Het opzetten van Smart SCADA voor digitale transformatie

Data betekent alles in de wereld van het moderne bedrijfsleven. Het verzamelen, analyseren en – belangrijker nog – ernaar handelen, is het verschil tussen bedrijven die floreren en bedrijven die falen. Welke stappen je ook zet op jouw individuele pad naar digitale transformatie, het bepalen hoe jouw data beheert moet worden, zet een groot proces in werking. In onze blogpost over wat SCADA is en hoe het gebruikt wordt voor industriële automatisering, zien we dat Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) de infrastructuur is waarmee je de controle over jouw data kunt nemen en deze kunt gebruiken om zeer impactvolle beslissingen te nemen. Een van de leiders in Smart SCADA is Inductive Automation, de makers van Ignition. Dit is een platform dat gebruikers meer controle over hun data geeft als ooit tevoren.

Een gesprek met Travis Cox van Inductive Automation

We vroegen Travis Cox, de Co-Director van Sales Engineering bij Inductive Automation om een paar vragen te beantwoorden over de manier waarop Ignition gebruikers helpt met de uitdagingen bij het implementeren van een moderne smart SCADA-oplossing. Dit heeft een impact op het bedrijf en hun manier van werken, en bespaart veel tijd, geld en hoofdpijn op de lange termijn.

Smart SCADA voor digitale transformatie – Waar moet je beginnen?

OnLogic: Moderne smart SCADA-oplossingen kunnen er op het eerste gezicht intimiderend uitzien. Waar zou je iemand die losse systemen wil verbinden met zijn infrastructuur aanraden om te beginnen?

Travis Cox: Niet alles verwijderen en vervangen; bouw eerst een parallelle infrastructuur.

Een groot obstakel voor digitale transformatie is de perceptie dat je het oude systeem moet verwijderen en vervangen. Het is intimiderend om erover na te denken om een ​​heel nieuw systeem te moeten gebruiken, omdat zo de productiviteit beïnvloed wordt en de normale gang van zaken verstoord kan worden. Er zijn honderden miljoenen verouderde PLC’s en apparaten die nog steeds in gebruik zijn. Het zou veel te duur zijn om deze allemaal te upgraden. Je kunt niet van de ene op de andere dag overschakelen op een nieuwe technologie; dat resulteert mogelijk in een catastrofale mislukking en verlies van inkomsten.

Hoe op te lossen?

Dit kunnen we oplossen door voor een andere aanpak te gaan, namelijk om met software naast jouw bestaande installatie een parallelle infrastructuur te bouwen. Het is veel eenvoudiger om met software aan de slag te gaan dan met hardware. Je kunt apparaten geleidelijk overzetten van jouw oude systeem naar de nieuwe IIoT-infrastructuur. De geleidelijke aanpak geeft je de tijd om het nieuwe systeem uit te proberen en ervoor te zorgen dat het stabiel is voordat je een volledige infrastructuurtransitie maakt. Dit maakt het ook mogelijk om de ROI te verbeteren terwijl je problemen in het systeem oplost. Als je handmatig werk, papier en whiteboards verwijdert, meer data verzamelt en centraliseert en zaken als geschiedenis, alarmen en rapportages toevoegt, zie je meteen de resultaten van elk van deze verbeteringen.

Een ander belangrijk punt is dat je op zoek moet naar een platform waarop je verder kunt bouwen. De gebruikelijke aanpak was om codering toe te voegen aan besturingssystemen, maar een betere aanpak is om toepassingen bovenop platforms te bouwen. Dat komt doordat platforms die op open standaarden gebaseerd zijn, schaalbaar, uitbreidbaar en toekomstbestendig zijn in vergelijking met conventionele softwareproducten. Het is erg belangrijk om platforms te kiezen met een onbeperkt licentiemodel en waar communicatie mogelijk is tussen ongelijksoortige systemen. Dit garandeert dat al jouw data bij elkaar gebracht kan worden en beschikbaar kan worden gemaakt voor iedereen die het nodig heeft.

Belangrijke communicatieprotocollen voor Digitale Transformatie

OnLogic: Zijn er belangrijke communicatieprotocollen die opkomen als geschikte opties als het aankomt op dit soort digitale transformaties?

Travis Cox: Verbind je apparaten direct met jouw infrastructuur, niet alleen met je applicaties.

De operationele wereld is buitengewoon complex en omvat honderden verschillende protocollen, communicatiemedia en verouderde apparaten. De realiteit van digitale transformatie is dat deze bottom-up geïmplementeerd moet worden, met als eerste de OT aan boord. Het vereist een nieuwe mentaliteit of mentaliteitsverandering om systemen open, interoperabel en veilig te houden. De reis begint met de operationele infrastructuur en het creëren van een migratiestrategie die de digitale transformatie implementeert, maar ook voldoet aan alle OT-vereisten. Het komt neer op één cruciaal concept: een architectuurverandering. We moeten stoppen met het verbinden van apparaten aan applicaties met protocollen, en in plaats daarvan moeten we apparaten verbinden met de infrastructuur. Tegelijkertijd moeten we een superieure OT-oplossing bieden die voldoet aan de behoeften van operators en daarnaast plug-and-play, betrouwbaar en schaalbaar is.

Deze nieuwe architectuur maakt gebruik van MQTT, een lichtgewicht publish/subscribe protocol dat berichtgeoriënteerde middleware-architecturen mogelijk maakt. Dit is geen nieuw concept op het gebied van IT; Enterprise Service Bus (ESB) wordt namelijk al langer gebruikt voor integratie van applicaties via een bus-achtige infrastructuur. Met MQTT worden apparaatgegevens bij uitzondering gepubliceerd op een MQTT-server; lokaal of in de cloud. Applicaties verbinden zich met de MQTT-server om data op te halen; het is niet nodig om verbinding te maken met het eindapparaat zelf.

MQTT heeft meerdere voordelen:

• Open standaard/interoperabel  (OASIS standaard & Eclipse open standaard [TAHU])
• Ontkoppelt apparaten van applicaties
• Bericht bij uitzondering
• Vereist weinig bandbreedte
• TLS-beveiliging
• Verbinding op afstand (alleen uitgaand; geen inkomende firewallregels)
• Stateful awareness
• Single source of truth
• Auto-discovery van tags
• Data buffering (store & forward)
• Plug-and-play functionaliteit

Samengevat: MQTT is de standaard voor IIoT-communicatie.

Mogelijke valkuilen bij een Smart SCADA project

OnLogic: Zijn er andere valkuilen waar op gelet moet worden als het aankomt op smart SCADA-projecten?

Travis Cox: Elk project is uniek, maar let vooral op deze potentiële uitdagingen:

Angst voor verandering

Eén van de valkuilen is niet een technologisch maar een menselijk probleem. Elke organisatie heeft mensen die slecht met verandering om kunnen gaan. Ze zijn al jaren gewend om dingen op dezelfde manier te doen. Of misschien vinden ze het adopteren van een nieuwe oplossing te riskant. Wellicht maken ze zich zorgen over de leercurve. Of denken dat het erg moeilijk en tijdrovend is om nieuwe oplossingen te implementeren. Wat de reden ook is, ze voorkomen vaak dat initiatieven voor digitale transformatie van de grond komen. In termen van mensen, moet je misschien in de organisatie rondkijken naar een nieuwe leider die jou kan helpen dit initiatief te volbrengen. In termen van technologie kun je deze bezwaren omzeilen door de waarde te laten zien met behulp van testsoftware.

Hoge kosten met licentiestructuren

Een ander obstakel dat we tegenkomen, zijn de licentiekosten en de vereisten om ROI te realiseren. Je moet ervoor zorgen dat de nieuwe systemen die geïnstalleerd worden, onbeperkte licentiemodellen hebben en jou in staat stellen om je ROI te behalen terwijl je  moderniseert. Dit komt neer op het gebruik van systemen die profiteren van de nieuwste en beste technologie en beproefde standaarden.

Een scheiding tussen OT en IT

Het verschil tussen de OT- en IT-afdelingen zorgt ook voor een struikelblok. Ze werken vaak in gesloten omgevingen, spreken hierbij andere (computer)talen en hebben andere verantwoordelijkheden. We kunnen deze 2 kanten dichter bij elkaar brengen als OT gebruik maakt van tools en technologieën die de IT begrijpt. Dit lukt onder andere met behulp van open standaarden zoals MQTT, OPC UA, SQL databases, SOAP en REST, HTML5, en CSS.

Informatie silo’s

Nog een groot obstakel: de uitdaging om data naar andere mensen in de organisatie te brengen, vooral aan de zakelijke kant. Dat zorgt voor een grote kloof tussen de mensen op de werkvloer en de mensen op kantoor. De oplossing is om er meer data uit te halen door mobile-first applicaties toe te voegen, idealiter met native HTML5. Met een goed ontworpen app op een smartphone of smart-device kun je het hele systeem in één oogopslag zien, of een enkel diagram/dashboard met data die relevant is voor jouw specifieke taak. Mobiele oplossingen zullen meer data zichtbaar en toegankelijk maken voor meerdere mensen. Dat zal hen in staat stellen om sneller op problemen te reageren en betere beslissingen te nemen. Dit brengt natuurlijk uitdagingen met zich mee, zoals het voorzien van Wi-Fi in de fabriek of het publiceren van applicaties.

Zorgen omtrent beveiliging

Een andere uitdaging is het gevoelige evenwicht tussen het vergroten van de toegankelijkheid van data zonder de beveiliging in gevaar te brengen. De oplossing hiervoor is het gebruik van moderne cyberbeveiligingstechnieken, door middel van gegevensversleutelingsprotocollen zoals SSL en TLS, het gebruik van federatieve identity-providers die tweefactorauthenticatie en single-sign-on (SSO) ondersteunen, en de mogelijkheid om gebruik te maken van beveiligingsinfrastructuren zoals DMZ’s.

Onzekerheid over het nut van cloudgebruik

Het laatste struikelblok gaat over de manier waarop je met de cloud moet werken en hoe je de kansen die er zijn kunt verzilveren. Een goede oplossing is er een die compatibel met cloudproviders is en een waarmee je volledig kunt profiteren van jouw data door zaken als analyse en machine learning, of het gebruik maken van de cloud voor meer schaalbaarheid.

Maak gebruik van Ignition – Smart SCADA use cases

OnLogic: Wat zijn de use cases, omgevingen, of toepassingen waar jij het meeste potentie ziet om voordeel te halen uit de implementatie van een Smart SCADA-platform als Ignition?

Travis Cox: Er zijn 4 grote use cases die veel voordeel halen uit Ignition’s mogelijkheden:

1. Ignition’s onbeperkte licentiemodel en krachtige modules gebruiken om uitdagingen binnen de organisatie op te lossen. Als je handmatig werk, papier en whiteboards verwijdert, meer data verzamelt en centraliseert en zaken zoals geschiedenis, alarmen en rapportages toevoegt, zie je resultaten voor elk van deze verbeteringen.
2. Maak data toegankelijker voor meer mensen met behulp van Ignition Perspective, native HTML5-clients. Door simpelweg moderne browsers te gebruiken, heb je overal toegang tot de data. Je profiteert ook van de functies van mobiele apparaten, zoals GPS, accelerometer, camera, barcode scanner, NFC, Bluetooth en touch gestures.
3. Maak gebruik van MQTT om apparaten los te koppelen van toepassingen en een meer schaalbare architectuur te creëren, vaak door edge apparaten in te zetten voor store & forward en lokale functionaliteit. Dit is vooral belangrijk voor systemen op afstand, zoals in olie en gas, water/waterzuivering en energie.
4. Voordeel halen uit de cloud op 2 manieren:
   1. Implementeer Ignition in de cloud voor eenvoudiger onderhoud en schaalbaarheid. Zo zijn toepassingen en data beter beschikbaar.
   2. Data naar de cloud brengen om te profiteren van belangrijke mogelijkheden, zoals geavanceerde analyses, business intelligence & machine learning

Maak gebruik van Ignition HMI

Onlogic: We horen vaak dat het combineren van de Ignition HMI-software met rugged panel pc’s een meer kostenefficiënte aanpak is en meer functies aanbiedt dan oudere SCADA oplossingen. Wat maakt Ignition HMI de betere oplossing?

Travis Cox: Ignition’s HMI gecombineerd met een rugged panel pc biedt de functionaliteit van traditionele HMI’s met vele extra’s.

Hoewel HMI’s onafhankelijk kunnen werken, zijn ze niet geïsoleerd of afgeschermd. Ze bieden de mogelijkheid voor lokale functionaliteit en ‘store & forward’ die native in een gecentraliseerd systeem kan worden geïntegreerd. Je krijgt het extra voordeel dat je de HMI’s centraal kunt beheren voor status en diagnostiek, noodherstel en upgrades op afstand. Als een unit kapot gaat, is het buitengewoon eenvoudig om een nieuwe te installeren in vergelijking met traditionele HMI’s. Ze zijn ook gericht op Industry 4.0, omdat ze de kloof kunnen overbruggen tussen verouderde device protocollen en moderne standaarden zoals OPC-UA en MQTT.

Voordelen van Ignition Onboard Program

OnLogic: Kun je ons iets meer vertellen over het Ignition Onboard Program?

Travis Cox: Ignition Onboard is ontworpen om het setup-proces zo makkelijk mogelijk te maken.

Inductive Automation is de samenwerking aangegaan met vertrouwde hardwareleveranciers, zoals OnLogic, voor de levering van geselecteerde apparaten met Ignition Edge van Inductive Automation® die geïnstalleerd en geconfigureerd zijn door de fabrikant. Dit zorgt voor een moeiteloze installatie en implementatie van jouw oplossing. Er zijn meerdere voordelen aan het gebruik van Ignition Edge op een Onboard apparaat:

• Je kunt de installatie overslaan en tijd besparen, want Ignition Onboard apparaten hebben Ignition of Ignition Edge vooraf geïnstalleerd.
• Plug-and-play functionaliteit; want Ignition is open en interoperabel, het werkt met bijna elk systeem.
• Ignition gebruikt MQTT om direct jouw industriële data te verzenden, waarmee het apparaat IIoT-ready is.
• Alle Ignition Onboard apparaten gaan door hetzelfde rigoureuze benchmarking-proces. Klanten kunnen de apparaatprestaties met elkaar vergelijken voordat ze deze aanschaffen.
• Ignition installaties zijn geoptimaliseerd door de hardwarefabrikant voor maximale prestaties.
• Alle Ignition Onboard apparaten zijn getest en gevalideerd door Inductive Automation engineers om compatibiliteit te garanderen.

Door de leidende software in de industrie te combineren met de beste hardware, maakt het Ignition Onboard Program de digitale transformatie veel eenvoudiger.

Klaar om meer te ontdekken over Ignition industriële automatiseringsoplossingen? Bekijk onze Ignition Onboard oplossingen en neem vandaag nog contact op met ons team van Hardwarespecialisten!

Opmerking van de redactie: Inductive Automation heeft hun Ignition onboard-programma beëindigd. Ignition-licenties moeten nu rechtstreeks via Inductive Automation worden aangeschaft. Hoewel de IGN-versies van onze oplossingen niet langer beschikbaar zijn, blijven onze computers uitstekend geschikt voor gebruik met Ignition-software. Ontdek hier onze aanbevolen hardware.

Over Travis: Travis Cox is de Co-Director van Sales Engineering bij Inductive Automation. Hij is in 2003 gestart bij Inductive Automation en zijn vorige posities binnen het bedrijf omvatten Director of Training en Director of Support. Hij heeft meerdere succesvolle lanceringen van HMI- en SCADA-projecten gezien in variërende industrieën. Zijn voorbeeldige werk als een Ignition trainer en sales engineer heeft geholpen om honderden ‘vocal Ignition advocates’ te creëren die de groei van het bedrijf blijven stimuleren.