La quarta rivoluzione: quando il software prende il controllo

"Software-defined" significa che il software controlla e gestisce le risorse hardware. Questo approccio può offrire alle aziende maggiore flessibilità, automazione e spesso un miglioramento dell'efficienza in un'ampia gamma di aree IT

Il termine software-defined deriva dal mondo IT e descrive l’uso del software come strumento per gestire le risorse in modo flessibile ed espandere la funzionalità, indipendentemente dalla componente hardware operativa. Negli ultimi anni, ad esempio, il termine software-defined vehicle è diventato mainstream. In questo esempio, le funzioni del veicolo precedentemente gestite da componenti specializzati sono ora mappate e sviluppate ulteriormente tramite software.

Definito dal software

Tuttavia, il concetto software defined ha anche forti radici nell’automazione. Il PLC, considerato la pietra angolare della terza rivoluzione industriale, si basa sullo stesso principio. Invece di avere dispositivi logici cablati nell’hardware dell’apparecchiatura, il software assume il ruolo di definire ed eseguire la logica di controllo.

La quarta rivoluzione è arrivata

Parlando di rivoluzione industriale, ultimamente c’è stato meno clamore per la quarta rivoluzione industriale (4IR). Un’analisi del traffico internet globale per il termine mostra un calo negli ultimi anni. Questo potrebbe essere dovuto al fatto che la quarta rivoluzione è stata annunciata in anticipo, a differenza delle altre tre rivoluzioni industriali. Tuttavia, rimane un argomento rilevante. Quella che è iniziata con una buzzword che ha attirato l’attenzione non si è affatto spenta. Piuttosto, siamo passati alla fase di implementazione.

PLC vs SDA

Un argomento importante delle 4IR è l’automazione definita dal software (SDA). Andando oltre i controllori logici programmabili (PLC), oggi l’attenzione è rivolta al disaccoppiamento della logica di controllo dall’hardware, con l’obiettivo di rendere la logica – il cuore dell’automazione – flessibile e basata su software. Questo è un buon esempio della spesso citata convergenza tra tecnologia dell’informazione (IT) e tecnologia operativa (OT), dove principi e approcci dell’IT si inseriscono nell’automazione. In sostanza, il codice logico migra dal controller a un ambiente virtualizzato.

Quali fattori stanno guidando questo nuovo sviluppo? La domanda di costi hardware più bassi, un’implementazione più rapida e flessibile, e una maggiore sicurezza, rendendo al contempo la soluzione facile da scalare.

Passione per l’automazione

Il diagramma a scala (ladder diagram) fu originariamente sviluppato per rendere programmabili i processi industriali. L’idea era garantire l’accettazione tra gli ingegneri, abituati agli schemi elettrici. Oggi, la spinta all’accettazione sta prendendo una direzione diversa: i professionisti con background in IT e programmazione sono incoraggiati ad appassionarsi all’automazione industriale.

Sistemi come zenon Software Platform di Copa-Data permettono agli utenti di programmare la logica di controllo utilizzando i linguaggi più recenti, come Python. Questo è un altro esempio della convergenza pratica tra IT e OT.

SDA per tutti i servizi di automazione

Nella filosofia che anima lo sviluppo di zenon Software Platform, software defined riguarda non solo le logiche programmabili ma tutti gli elementi della piattaforma software. Componenti di automazione conteinerizzati come per esempio PLC, interfacce uomo-macchina (HMI) o gestione delle ricette – solo per citarne alcuni – possono essere organizzati in modo flessibile e indipendente dall’hardware sottostante. Questo ha diversi vantaggi. Da un lato, riduce i costi di acquisizione e operatività. D’altra parte, metodi IT, come sicurezza, DevOps e scalabilità, possono essere applicati all’automazione.

Automazione aperta e modulare

In generale, la necessità di flessibilità e rapidità nella progettazione e messa in servizio di nuovi sistemi cresce man mano che le aziende si impegnano a garantire un rapido time-to-market in modo conveniente. La risposta a questa situazione è l’automazione modulare, dove i componenti esistenti vengono orchestrati i modo flessibile. Anche qui entrano in gioco i vantaggi dell’automazione definita dal software, poiché le modifiche al sistema, che prima richiedevano adattamento hardware, possono ora essere implementate interamente tramite software.

Zenon Software Platform

Numerosi sono i traguardi tecnologici che zenon Software Platform di Copa-Data mette a disposizione dei suoi utenti per ottenere una reale e pratica convergenza tra OT e IT nonché un’automazione definita dal software. Tra questi:

• Runtime su Windows e Linux con ingegneria identica
• Supporto nativo per la conteinerizzazione e virtualizzazione
• Virtualizzazione dei livelli di controllo
• Programmazione logica con Python
• Supporto di interfacce standardizzate per hardware (ad esempio OPC UA) e integrazione di componenti brownfield con comunicazione nativa
• Orchestrazione e amministrazione centralizzata dei singoli servizi
• Interoperabilità e apertura

Perché creadiamo all’automazione definita dal software?

In linea con il motto dell’azienda, “There must be an easier way”, Copa-Data supporta gli utenti come partner tecnologico affidabile.

Il software di Copa-Data è progettato per semplificare compiti complessi.

Tuttavia, le sfide dei nostri clienti sono in costante evoluzione. I sistemi di produzione ed energia devono diventare sempre più agili e flessibili, e la messa in servizio sta diventando più complessa, così come la manutenzione e l’espansione durante le operazioni in corso.

Nel settore manifatturiero, ci sono diversi fattori dietro questo sviluppo. Questi includono, ad esempio, cicli di innovazione e vita dei prodotti più brevi, variabilità nell’approvvigionamento delle materie prime, carenza di lavoratori qualificati e una crescente domanda di produzione sostenibile. Nel settore energetico, la transizione energetica, sia nella generazione che nello sviluppo continuo delle reti energetiche, è tecnologicamente, organizzativamente e commercialmente impegnativa. E con le attuali aspettative di interconnessione, tutti i settori devono dare priorità e garantire i massimi livelli di cybersicurezza.

“Comprendiamo che i nostri utenti si affidano ai vantaggi offerti dai metodi IT per mantenere il controllo in questo ambiente impegnativo. Non solo cerchiamo di dare ai nostri clienti la possibilità di rispondere secondo necessità, ma vogliamo anche fornire loro gli strumenti per implementare proattivamente le rispettive strategie aziendali ed essere pronti per il futuro. In questo contesto, riteniamo nostro dovere rendere i benefici dell’automazione definita dal software (e della convergenza tra IT e OT in generale) disponibili ai nostri utenti con zenon”.

OpenDCS: un caso d’uso concreto

L’automazione definita dal software è un componente chiave di zenon OpenDCS. Si riferisce a una nuova generazione di sistemi di controllo distribuiti (DCS) aperti nel settore delle scienze della vita. Mentre nel DCS tradizionale l’hardware è un componente saldamente integrato utilizzato per abilitare il controllo distribuito, OpenDCS ti libera da tali restrizioni.

È così possibile usare solo il software per definire in modo flessibile la combinazione di controllo distribuito in un sistema di controllo integrato.

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