Русские Блоги
В последнее время слово «промышленное приложение» часто встречается в средствах массовой информации, в Интернете, на форумах и в различных документах местных органов власти. Мы также видели несколько малоизвестных городов третьего уровня. Районы и округа продвигают промышленные приложения. Юнь, реализация различных государственных субсидий эти невероятные новости. Хотя я называю себя старшим инженером-программистом, я все еще чувствую себя невежественным и не понимаю, что такое так называемое «промышленное приложение»? Используя английский «Industry Apps» Google, я не могу найти достойных статей. Подсчитано, что «промышленное приложение» — это не импортный продукт, а новое слово, созданное китайскими экспертами. Я не хочу спорить с экспертами, но хочу рассказать о своем понимании промышленного прикладного программного обеспечения.
Особенности промышленного прикладного программного обеспечения
Так называемые промышленные приложения могут происходить из концепции мобильных приложений. Я не нашел авторитетного описания промышленных приложений, или просто интересно, что такое «промышленное прикладное программное обеспечение»? Этот вопрос. Более подходящее описание «Промышленного приложения» я прочитал в статье «Идеальная платформа для промышленных приложений» компании Qt.
- Программное обеспечение для установки, настройки, эксплуатации и обслуживания промышленного оборудования
- Развертывание на встроенных системах, настольных компьютерах, носимых устройствах, мобильных телефонах / планшетах, шлюзах и устройствах без подключения к Интернету. Так называемое устройство без головы (устройство без головы) относится к устройству без дисплея и периферийных устройств HMI (таких как мышь, клавиатура).
- Размещается на периферийных устройствах и устройствах управления периферией Интернета вещей.
- Обладает очень высокой надежностью и отказоустойчивостью. Включая соответствие таким стандартам безопасности, как IEC61508, IEC62304 или ISO26262.
С точки зрения концепции «промышленного приложения», промышленные приложения должны иметь определенные характеристики, аналогичные мобильным приложениям. Мы можем сделать некоторые дополнения:
- Его легко установить, развернуть удаленно и обслуживать.
- В конкретной области промышленности — относительно общее программное обеспечение. Промышленные пользователи могут использовать, настраивать и заново разрабатывать.
От двух вышеупомянутых дополнений промышленное приложение отличается от традиционного встроенного программного обеспечения. Встроенное программное обеспечение и физические компоненты более тесно интегрированы. Например, различные датчики, платы управления оборудованием, контроллеры двигателей, цифровой винт и другое программное обеспечение для управления оборудованием. Они предназначены для специальных физических компонентов, работают на определенных аппаратных системах и встраиваются в программы и тесты в процессе производства. И, как правило, не за счет обновлений и обслуживания клиентов.
Конечно, нет четких границ между промышленными приложениями и программами во встроенных системах, но их соответствующие фокусы различаются. Например, является ли прикладное программное обеспечение на контроллерах станков и автомобильных панелей управления встроенным или встроенным программным обеспечением? Мы ведь не эксперты, поэтому лучше не путать понятия.
Тенденция развития промышленного прикладного программного обеспечения
Приложение
Возможно, вдохновленные мобильными приложениями, промышленные приложения, как правило, ориентированы на приложения. Они имеют одну функцию и могут быть легко установлены, развернуты и запущены на разных устройствах. В соответствии с потребностями промышленных приложений различные промышленные апплеты приложений могут быть установлены на периферийных устройствах, таких как шлюзы и контроллеры. Например, установка приложения для чтения RFID или приложения для анализа данных датчиков и распознавания видео.
Для достижения этой функции очень важны программная платформа и стандартизация API пограничных устройств.Традиционной платформой периферийных устройств может быть Windows или Android. Благодаря широкому применению процессоров Arm Cortex-A в промышленных контроллерах ОС Linux станет общей вычислительной платформой.
Контейнеризация
Использование контейнерных технологий, таких как docker, является эффективным инструментом для развертывания приложений в ОС Linux. Промышленное приложение будет работать в докер-контейнере.
Контейнерная технология реализует изоляцию приложений в песочнице. А в одной системе вы можете запускать приложения в нескольких средах программирования, например, запускать программу цифровых вывесок NodeJS, программное обеспечение датчиков C ++ и программу анализа данных Python на периферийном устройстве одновременно.
Кроссплатформенность
Чтобы понять эффективность промышленной разработки программного обеспечения, очень важно реализовать кроссплатформенную разработку программного обеспечения. Так называемая кроссплатформенность заключается в написании исходного кода, который может работать в нескольких операционных системах, таких как Windows, iOS, Android и Linux.
К кроссплатформенным технологиям относятся:
- Технология Java
- Технология JavaScript / NodeJS
- Платформа Qt C ++
- python
Сетевой
Важной особенностью оцифровки промышленного оборудования является возможность подключения, а промышленные приложения обладают мощными сетевыми функциями. Важные промышленные сетевые протоколы включают NQTT, OPC UA, MTConnect, websock, https и так далее.
Безопасность и надежность
Industrial App предъявляет повышенные требования к безопасности и надежности.
Платформа для разработки промышленного программного обеспечения
Идея разработки промышленных приложений может быть хорошей и идеальной. Однако предстоит проделать большую работу, чтобы эта концепция получила широкое признание в отрасли и разработчиках программного обеспечения. В мире есть чем заняться, и детали — ключ к успеху или неудаче.
Стандартизация аппаратных и программных платформ
Современное программное обеспечение должно работать на программной и аппаратной платформе. Если нет привлекательной программной и аппаратной платформы, промышленные приложения являются просто традиционным промышленным прикладным программным обеспечением, а экосистема промышленных приложений не может быть построена, и климат не может быть достигнут. Некоторые компании и организации заявляют, что они разработали десятки тысяч промышленных приложений в аэрокосмической и крупной авиастроительной областях. Я не знаю, на какой платформе они разрабатываются и насколько это важно для других компаний? Приложение — это приложение на системной платформе. ОС Android, разработанная Google, превратилась в мобильное приложение. Приложение WeChat можно установить на платформе WeChat. Поэтому очень важно создать привлекательную промышленную платформу для приложений. Стать такой широко распространенной платформой непросто. Это не означает, что вы представитель Китайской академии наук, Академии космических исследований, Alibaba или Huawei, и программисты купят ваш аккаунт. Пропаганда «большого скачка вперед» через местные органы власти не поможет. Код не взорван, он действительно набран. Взгляните на программную платформу Siemens, GE. Функция очень полная, тысячи API и программных модулей. Документация полная, код с открытым исходным кодом, и прилагаются все усилия для его продвижения. Можно себе представить вложенные человеческие и материальные ресурсы.
По мнению автора, вместо того, чтобы делать все возможное для продвижения незрелой платформы, административные полномочия правительства даже используются для продвижения определенных облачных платформ. Лучше создать приземленную основу, сформулировать спецификации, провести открытые тендеры, совместно разработать программное обеспечение и аппаратную платформу для промышленных приложений с открытым исходным кодом, а также открытый исходный код для общественности. Программное обеспечение, разработанное при поддержке налогоплательщиков, конечно, должно иметь открытый исходный код, чтобы больше компаний могли делиться результатами, а не становиться инструментом получения прибыли для заинтересованных групп. Еще одно преимущество открытого исходного кода — это возможность широким массам людей участвовать в надзоре, работать вместе и не позволять нескольким людям дурачиться.
Это верно как на национальном уровне, так и на корпоративном уровне. Если вы хотите разработать экосистему промышленных приложений, вы должны сначала установить стандартизацию базовой платформы. Затем определите на платформе различные программные модули и плагины. Сформируйте законченную структурную систему. На самом деле, вам не нужно делать все за закрытыми дверями. Уже есть много технологий платформы с открытым исходным кодом, из которых можно выбирать, и нам нужно выбирать, улучшать и продвигать.
Богатые программные модули и библиотеки API
Для нужд промышленных приложений необходимо разрабатывать богатые программные модули и библиотеки API. Такие как чтение и запись RFID, распознавание QR-кода, протокол OPC UA, мониторинг состояния оборудования и так далее. Без богатой библиотеки программного обеспечения программисты не предпочитают грубую и простую платформу.
Для различных отраслей потребуется больше программных модулей, таких как алгоритмы управления процессами, отраслевые модели OPC UA и т. Д.
Очень важно очень тщательно планировать модули и интерфейсы API, а также это огромная рабочая нагрузка.
Хороший клиентский опыт и документация
Все больше ощущается, что большую часть времени при написании программного обеспечения приходится писать интерфейсы и документы. Качество обслуживания клиентов определяет успех или неудачу системной платформы. Однажды автор ознакомился с документами, написанными известными отечественными коммуникационными компаниями с целью разработки программы доступа к Интернету вещей. Я действительно не могу дополнить пользовательскую документацию, написанную с учетом культуры инженера. Иногда ее труднее читать, чем исходный код. Для разработки качественной программной системы не следует недооценивать объем документации.
Экспериментальная промышленная рабочая платформа для приложений
Чтобы изучить детали реализации промышленных приложений, мы попытались создать экспериментальную платформу промышленных приложений.
Аппаратная платформа
Raspberry Pi 3 или ASUS Tinker Board
Операционная система Ubuntu Linux / Mbed Linux OS
Докер контейнерных технологий
-Платформа разработки программного обеспечения и язык программирования
Программное обеспечение на основе HMI: такое как Kanban, система SCADA и другие примеры приложений HTML5 / javas / NodeJS.
-Контроль и протокол приложений: выборка инструментов разработки Qt QML / C ++. Qt — это кроссплатформенная среда разработки программного обеспечения, которая может разрабатывать гибкие встроенные интерфейсы HMI и приложения на чистом C ++. В автомобильных панелях, контроллерах станков и медицинском оборудовании Qt широко используется для разработки интерфейсов HMI и управляющего программного обеспечения.
Основные сетевые протоколы: MQTT, OPC UA, HTTP, websock и другие промышленные протоколы IoT будут поддерживаться в будущем.
Наконец, я по-прежнему подчеркиваю фразу: «Многие вещи хороши, детали — ключ к успеху или неудаче». В настоящее время эта экспериментальная система находится в стадии разработки, надеясь изучить детали реализации промышленных приложений, и те, кому это интересно, могут общаться вместе. .
Внедрение цифровых технологий в промышленности: тенденции и перспективы
Промышленные роботы, искусственный интеллект, цифровые прототипы, использование больших данных, машинное обучение – всё это уже широко применяется на многих российских предприятиях. Новые технологии комбинируются между собой и образуют единую систему от идеи продукта до его создания, поставки и продажи конечному клиенту. Ведущий консультант Columbus East Алексей Чеславский рассказывает о том, как правильно провести реорганизацию компании, учесть все важные нюансы и запустить передовые бизнес-процессы.
Внедрение технологий происходит на основе создания цифровой платформы, на которой моделируется совокупность всех процессов, ресурсов, продуктов и служб предприятия. Чтобы облегчить переход на новую платформу, компании привлекают профессиональных консультантов, имеющих большой опыт. Консультанты структурируют процесс трансформации, делают его управляемым, привносят передовые практики лучших компаний отрасли, адаптируют принципиально новые подходы, обучают сотрудников владению разными инструментами. Тем самым они помогают преодолеть существующий разрыв в применении технологий: крупнейшие компании их используют активно, а менеджмент не столь масштабных бизнесов сомневается, так как не всегда понимает, что и как делать, зачастую не имея права на ошибку. При том что эти опасения имеют свою почву, привлечение квалифицированных консультантов резко снижает риски, сопутствующие масштабной трансформации бизнеса. Для построения платформы можно использовать как российские, так и международные ИТ-решения. Консультанты и разработчики всегда учитывают специфику клиента, подбирая подходящий инструментарий и проводя его глубокую адаптацию для решения задач промышленных предприятий.
Современные ИТ-решения помогают увеличить эффективность использования основных фондов, повысить производительность труда, снизить себестоимость производимой продукции. Именно это стимулирует предприятия развиваться, внедрять ИТ-инструменты, реализовывать проекты цифровой трансформации бизнеса.
Наиболее актуальное направление цифровизации – внедрение решений по автоматизации бизнес-процессов. Это управление цепями поставок, в том числе и производственными процессами, с применением оптимизационных подходов, сквозной контроль качества от поступающего сырья до поставки готового продукта, анализ и прогнозирование маржинальности продуктовых линеек на протяжении их жизненного цикла. В части работы с оборудованием – переход от планово-предупредительных ремонтов к «обслуживанию по состоянию» с выбором оптимальной стратегии обслуживания для каждого производственного актива.
Для создания «продукции будущего» нужны кастомизированные ИТ-решения. С их помощью компании могут радикально сократить сроки выпуска на рынок новых товаров, затрачивая меньше ресурсов, чем при традиционном способе. Компьютерное проектирование, моделирование технологических процессов и виртуальные испытания на порядки снижают затраты на подготовку, создание и вывод продуктов на рынок. Для обрабатывающих производств необходимо создание электронных сбытовых площадок. Они помогают уменьшить транзакционные издержки при закупках в B2B-сегменте и повысить скорость обработки заказов, что положительно сказывается на клиентском опыте и прибыльности компаний.
В ходе цифровой трансформации производств обязательно создаются каналы коммуникации, включающие промышленное оборудование в единую экосистему комплексных решений для управления. При этом важно сохранить преемственность и бережно перенести всё лучшее, что есть, в новую электронную среду. Это наиболее актуально для вредных и опасных производств с устаревшим оборудованием, в том числе, когда за долгое время произошла смена не одного поколения техники. Примером тому являются техногенные катастрофы, происходящие вследствие износа инфраструктуры. Изменение подхода к управлению парком оборудования и обновление управляющих систем способно не только снизить риск существенных потерь от аварий, но и поднять на новый уровень эффективность производства и качество выпускаемой продукции.
Компания Columbus East создала для промышленности целый ряд решений. Например, для НПП «ИНТЕХ» на базе «1С:ERP» были построены сквозные бизнес-процессы и единая система производственного и финансового учёта. Отдельным проектом стал «Кабельный конструктор», в котором специалисты-консультанты реализовали автоматическое формирование спецификаций, плановой себестоимости и приплат по различным параметрам кабеля.
Для ГК «Свеза» была разработана единая информационная среда: математическая оптимизация объединила все уровни планирования, прогнозирования продаж, производства и фонда оплаты труда. Инструмент на базе решения Columbus Smarter Logistics распределяет загрузку комбинатов и может значительно повысить маржинальность предприятия, гибко управляя спросом, объемами складских запасов и мощностями производства. Изменения позволили взять под контроль все затраты и улучшить экономическое состояние компании.
Инновационные ИТ-решения нужно внедрять по целому ряду причин. Это не только плановое обновление производственных ресурсов, но и улучшение управляемости бизнеса в целом. Переход на новую платформу снижает себестоимость производства и увеличивает скорость выпуска продукции, повышает конкурентоспособность и прибыль компании. Современный уровень управления позволяет предложить клиентам высокий уровень сервиса, стать более привлекательным поставщиком и открыть новые рынки, встраиваться в международные проекты и производственные цепочки.
Внедрение IT в промышленность: проблемы и решения
Сейчас информационные технологии развиваются очень стремительно — все больше отраслей становятся автоматизированными. Такие бытовые вещи, как оплата коммунальных услуг и сотовой связи, покупка вещей, запись на прием к врачу, теперь можно сделать в режиме онлайн. Высокотехнологичные решения внедряют, чтобы облегчить нагрузку сотрудников и автоматизировать рабочие процессы.
Масштабирование IT на производстве — трудоемкий процесс, требующий привлечения специалистов для детального анализа бизнес-процессов компании: финансовой и экономической политики, основных направлений ее деятельности, определения преимуществ и недостатков. Каждая сфера по-своему специфична и требует внимательного исследования деятельности. В этой статье рассмотрим цифровизацию и автоматизацию оборудования на промышленных предприятиях. Далее поговорим о том, на какой стадии развития сейчас находятся IT-процессы в промышленности, а также разберемся, почему руководителям предприятий стоит задуматься об их внедрении.
Современное состояние промышленности в России
В 2020 году мир столкнулся с общей проблемой: кризисом, спровоцированным распространением коронавирусной инфекции. Многие сферы бизнеса оказались под угрозой: экономика, образование, сфера услуг и туризм. Другой сферой, тоже испытавшей трудности в связи с кризисом I квартала 2020 года, оказалась промышленность. По оценкам Росстата, промышленное производство в России сократилось по сравнению с аналогичным периодом прошлого года на 2,5%. В целом промышленное производство в стране всегда показывало положительную динамику. Эксперты считают, что быстро ее восстановить и увеличить выпуск продукции, а также повысить конкурентоспособность предприятий помогут информационные технологии. Сейчас цифровизация промышленности не развита в России в полной мере, однако есть значительные перспективы внедрения инновационных технологий в отрасль, а не просто модернизации уже имеющихся IT-решений. Процесс может потребовать крупных инвестиций, но вложения в IT окупятся в кратчайшие сроки.
Почему именно IT?
Информационные технологии заметно шагнули вперед. Традиционно выделяют несколько классических причин для цифровизации промышленного предприятия:
- Риск поломки оборудования и сбоев механизмов
Качество производимой продукции напрямую зависит от исправности промышленного оборудования. К сожалению, часто сотрудники предприятия не замечают каких-то поломок — здесь не обойтись без автоматизированных систем, поскольку они могут сканировать оборудование и сообщать об ошибках в его работе. Речь идет о датчиках интернета вещей, которые могут выявлять неисправности, предлагают решения для их устранения, а также предсказывают возможные поломки.
- Фрагментарность данных, недостаточно оперативная обработка информации
Только в информационных системах может быть собрана и сохранена вся информация предприятия, о работе цехов, объемах выпускаемой продукции. Неполные данные не позволяют сформировать объективную оценку состояния всего производства.
- Разрозненная коммуникация внутри предприятия, отсутствие ресурсов для анализа решений
Часто на крупных предприятиях в командах нет стабильной коммуникации среди сотрудников. Это значительно замедляет процесс налаживания рабочих процессов и поиск путей решения проблем.
- Обеспечение безопасности на промышленном предприятии посредством IT
Поддержание эффективной безопасности промышленного предприятия — это важнейший фактор, напрямую влияющий на его функционирование. Для обеспечения безопасности в промышленности необходимо предпринять ряд мер. В качестве примера можно привести внедрение Системы контроля и управления доступом (СКУД) с автоматической интегрированной алкорамкой, распознаванием лиц и автомобильных номеров на базе решений Atos и SAP на предприятии металлургического комбината. Установка системы повысила уровень безопасности на предприятии и поспособствовала его цифровизации. Цифровизация предприятия необходима для получения конкурентных преимуществ и устойчивого экономического развития. Однако часто руководители и топ-менеджеры компаний оттягивают решение этой задачи.
С какими проблемами может столкнуться промышленное предприятие при ИТ-трансформации?
Высокая стоимость цифровой трансформации
Начнем, пожалуй, с самой распространенной проблемы — высокой стоимости объектов внедрения информационных технологий. Часто руководители предприятий не представляют себе, зачем их компаниям нужны информационные технологии, и тратят из-за этого денежные ресурсы, не определив назначение вложений. Необходимо внимательно проанализировать все процессы компании, чтобы определиться, какие именно задачи будут решать внедренные IT-решения. Для внутреннего анализа показателей компании зачастую привлекаются аутсорсинговые службы, специализирующиеся на выявлении рисков и уязвимых направлений бизнеса. После тщательного анализа сразу понятно, какие скрытые проблемы присутствуют на промышленном предприятии, а также насколько необходимы компании IT. Найм специалистов для анализа в штат требует приличных затрат, а неправильно подобранные программные продукты и вычислительная техника и вовсе могут загнать предприятие в «финансовую яму». Достаточно затратно обучить персонал по работе с автоматизированными системами. Итоговая стоимость внедрения продукта и обучения сотрудников может составлять 200–300% от себестоимости программного продукта. Как успешный пример оказания аутсорсинговой помощи по подобным задачам можем рассмотреть проект по международной поддержке пользователей компании PERI. Atos выступал в роли исполнителя проекта — на первой фазе проекта компании удалось проанализировать все бизнес-процессы промышленного предприятия, а потом на основании этого предложить грамотное решение, что помогло извлечь максимальную пользу для бизнеса. Еще на этапе планирования нужно грамотно сформировать бюджет, чтобы понимать: хватит ли компании свободных ресурсов для внедрения IT-продуктов.
Подбор специалистов для внедрения и обслуживания оборудования
Эту проблему мы уже частично затронули. Есть два сценария ее решения. С одной стороны, можно нанять высококвалифицированных специалистов в области IT, которые начнут качественно выполнять обязанности в полном объеме. С другой стороны, можно организовать рабочую группу внутри компании. К преимуществам такого подхода мы можем отнести то, что штатные сотрудники намного лучше знакомы с корпоративной культурой и спецификой конкретной компании. Однако такой вариант может потребовать намного больше времени, так как обучение сотрудников, которые уже работают в компании, долгий процесс — они не обладают достаточными знаниями в сфере IT. Также нет гарантии, что результаты и эффективность внедрения программного продукта штатными сотрудниками, только что прошедшими обучение, будут высоки.
Грамотный подбор специалистов поможет решить другую проблему — обслуживание внедренного IT-решения. Информационные технологические системы — это совокупность технически сложных программных приложений, которые требуют регулярного обновления и совершенствования. Именно это предотвратит сбои и программные ошибки в оборудовании.
Риски компаний: промышленный шпионаж и кибератаки
Следующая проблема, на которую следует обратить внимание, — промышленный шпионаж. Сейчас угрозы кибератак злоумышленников учащаются, причем не только на устройства пользователей, но и на оборудование крупных предприятий. Ни один софт и ни одна антивирусная программа не могут дать стопроцентной гарантии безопасности и сохранения всей информации, ценных бумаг и документов компании. При проведении IT-трансформации нужно заранее позаботиться о защите всех программных систем от кибератак. На протяжении всего использования программного продукта будет риск полной и безвозвратной потери всей имеющейся информации по причине кибератак или цифрового шпионажа. Однако на рынке появляются программные решения для защиты информации. Такие компании, как Atos, VMware, Check Point Software, Avast, уже создают высококачественные решения для информационной безопасности предприятий.
Высокие ожидания от цифровизации промышленности
К сожалению, многие руководители считают, что с развитием IT все процессы в компании сразу же будут оптимизированы, они ожидают очень скорых результатов, однако это неверный подход. Во-первых, поиск оптимальной автоматизированной системы — процесс, требующий времени. Во-вторых, внедрение программного продукта требует найма специалиста для анализа внутренней среды и выявления изъянов и скрытых проблем. В-третьих, необходимо обучение и повышение квалификации сотрудников для работы с высокотехнологичными программами. В-четвертых, требуется адаптация информационной системы к отраслевой специфике предприятия. Система должна пройти процесс опытной эксплуатации. Этот процесс предусматривает параллельное использование старой и новой версий программного обеспечения. Это позволит сравнить эффективность новых IT-программ с существовавшими ранее системами, а также адаптировать работников к использованию новых автоматизированных систем.
Цифровизация промышленного предприятия — долгосрочный проект. Необходимо его тщательно спланировать перед тем, как перейти к реализации: провести глубокий анализ деятельности организации, разобраться в должностных обязанностях каждого сотрудника, продумать, как обучить сотрудников, понять, какие сферы деятельности необходимо автоматизировать посредством внедрения информационных систем.
Специалисты рекомендуют подходить к выбору информационных систем осознанно. Необходимо провести глубокий внутренний анализ компании для поиска всех «подводных камней». Также стоит внимательно подходить как к выбору IT-платформы, так и подрядной компании, сопровождающей ее: тогда получится извлечь максимальную пользу от реализованного проекта.
Источник https://russianblogs.com/article/7164812851/
Источник https://vc.ru/s/odysseyconsgroup/337221-vnedrenie-cifrovyh-tehnologiy-v-promyshlennosti-tendencii-i-perspektivy
Источник https://www.if24.ru/vnedrenie-it-v-promyshlennost-problemy-i-resheniya/
