Jak získat informace pro řízení podniku v reálném čase?

číslo 12/2006

Jak získat informace pro řízení podniku v reálném čase?

Z teorie regulace je známo, že regulovat proces, o němž nejsou dostatečně přesné a aktuální informace, je velmi obtížné. To, co platí pro regulaci jednotlivých technologických procesů, obdobně platí i pro celý podnik. Aby bylo možné zlepšovat jeho výkonnost, snižovat náklady a zvyšovat zisky, je třeba vždy mít co nepřesnější a nejaktuálnější informace o celém podniku: o stavu výroby, zásob, vývoji objednávek, finančních tocích atd.

Jedním z nástrojů, které k tomu mohou pomoci, je FactoryTalk od společnosti Rockwell Software. FactoryTalk se vyznačuje především velkou univerzálností, modularitou a škálovatelností. Skládá se ze šesti sad softwarových aplikací:

  • design and configuration s nástroji pro návrh, programování a modelování technologických procesů,
  • production management pro koordinaci činností v reálném čase v rámci celého podniku,
  • data management s nástroji a metodami pro sběr a zpracování dat a jejich integraci do informačního systému,
  • quality and compliance pro zajištění kvality výrobních procesů a jejich shody se standardy a nařízeními regulatorních orgánů,
  • asset management pro optimalizaci využití výrobních prostředků a řízení údržby,
  • performance and visibility se sadou nástrojů tvořících „okno„ do technologických procesů a umožňujících analyzovat jejich okamžitou výkonnost.
Obr. 1.

Obr. 1. Setkání v tiskovém centru na Automation Fair 2006, vlevo Kevin Roach, viceprezident Rockwell Software, vpravo Petr Bartošík

Využil jsem příležitost a při své návštěvě na Automation Fair 2006 v Baltimore (reportáž z akce přineseme v příštím čísle časopisu) jsem se setkal s panem Kevinem Roachem, viceprezidentem společnosti Rockwell Software, a položil mu několik otázek týkajících se právě FactoryTalk.

Pane Roachi, můžete stručně charakterizovat, co je to FactoryTalk?
Začnu v historii. Společnost Rockwell Automation měla vždy silnou pozici v oblasti techniky pro řízení diskrétních procesů, mám na mysli především programovatelných automatů. Naši zákazníci ale při řízení výrobních linek potřebují do řídicího sytému integrovat také bezpečnostní systémy, pohony, systémy řízení pohybu atd. Navrhovat pokaždé znovu komunikační rozhraní mezi jednotlivými komponentami systému je časově i finančně náročné. Proto jsme zhruba před patnácti lety začali vyvíjet koncept Integrated Architecture, umožňující začlenit všechny zmíněné složky do řídicího systému jednoduše, rychle a standardními metodami. Znamená to, že řídicí systém je možné navrhnout a zprovoznit rychleji a s nižšími náklady, zvýšit jeho výkon a snížit nároky na údržbu.

Ve stejné době probíhala obdobná integrace i v oblasti podnikových ekonomických systémů, a to tak, aby bylo možné propojit finanční, skladové a další systémy, dokonce v rámci celých dodavatelských řetězců.

Zůstala mezera mezi oběma světy – systémy řízení technologických provozů a podnikovými ekonomickými systémy. Jedním z hlavních úkolů FactoryTalk je právě vyplnit mezeru mezi nimi a umožnit jejich vzájemnou součinnost.

Zpět k vaší otázce, co je to FactoryTalk. Je to celostní (holistický) soubor sad softwarových aplikací pro integraci různorodých podnikových a výrobních informačních systémů. Zaměřuje se na řízení výrobních operací a procesů, sběr, správu a zpracování dat, optimalizaci výrobních zdrojů, zajištění kvality procesů atd. Jde přitom o modulární a škálovatelný systém, vhodný pro jednotlivé stroje, výrobní linky i celé výrobní závody.

Obr. 2.

Obr. 2. FactoryTalk Integrator se využívá především pro propojení systémů MES a ERP

Je to systém vhodný pro diskrétní, nebo kontinuální výrobní procesy?
V podstatě pro obojí. Součástí FactoryTalk jsou i speciální nástroje pro dávkovou výrobu, např. ve farmacii, potravinářství nebo při výrobě kosmetiky, včetně nástrojů pro správu receptur, dokladovatelnost výroby atd.

V souvislosti s FactoryTalk se mluví o architektuře orientované na služby – SOA. Můžete prosím vysvětlit, co to znamená?
Na architekturu orientovanou na služby, tedy SOA (Service Oriented Architecture), se můžeme dívat z několika pohledů. Z pohledu FactoryTalk, a výrobních informačních systémů vůbec, přináší SOA především jednoduché a jednoznačné sdílení dat v rámci distribuovaného řídicího a informačního systému. Zjednodušuje také návrh systémů a usnadňuje spoluprácí více inženýrů a techniků na jednom projektu.

Dříve bylo třeba pro pět různých systémů navrhovat pět různých modelů, jak zacházet s daty, jak řešit otázky bezpečnosti atd. Podstata SOA FactoryTalk je v tom, že umožňuje extrahovat všechny obecné požadavky jednotlivých softwarových produktů – klientů – do jediné obecné platformy. Platforma SOA v současné době zahrnuje tyto součásti:

  • FactoryTalk Directory, která poskytuje obecný a jednotný adresář podnikových zdrojů, sdílený mezi všemi softwarovými aplikacemi FactoryTalk v celém distribuovaném systému. FactoryTalk Directory umožňuje, aby byl každý zdroj v systému deklarován pouze jednou; účinně tak zabraňuje možným duplicitám.

  • FactoryTalk Security pro centralizovanou správu bezpečnostních kompetencí pro jednotlivé komponenty systému. Umožňuje vytvářet a spravovat všechny složky systému informační bezpečnosti na jednom místě, udělovat uživatelům a klientským aplikacím práva a dohlížet na jejich činnost. Je to významné z hlediska shody s požadavky regulatorních orgánů a umožňuje to vytvářet velmi dokonale a účelně zabezpečený systém.

  • FactoryTalk Live Data pro spolehlivý přístup k „živým„, tj. aktuálním datům kdekoliv v rámci podniku. FactoryTalk Live Data využívá OPC a podporuje systémy odolné proti poruchám s různými stupni redundance, včetně redundance komunikační sítě.

  • FactoryTalk Diagnostics pro centrální správu diagnostických informací, varovných hlášení a hlášení o chybách. Díky důslednému dodržování formátu hlášení a záznamů přispívá ke zjednodušení a spolehlivosti diagnostického systému.

  • FactoryTalk Audit pro záznam a dokladování všech změn v systému, s možností analýzy jejich dopadů.

  • FactoryTalk Activation pro centralizovanou správu licencí softwaru.

Obr. 3.

Obr. 3. FactoryTalk Portal využívá architekturu SOA a webové služby

Připravuje se FactoryTalk Alarms and Events pro správu událostí a výstražných hlášení, které vyžadují od operátorů potvrzení, popř. vykonání určitých akcí. FactoryTalk Alarms and Events bude podporovat heterogenní hardwarovou a softwarovou infrastrukturu. Umožní omezit zatížení komunikační sítě, které jinak může při výskytu mimořádné události enormně vzrůst. Další připravovanou novinkou je FactoryTalk High Availability pro monitorování správné činnosti komponent a přepínání na záložní zdroje, je-li to nutné, ať už z důvodu údržby nebo při poruše. Umožní systému fungovat i v případě nespolehlivé komunikační sítě, např. z důvodu rušení.

Další zkratka, o níž se v souvislosti s FactoryTalk hovoří, je UPM – Unified Plant Model. O co jde?
UPM je model, který vychází z obecných standardů, jako je např. ISA S95, a definuje strukturu a organizaci dat. Mají-li jednotlivé komponenty definovanou strukturu dat, je možné po jejich připojení k softwarovému systému okamžitě zjistit stav připojených zařízení, číst jejich data a komunikovat s nimi. To velmi urychluje práci, především tehdy, jsou-li k systému připojena zařízení různých výrobců. UPM usnadňuje audit, sledování změn v systému a vůbec porozumění tomu, co se v systému děje.

Zmínil jste standard ISA S95. Domníváte se, že je důležité, aby systémy jako FactoryTalk vycházely ze standardů ISA a dalších a byly s nimi ve shodě?
Je to velmi důležité a my ve společnosti Rockwell si to plně uvědomujeme. Proto se aktivně účastníme práce na přípravě, údržbě a prosazování těchto standardů. Já osobně jsem členem rady ředitelů (board of directors) OPC Alliance, podílíme se na práci ISA a máme své zástupce také v organizaci MESA, zabývající se vývojem v oblasti systémů MES.

Například součástí FactoryTalk je RSOPC Gateway, tj. OPC DA server, který umožňuje OPC klientům získávat data ze serverů RSLinx Enterprise a RSView Supervisory Edition (SE). Zatímco dříve měly tuto možnost jen klientské aplikace dodávané společností Rockwell Automation, nyní ji mohou využívat i aplikace třetích stran využívající OPC. I jim jsou nyní k dispozici proměnné ze zmíněných serverů.

Jedním z nových standardů je také B2MML. Podporuje FactoryTalk tento standard?
Ano. Součástí FactoryTalk, konkrétně sady Production Management and Performance, je FactoryTalk Integrator. FactoryTalk Integrator jako nedílná součást FactoryTalk umožňuje, aby podnikový informační systém komunikoval s téměř jakýmkoliv dalším systémem; v podstatě pomáhá k tomu, aby se data dostala právě tam, kam potřebujete, a právě tehdy, kdy je to žádoucí. Zvláště se uplatní pro propojení systémů MES a ERP a synchronizaci jejich dat. Nativně má FactoryTalk Integrator zabudované rozhraní pro SAP a podporuje právě také nově vznikající komunikační jazyk B2MML.

Obr. 4.

Obr. 4. RS BizWare eProcedure umožňuje alokovat zdroje, vykonávat sekvence, zobrazovat instrukce pro obsluhu a zaznamenávat všechny události a změny tak, jak to vyžadují regulatorní orgány

Z toho vyplývá, že FactoryTalk je velmi otevřený systém.
Správně. FactoryTalk je otevřený systém, podporující, jak bylo řečeno, mezinárodní standardy. To je z hlediska jeho uživatelů velmi důležité. FactoryTalk umožňuje těsnou integraci nejen systémů na platformě Logix v rámci Integrated Architecture, ale také systémů třetích stran, včetně již existujících, provozovaných systémů.

Jak je to s FactoryTalk ve střední a východní Evropě?
Z komerčního hlediska můžeme říci, že Rockwell jako firma i FactoryTalk jako produkt jsou v tomto regionu úspěšné. To ale neznamená, že bychom nechtěli být ještě úspěšnější. Máme s FactoryTalk velké plány, a to nejen ve zmíněném regionu.

Střední Evropa ale není jen cílovou oblastí komerčních aktivit. Musím se také zmínit o tom, že v Praze již mnoho let funguje úspěšné výzkumné a vývojové centrum Rockwell Software, které se mimo jiné aktivity podílí i na vývoji FactoryTalk.

Děkuji Vám za rozhovor.

Každý rok v prosinci uděluje americký časopis Industry Week ocenění Technology and Innovation Awards. Krátce po uskutečnění rozhovoru jsem se dozvěděl, že letos byla jedna z cen udělena společnosti Rockwell Software za systém FactoryTalk. Důvodem k udělení ceny bylo především množství inovací a nových, pokrokových řešení, které jsou součástí tohoto softwarového systému.

Rozhovor s panem Kevinem Roachem vedl a komentářem jej opatřil Petr Bartošík.