Menyisipkan Sistem Warisan ke Industry 4.0: Mengatasi Tantangan Multi-Protokol
Ini mungkin bagian paling rumit dalam implementasi manufaktur pintar dan Industry 4.0: Bagaimana membawa sistem yang sudah ada ke dalam dunia produksi, pengumpulan dan analisis data mesin?
Dengan kurangnya standarisasi dalam protokol perangkat lunak untuk teknologi operasional dan informasi, mungkin tampak mustahil untuk membuat peralatan pabrik warisan dan baru bekerja bersama secara mulus, menghasilkan aliran data yang terstandarisasi dan dapat ditindaklanjuti.
“Kenyataannya adalah kita akan memiliki semua protokol ini, baik yang baru dan hebat maupun yang lama dan primitif, untuk waktu yang lama,” kata Jonathan Wise, vice president teknologi di CESMII, Smart Manufacturing Institute.
Komentar Wise datang saat ia memoderasi sekelompok ahli selama Panel Interoperabilitas dan Harmonisasi Manufaktur Pintar terbaru, bagian dari CESMII Smart Manufacturing Summit online yang diselenggarakan untuk menunjukkan apa artinya untukdemokratisasi manufaktur pintar.
Panelis Russell Waddell, managing director MTConnect Institute, telah mendefinisikan istilah sebelumnya dalam diskusi: “Protokol adalah cara Anda melewatkan data dari tempat ke tempat, sistem ke sistem, sedangkan [model] informasi adalah apa yang sebenarnya ada dalam data itu,” katanya, sambil menambahkan bahwa standar MTConnect menyarankan kosakata semantik untuk peralatan manufaktur untuk menyediakan data terstruktur dan dikontekstualisasi tanpa bentuk proprietary.
“Bagaimana Anda akan membimbing produsen yang mungkin ingin meretrofit sistem brownfield [yang sudah ada] sehingga mereka dapat mengambil keuntungan dari beberapa manufaktur pintar atau, dalam kasus lain, mungkin ingin membeli mesin baru?” tanya Wise kepada para ahli. “Apa yang harus mereka cari di greenfield dan untuk memastikan bahwa mereka berada dalam posisi yang baik untuk maju ke Industry 4.0? Dan kemudian bagaimana kita—orang-orang yang mencoba menciptakan nilai informasi dari sumber data ini—mengelola multi-protokol universe?”
Presiden dan Direktur Eksekutif OPC Foundation Stefan Hoppe berkata, “Untuk skenario brownfield, tentunya,” ada “ekosistem yang besar, dengan gateway yang berbicara dengan OPC UA [protokol komunikasi mesin] lapisan atas, termasuk transportasi MQTT [protokol yang mentransfer pesan antara perangkat] dan seterusnya, dan di level bawah, menggunakan apa yang mereka miliki sebelumnya.” Untuk skenario greenfield baru, hampir semua vendor mesin telah mengintegrasikan OPC UA ke dalam desain dan perangkat. “Kemudian Anda memiliki modeling informasi dari sumber secara langsung dari kotak,” kata Hoppe.
Erich Barnstedt, chief architect, standar dan konsorsium, Azure IoT di Microsoft, memberikan masukan: “Jujur saja, peralatan warisan akan ada selamanya bersama kita. Kita perlu membuatnya mudah dengan alat yang tepat untuk memetakan peralatan warisan itu ke model informasi terbuka berbasis standar. Lakukan proses itu sekali, dan sejak saat itu gunakan model informasi yang terstandarisasi dan temukan mekanisme otomatis untuk juga mengirim model informasi itu ke sistem analitik cloud atau sistem analitik on-premise.
“Itu tidak harus berbasis cloud, tetapi perangkat lunak analitik adalah di mana nilai tambah dan Industry 4.0 berada, dalam hal mendapatkan wawasan baru yang sebelumnya tidak bisa Anda lakukan. Jadi, membuat fase konektivitas dan pemetaan modeling data seindah mungkin—itulah yang kami berikan kepada pelanggan kami.”
Tidak ada satu protokol yang perlu menang, tambah Barnstedt. Produsen perlu tahu bagaimana mendapatkan data mereka ke dalam format yang dapat mereka gunakan ke depan, independen dari vendor, dan kemudian membuat alat yang tepat untuk pekerjaan agar menjadi pengalaman yang mulus, katanya.
Poin kunci interoperabilitas adalah model informasi, kata Wise.
“Jika Anda adalah produsen dengan peralatan lama, Anda tidak terhalang oleh itu. Kita dapat menyesuaikan dan menerapkan jenis bit yang diperlukan untuk terhubung ke sistem informasi modern. Tetapi di tengah jalan, kita akan perlu menormalisasi atau menstandarisasi data itu.
“Dan jika Anda menemukan diri Anda menciptakan model informasi sendiri, jika Anda pikir Anda memiliki cara terbaik untuk menggambarkan mesin tertentu, berhenti. Ahli telah bekerja pada masalah tertentu itu selama sepuluh tahun atau lebih. Itulah di mana kita memerlukan kesamaan. Itulah di mana kita perlu mengadopsi beberapa pendekatan umum, beberapa bahasa umum.”
Untuk membantu mencapai bahasa umum, model informasi OPC UA akan diterbitkan di UA Cloud Library, yang juga akan mencakup model informasi yang ada dari VDMA Verlag, asosiasi rekayasa berbasis di Jerman, menurut panelis Andreas Faath, managing director grup Eropa.
Bergabung dengan alat-alat ini di perpustakaan di masa depan mungkin menjadi bahasa produksi global berdasarkan OPC UA yang sedang dikerjakan VDMA.
Alat perangkat lunak open-source untuk interoperabilitas yang dirujuk oleh panel—OPC UA, MQTT, spesisi pendamping MTConnect—telah diterbitkan di GitHub. “Semua yang Anda butuhkan ada di sana, dan jika Anda membutuhkan bantuan untuk menemukan langkah-langkahnya, itulah mengapa CESMII ada di sini; bukan untuk mengambil pihak dalam perang protokol, tetapi untuk membantu Anda menemukan langkah dari di mana Anda berada ke di mana Anda ingin pergi,” kata Faat.
