање. Сходно томе, типови база података, модели складиштења података и обрасци читања/упита података који се тренутно користе у софтверу за аутоматизацију су усредсређени на тачну и благовремену обраду великих количина података. Руковање огромним информацијама постало је једно од уских грла које ограничавају развој софтвера за аутоматизацију.
У ери рачунарства у облаку, корисници могу да искористе рачунарску снагу са различитих хардверских платформи и мрежа на различитим слојевима. Они могу лако да користе услуге (СааС), платформе (ПааС) и рачунарски хардвер/мрежне ресурсе (ИааС) унутар „облака“, у потпуности интегришући рачунарске могућности јавне мреже. Ово чини анализу и обраду масовних аутоматизованих и информационих података изводљивим, испуњавајући захтеве великих-апликационих система, истовремено омогућавајући контролу сложених аутоматизованих и информационих система.
③ Потпуно трансформисање модела инжењерског развоја.
У ери рачунарства у облаку, развој инжењерских пројеката више није ограничен на појединачне рачунаре. СааС модел омогућава корисницима да директно користе софтвер на серверима добављача софтвера за аутоматизацију путем Интернета. Процес развоја се одвија у оквиру рачунарске мреже у облаку, а по завршетку се генерише директно извршни инжењерски пројекат.
④ Трансформисање модела услуга добављача софтвера и смањење трошкова одржавања.
Модел рачунарства у облаку такође смањује трошкове услуга за продавце софтвера. Раније су продавци морали да обезбеде техничку подршку и одржавање софтвера за аутоматизацију који ради у различитим хардверским и софтверским окружењима. У ери облака, потребно им је само да одржавају једну инстанцу софтвера на својим серверима.
⑤ Смањује хардверске захтеве за системе аутоматизације и подиже индустријски статус софтвера.
Било да су приватни облаци засновани на интерним корпоративним мрежама или хибридни облаци са екстерном везом, оба имају за циљ динамичку алокацију рачунарских ресурса. Ово омогућава глаткије, стабилније системске операције, значајно смањујући хардверске захтеве без угрожавања ефикасности. Опште је познато да у тренутним системима аутоматизације софтвер служи као „душа“, али има релативно ниску вредност, чинећи само 5%-10% укупних трошкова. У ери рачунарства у облаку, како се захтеви за хардвером смањују док захтеви за софтвером постају све строжи, вредност и значај софтвера у индустрији аутоматизације ће значајно порасти.
⑥ Нове технологије и филозофије производа постаће срж конкуренције.
Без сумње, модел рачунарства у облаку ће донети дубоку трансформацију у индустрију софтвера за аутоматизацију. Како се кретати у трендовима у ИТ развоју? Како развити софтвер за аутоматизацију нове{1}}генерације заснован на рачунарству у облаку? Како осигурати компатибилност застарјелих верзија софтвера за аутоматизацију са платформама у облаку? Како да надоградите традиционалне системе аутоматизације на системе засноване на облаку-? Ово ће постати примарна разматрања за индустријска предузећа. Са сазревањем технологије рачунарства у облаку и напорима сектора за аутоматизацију, кинески развој система аутоматизације који користе „рачунарство у облаку“ ће брзо напредовати. Ово је такође питање на које кинеска индустрија аутоматизације треба да обрати велику пажњу.
ВИ. Аутоматизација у ниско-економији угљеника
Аутоматизација у -економији са ниским садржајем угљеника је широка и критична тема. Ово илуструјемо користећи процесну индустрију као пример. Процесна индустрија обухвата секторе као што су петрохемија, прерада, хемикалије, металургија, фармацеутски производи, грађевински материјали, лака индустрија, производња папира, рударство, заштита животне средине и производња електричне енергије-које имају доминантне позиције у кинеској националној економији. Ови сектори заузимају виталну економску улогу, при чему годишња вредност производње кинеских предузећа процесне индустрије чини 66% укупне годишње вредности производње свих индустријских предузећа широм земље.
Статус развоја процесних индустрија директно утиче на економске темеље нације. Као масивни сектор који заузима виталну позицију, процесне индустрије служе као кључни стуб за национални економски раст и представљају суштинску компоненту производње. Карактерише их руковање континуираним или повременим токовима материјала и енергије, они углавном производе робу у великим-серијама.
Примарне методе производње и прераде у процесним индустријама укључују хемијске реакције, одвајање и мешање. У ери економије знања 21. века, процесне индустрије-као традиционални производни сектори-остаће витални стубови економског развоја. Ове индустрије су и главни произвођачи енергије и сировина и значајни потрошачи енергије, због чега је критична уштеда енергије, смањење потрошње и контрола емисија. Уобичајени недостаци у овим секторима укључују високу потрошњу енергије, озбиљно загађење, лош квалитет производа, застареле производне процесе, низак ниво аутоматизације, слабе праксе управљања, ниску интеграцију информација и недовољну укупну конкурентност. Индустрија чини највећи сектор кинеске привреде и такође је примарни потрошач енергије и ресурса, као и главни доприносилац загађењу животне средине. Процесне индустрије су стога постале примарни циљ за побољшање, посебно у шест главних сектора: прерада нафте, хемикалије, челик, производња електричне енергије, обојени метали-и грађевински материјали. Ови сектори чине скоро 70% индустријске потрошње енергије у земљи.
Стручњаци тврде: Прво, циљање на нове проблеме и индустрије вођене трендовима-увек је била кључна тајна успешне иновације у свим секторима! Нова питања односе се на велике изазове који захтевају фокусирану пажњу за будући развој људског друштва; „тренд{1}} вођене“ индустрије означавају пројекте са огромним будућим потенцијалом.
Дакле, који су главни изазови који захтевају фокусирану пажњу на будући људски друштвени развој и пројекте са огромним будућим потенцијалом? Без сумње, једна таква област су пројекти који служе „ниско-економији са ниском емисијом угљеника“ и „ниско-технологијама са ниским садржајем угљеника“! „Ниско-економија са ниским садржајем угљеника“ постала је витални стратешки избор за истраживачке институције и предузећа. Другим речима, енергично промовисање развоја „ниско-економије са ниским садржајем угљеника“ неизбежно обезбеђује иницијативу у иновацијама за истраживачке пројекте и развој тржишта. Тренутно, глобална економија убрзава своју транзицију ка „ниско-економији са ниским садржајем угљеника“, што је изазвало бројне нове тачке економског раста. „Ниско-економија са ниским садржајем угљеника“ биће камен темељац будуће националне и корпоративне конкурентности. Паметна предузећа се одлично сналазе у искоришћавању могућности, трансформацији производних метода и преузимању вођства-претварајући пасивност у проактивност. Они користе промене у парадигмама друштвеног развоја као покретаче убрзаног раста, настојећи да заузму врхунац у ниско{12}}економији са ниским садржајем угљеника.
Приликом формулисања стратегија корпоративног развоја, предузећа би требало да размотре како да успоставе „стратегију са ниским-угљеником“ и настоје да расту у тандему са националним трендовима одрживог развоја. Као што је чувени гуру менаџмента Питер Дракер рекао: „Нико не може да контролише промене, али свако може да је предузме!“ Кинеске процесне индустрије морају прихватити овај принцип, настојећи да остану испред кривуље. Ниско{3}}смањење емисије угљеника је национални императив, историјска мисија и обавеза за процесна предузећа. Прихватање „ниског-угљеника“ представља главну мисију за ове индустрије.
ВИИ. Аутоматизација у безбедности на радном месту
Аутоматизација у безбедности на радном месту је постала често коришћен израз последњих година! Овај пораст произилази из континуираног појављивања различитих несрећа на радном месту, подстичући све већу потражњу за технологијама аутоматизације за побољшање безбедности. Сада је хитан приоритет како ефикасно искористити напредне технологије као што су аутоматизација и информатизација за подизање стандарда безбедности на радном месту. Сходно томе, нација је предложила стратегију „Наука и технологија за безбедност“! Развој безбедности је подједнако неодвојив од аутоматизације. Безбедност у производњи се може категорисати на механичку сигурност и сигурност процеса.
Безбедност машина првенствено штити особље и добила је значајну пажњу. Сигурносни прекидачи, сигурносна дугмад, сигурносна врата и заштитне простирке постали су неопходни у фабрикама, праћени производима као што су сигурносни сензори, сигурносни ПЛЦ-ови, сигурносне магистрале и сигурносни Етхернет. Безбедност процеса обезбеђује сигурност производних процеса. Данас многи добављачи аутоматизације разматрају обезбеђивање безбедносних решења. Право безбедносно решење подразумева више од испоруке једног или више безбедносних производа; првенствено се ради о повећању безбедности опреме корисника. Како уградити безбедносне функције у машине и опрему корисника, побољшавајући сигурност без утицаја на производни процес, и даље је потребан бољи развој.
Аутоматизација се односи на процес у којем машине или уређаји раде или се контролишу према унапред одређеним програмима или упутствима без људске интервенције. Усвајање технологије аутоматизације не само да ослобађа људе тешког физичког рада, одређених менталних задатака и сурових или опасних радних окружења, већ и проширује људске способности, значајно повећавајући продуктивност рада и повећавајући способност човечанства да разуме и трансформише свет. Стога, машине, опрема, системи или процеси (процеси производње и управљања) постижу унапред одређене циљеве путем аутоматизованог откривања, обраде информација, анализе и просуђивања и контроле манипулације-све у складу са људским захтевима-са минималним или без директног људског учешћа. Безбедносна аутоматизација се односи на спровођење стратегије „Наука и технологија за безбедност“ кроз технологију аутоматизације за постизање безбедне производње. Када се примени на одређене индустрије, безбедносна аутоматизација има различите облике, као што су: - Аутоматизација безбедности рудника угља - Аутоматизација производње у петрохемијској безбедности - Аутоматизација производње хемијске безбедности - Аутоматизација производње у металуршкој безбедности - Аутоматизација производње безбедности у транспорту - Аутоматизација производње паметних зграда} Безбедна производња у другим индустријама {{12
ВИИИ. -Уштеда и потрошња{2}}Смањење аутоматизације
Последњих година, „очување енергије и смањење потрошње“ појавило се као веома значајан концепт у развоју технологије аутоматизације у Кини. „Очување енергије, смањење емисија и научни развој“ постали су стратешки водећи принципи за економски раст Кине.
Према проценама, Кина троши 4,3 пута више енергије од Сједињених Држава и 11,5 пута више од Јапана да би произвела сваки долар БДП-а. Стопа искоришћења енергије у Кини износи само 26,9% америчког и 11,5% јапанског. Ово указује на то да потрошња енергије чини значајан део трошкова производа за кинеска предузећа, а такође наглашава огроман потенцијал за уштеду енергије у оквиру ових компанија. Повећање конкурентности производа кроз уштеду енергије и смањење потрошње је у потпуности изводљиво.
Као носилац и медиј за технолошку трансформацију, индустрија производње опреме служи као темељни сектор „оријентисан на{0}}средства“. Њени производи -опрема за производњу за све индустрије- чине темељ основне инфраструктуре. Окарактерисан широким обимом, разноликим категоријама, високим технолошким садржајем и јаким међусобним везама са другим индустријама, кинески сектор производње опреме је годинама еволуирао у свеобухватан индустријски систем значајног обима и технолошке софистицираности, постајући витални стуб националне економије. Очување енергије и побољшање ефикасности коришћења енергије нису само дугорочне-стратегије за обезбеђивање нормалних производних операција и постизање здравог, одрживог корпоративног развоја, већ и неизбежни избори за предузећа да се прилагоде захтевима тржишта, смање трошкове, повећају профит, побољшају еколошке перформансе и повећају конкурентност. Да би предузећа постигла одржив раст, имплементација штедње енергије и смањења потрошње је императив.
Како се времена буду развијала, задаци очувања енергије и смањења емисија постаће све изазовнији, а контролни циљеви постају све строжи. Увођење ових циљева ће наметнути веће захтеве за индустријске операције. Проактивно усвајање напредних технологија за-уштеду енергије и смањење потрошње{3}}и примена научних концепата управљања, модела и процеса су кључни путеви за предузећа да постигну ове циљеве. Промоција и примена нових технологија, процеса, материјала и метода заснованих на технолошким иновацијама може постепено избацити из производње неефикасну опрему и групе производа који-које троше енергију-, играјући виталну улогу у унапређењу очувања енергије и смањењу потрошње. Подстицање очувања енергије и смањења потрошње путем високо{8}}иновације је суштински корак за индустрију производње опреме. То је зато што савремене високе технологије дубоко и екстензивно утичу на развој овог сектора. Напредак савремених високих технологија намеће веће, новије и боље захтеве индустрији производње опреме. Високотехнолошка{12}}подршка је подједнако саставни део напора „уштеде енергије и смањења потрошње“ у сектору производње опреме.
На пример, енергетска ефикасност мотора, оптимизација процеса, конверзија-у-ресурс, коришћење отпадне топлоте, трансформација предузећа и усвајање нове енергије су суштински повезани са технологијом аутоматизације.
ИКС. Развој софтвера за индустријско управљање
Напредак софтвера за индустријско управљање је још један витални аспект технологије аутоматизације. Од 1990-их, ИБМ-ове узастопне аквизиције добављача средњег софтвера подигле су средњи софтвер у срж ИТ архитектуре предузећа, постепено наглашавајући критичну важност и централну улогу софтвера. Након тога, ИБМ је купио реномиране софтверске компаније попут Лотуса и ДБ2. Софтвер је почео да напредује заједно са хардвером. ИБМ је 2004. продао своје пословање са рачунарима компанији Леново-, што је сигнализирало крај златног доба хардвера и зору ере успона софтвера.
У оквиру индустријске контроле, софтверизација хардвера представља кључни тренд, илустрован појавом уграђених меких ПЛЦ-ова. Тренутно, тржиште садржи најновији софтвер ЦоДеСис В3.4 (уграђени системски меки ПЛЦ базиран на ЦоДеСис платформи) који је пионир немачког 3С софтвера. Он заступа концепт „отворене, реконфигурабилне аутоматизације“ усредсређене на „поновну употребу“. Овај софтвер ради у оквиру ИЕЦ 61131 развојног окружења, подржавајући више стандардних језика индустријске аутоматизације, укључујући лествичасту логику, дијаграме тока, блок дијаграме и напредни СТ језик.
Поновна употреба софтвера представља методологију и теорију у оквиру компјутерског софтверског инжењеринга, која у суштини служи као решење за елиминисање сувишних напора у развоју софтвера. Он представља доказан приступ за повећање продуктивности развоја софтвера и квалитета производа. Поновна употреба софтвера укључује коришћење постојећег софтвера и његових ефикасних компоненти за изградњу новог софтвера или система, чиме се смањује време развоја и трошкови одржавања. Она представља кључну технологију за побољшање продуктивности и квалитета софтвера.
Кључни фактори (технички и не{0}}технички) за постизање поновне употребе софтвера првенствено обухватају седам аспеката: технологију софтверских компоненти, софтверску архитектуру, инжењеринг домена, реинжењеринг софтвера, процесе отворених компоненти, технологију ЦАСЕ (Цомпутер-Аидед Софтваре Енгинееринг) и разне не{2}}техничке факторе. Предности поновне употребе софтвера укључују: (1) Већу продуктивност (и последично смањење трошкова); (2) Побољшан квалитет софтвера. (грешке се могу брже исправити); (3) Одговарајућа употреба поновне употребе софтвера побољшава одржавање система.
Поред предности поновне употребе софтвера, ЦоДеСис софтвер такође има могућност производње која се може реконфигурисати. Реконфигурабилна производња је процес који води управљање и контролу реконфигурације производног система. Омогућава производним системима да ефикасно реагују на променљива окружења. Реконфигурабилност се односи на систем где његови хардверски модули и/или софтверски модули могу реконфигурисати (или ресетовати) архитектуру и алгоритме система на основу промене токова података или контролних токова. Ово обухвата: организациону реконфигурабилност, реконфигурабилност пословног процеса, реконфигурабилност производа, реконфигурабилност система за обраду у радњи и реконфигурабилне информационе платформе.
Најистакнутија предност система који се може реконфигурисати је њихова способност да измене своју архитектуру како би одговарала специфичним захтевима апликације. Суочавајући се са-тржиштем које се стално мења, како омогућити производним системима да брзо и економично реагују на променљиве захтеве тржишта представља значајан изазов за данашњу производну индустрију. Традиционалне механизоване аутоматизоване производне линије нуде економију обима за серијску производњу, али им недостаје агилност у реаговању на промене тржишта. Док флексибилни производни системи могу скратити израду прототипа производа и производне циклусе, они захтевају значајна улагања са дугим периодима враћања. Сходно томе, постоји хитна потреба за новом производном парадигмом која комбинује предности масовне производње са брзом прилагодљивошћу динамичном, променљивом производном окружењу, док у потпуности користи постојеће производне ресурсе. У том контексту, недавно предложени производни систем који се може реконфигурисати представља ефикасно решење за испуњавање ових захтева.
Поред тога, Сиеменс ТИА Портал (博途) представља иновативну софтверску платформу за инжењеринг коју је развио Сиеменс на основу концепта ТИА (Тоталли Интегратед Аутоматион). Он управља свим задацима аутоматизације у оквиру једног окружења инжењерске конфигурације, поједностављујући рад дизајнера, повећавајући ефикасност и смањујући трошкове. Постизањем обједињене комуникације, јединственог програмирања и обједињених података, он чини комплетан, органски интегрисан систем. Ово испуњава очекивања индустрије за потпуно интегрисану платформу за извршавање решења за аутоматизацију, омогућавајући централизовано управљање дизајном производа, механичким дизајном и дизајном аутоматизације у оквиру једног софтверског пакета. Сходно томе, он стоји као најинтуитивнија, најефикаснија и најпоузданија софтверска платформа инжењерске технологије која је данас доступна. Овај развој захтева пажњу у сектору индустријске контроле.
Кс. Универзализација симулације и моделирања
Технологија умреженог моделирања и симулације представља актуелну истраживачку тачку у овој области. Његов технички обим и модели примене се континуирано шире и развијају заједно са напретком у мрежној технологији. Брз развој умрежавања и рачунарских технологија уводи нас у еру свеприсутног рачунарства. Свеприсутно рачунарство успоставља информациони простор састављен од рачунарства и комуникације, стапајући се са физичким простором људског живота да би се формирало интелигентно окружење.
У оквиру овог интелигентног простора, појединци могу транспарентно приступити рачунарским и информационим услугама било када и било где. Технологија умреженог моделирања и симулације ће еволуирати ка универзализацији. „Универзална симулациона технологија“, интегришући свеприсутно рачунарство, постиже конвергенцију информација и физичког простора, покрећући модерно моделирање и симулационо истраживање, развој и примену у нову еру.
За будућа сложена, хетерогена и динамичка свеприсутна рачунарска окружења, свеприсутни системи симулације показују следеће основне карактеристике:
⑴ Свеприсутна доступност:Ресурси за симулацију су свеприсутни. Користећи мрежну технологију, симулационе мреже омогућавају -оријентисано пружање разноврсних софтверских и хардверских ресурса за симулацију у свакодневном животу. Ово штити кориснике од сложених, хетерогених свеприсутних рачунарских окружења, чинећи симулационе ресурсе универзално доступним и решавајући питање „свеприсутности“.
⑵ Било када, било где:Корисници могу приступити услугама симулације на својим радним или стамбеним локацијама без повезивања са наменским рачунаром. Грид технологија проширује терминале апликације за симулацију на сваки угао мреже, потпуно ослобађајући кориснике од временских и просторних ограничења. Сваки умрежени уређај може да приступи симулационим ресурсима и услугама унутар мрежног окружења, испуњавајући захтев за приступ „било када, било где“.
⑶ Прилагодљиво:Информациони простор симулације пружа кохерентне услуге симулације које се прилагођавају променљивим условима, испоручујући рачунарска окружења прилагођена потребама корисника.
⑷ Транспарентно:Корисници приступају услугама симулације уз минималан свесни напор. Интеракција је веома природна-чак и непримећена од стране корисника-отеловљујући оно што се назива имплицитна интеракција.
Интегрисање свеприсутних рачунарских концепата и технологија у симулационе мреже ефикасно се бави новим захтевима свеприсутних симулационих окружења-мобилности, прилагодљивости, интелигенције и модела апликација-омогућујући симулационим информационим просторима да испоруче прилагодљива окружења и доследне услуге прилагођене потребама корисника. Конвергентна технологија грид рачунарства и свеприсутног рачунарства-свеприсутна симулациона грид технологија-појавиће се као нова фокусна тачка у умреженом моделирању и истраживању и примени симулација.
Укратко, тренутних десет најбољих трендова у технологији аутоматизације откривају да се иновације у аутоматизацији могу сажети у неколико кључних речи: интеграција, комуникација, сарадња, енергетска ефикасност, безбедност, стандарди и отвореност. Ово је такође довело до бројних нових производа и концепата. Дуги низ година, нова аутоматизација је била најдиректнија сила која је покретала брзи развој производње. Ова сила, неизбежно покретана покретачком снагом „иновације“, несумњиво ће бриљантно заблистати у ери интелигентне производње!