MES和SCADA的未来会更加密切混合吗?

MES和SCADA之间的功能重叠越来越多,可能会继续更紧密地集成在一块玻璃上。

尽管越来越多的迹象表明SCADA(监督控制和数据采集)和MES(制造执行系统)之间存在重叠,但这两大自动化支柱更有可能以紧密结合的方式共存,而不是重新成为一个强大的制造平台。

SCADA系统倾向于像plc和传感器这样的设备的亚秒通信工作,以监视和控制车间设备和工作流程的基本原理。MESs在更高的层次上运行,作为一个控制中心,监督生产调度、质量控制和可追溯性,以及其他关键的操作方面。

结果,这些系统历史上偏离了针对制造谱的不同方面。但他们的职能已经开始加工。SCADA正在增强高级功能,如内置智能,关系数据库和有限的轨道和跟踪功能,并且MES系统正在使用实时生产监控和与生长和更复杂的传感器网络进行直接通信。

而不是一个系统将所有其他的功能或一起作为一个统一的替代者,专家说平台共享的命运是紧密集成的模糊线制造商争取所谓的“单窗格玻璃”的关键是更快和更有效的决策。

“这不是关于MES与SCADA,它是关于人们努力实现的目标,”自动化软件,自动化软件,ATMITION,AT的总监Ranbir Saini说电气数字。“这完全是提高效率,降低成本,使人员更有效。为此,需要单一窗格的玻璃板,特别是今天的运营商更加技术上娴熟,期待平板电脑上的统一体验。“

随着玻璃概念的单一窗格,植物地板运营商,监督员和其他制造专业人员可以访问各种数据,他们需要在整合仪表板和可视化中的各个设备资产,线路性能和顶线工厂楼层指标而不是过去的淤泥数据点和无数的HMI屏幕。“最终,MES或SCADA [辩论]简单地描述了一系列支持互操作性和数据交换的功能,以便每个人都可以看到所有数据并利用它以获取知情决策,”Saini解释说。

GE的愿景是为了一种玻璃疼痛,可提供制造人员以上下文化方式访问关键数据,消除数据筒仓并实现更智能的决策。资料来源:GE DigitalGE的愿景是为了一种玻璃疼痛,可提供制造人员以上下文化方式访问关键数据,消除数据筒仓并实现更智能的决策。资料来源:GE Digital两种运行速度
由于MES和SCADA的任务围绕设备数据采集、可视化和重叠功能进行了合并,从而提出了融合的可能性。但有一些原因可以解释为什么MES和SCADA系统的大规模合并没有多大意义。通过ISA 95或普渡模型(一种用于工业通信的层次结构)的镜头查看系统,SCADA系统运行在第二级,这意味着以亚秒的速率与plc和其他低级别控制交换实时、时间序列数据。另一方面,MES的运行时间要长得多——与亚秒级的控制数据不同,MES是一个基于交易的系统,利用数小时甚至数天或数周的数据。

考虑监控批处理槽的实际示例。SCADA每秒监测温度;如果检测到超出范围的变化,则启动航向校正,使温度恢复正常。MES也关注罐温,但从异常读数是否是异常原因的角度来看,这将确保未来的质量控制。

该公司高级副总裁兼监控主管Rashesh Mody解释说:“这些系统在不同的时间尺度上运行,scada与时间序列数据紧密相连,比如以非常快的速度监测温度,以确保安全,确保一切正常运行。Aveva。“在将毫秒数据与MES交易系统的较大时间段结合起来时,涉及大量协调更加困难[和]。”

速度上的差异还会影响每个系统与其他系统接口使用的协议。SCADA依赖于OPC、EtherNet/IP和Modbus等工业协议,而MES支持更广泛的协议,因为它需要与SCADA和其他业务系统(如ERP(企业资源规划)系统)通信,通常通过防火墙保护使用web服务和其他协议。尽管存在这些差异,但“扁平化堆栈”和整合平台的理由在于,这两个系统都来自相同的数据源,因此可以从简化人机界面的机会中获益,智能制造总监Sam Russem指出授予,一家系统集成公司。

Russem说:“它可以简化操作人员和系统日常用户的操作体验。”他解释说,通常情况下,负责设备运行的生产线操作人员需要与生产调度系统进行交互,以确定具体的配方说明或获取数据,以帮助解决设备警报问题。“在旧的系统中,调度在MES中进行,设备控制在SCADA中进行,”他补充道。“通过单一界面将所有信息呈现给需要的人,这一理念使体验更加顺畅。”

事实上,Grantek已经与一家制造商合作,将MES功能集成到SCADA骨干中,并取得了很大的成功。通过添加类似于mes的功能——比如调用ERP来拉下生产订单,并通过scada使用这些数据来安排生产线上的订单——制造商能够降低整体基础设施成本,同时为运营商提供集中的数据可视化。Russem说:“通过设计能够访问MES数据的SCADA屏幕,或者反过来设计,我们有机会以前所未有的方式思考屏幕,并为运营商和规划者每天所做的工作增加价值。”“融合故事的一部分是打破数据竖井和数据民主化。”

点火允许Sepasoft等MES软件作为SCADA和HMI系统中的插件模块运行,促进收敛。图像礼貌感应自动化点火允许Sepasoft等MES软件作为SCADA和HMI系统中的插件模块运行,促进收敛。图像礼貌感应自动化数据给人民
SCADA和MES软件供应商认识到有必要消除制造业中的数据孤岛,他们正在增加一些功能,通过更紧密的集成和开放标准来模糊两个平台之间的界限。在感应自动化公司,MES和SCADA的融合是可能的,通过其Ignition服务器平台的模块化,该平台利用OPC UA和MQTT等开放技术作为车间资源的枢纽。使用这种方法,Sepasoft的MES模块可以直接插入Ignition作为附加组件,以解决来自组合平台的各种MES功能——例如,产品系谱、整体设备效率(OEE)、停机时间、统计过程控制(SPC)、配方以及与ERP系统的连接。

“由于专有的解决方案,缺乏整合选择和遗留定价模型,组织厌倦了孤立,”销售工程联合主任特拉维斯考克斯表示归纳自动化。“在数字转型或行业4.0时代,组织希望弯曲OT和IT的世界,将系统带到一起,实现更大的数据访问,并为更多人提供数据。”

DelmiaWorks的实时生产监控和数据收集工具跟踪生产的各个方面,自动更新ERP模块与成品数量和质量数据。图片由达索系统提供DelmiaWorks的实时生产监控和数据收集工具跟踪生产的各个方面,自动更新ERP模块与成品数量和质量数据。图片由达索系统提供Cox表示,“合并”平台的好处在于,它是一种单层玻璃,允许运营商在同一屏幕上以更高级别的背景获取SCADA和MES数据,而无需在不同系统之间切换。此外,在单一、统一的平台上开发可以避免不同开发环境的复杂性,并将相同的数据映射到多个位置。他解释说:“虽然Ignition提供了与第三方MES或业务解决方案的集成,但如果没有文档化的api(应用程序编程接口)或开放标准,就很难让这些系统协同工作。”“有了统一的开发环境,您可以更快地解决挑战和构建解决方案。通过扩展系统的能力,它也为未来奠定了基础。”

Aveva的Mody认为,“合并”MES/SCADA平台的概念可能适用于单个资产或甚至小型生产线,但在大多数情况下,我们需要的是功能齐全、品种最好的平台,支持比过去更高级别的集成。Aveva高层集成愿景的关键是一个模型驱动的架构,该架构将其系统平台SCADA和InTouch HMI平台与MES和其他企业软件连接起来。模型驱动的体系结构允许模块化MES应用程序的部署,以获得更大的扩展性和易于定制,以及将操作实践定义为可以跨应用程序的数字工作流的能力。

罗克韦尔自动化通过在SCADA层面添加一些类似MES的跟踪和跟踪功能,融合了其核心平台,但其真正的重点是集成——尽管是一种不同于MES和SCADA直接连接的集成。“在过去,整合是一个项目;你可以获取MES数据,并将其发送到SCADA级别,但数据结构不同,需要进行大量转换。罗克韦尔的MES的业务。“现在我们正在让它变得简单和容易。”这种简化通过“智能对象”实现,该构造用于识别可发现的数据点和数据关系模型,现在该模型作为标记结构的一部分配置在控制级别。Montpas说,这种方法甚至在机器投入工厂之前就简化了集成过程。

除了两个平台之间的更高级别集成之外,上下文化是融合故事的另一大部分。GE通过自定义视图和特定于角色的仪表板来解决此问题,这些仪表板将数据从Myriad平台和资源转换为推动更好决策的洞察力。为了DelmiaWorks.,正式的IQMS和现在的一部分达索系统公司股价在其MES平台上增加类似SCADA的功能(如实时生产过程监控)一直是其优先考虑的事情,但现实是SCADA系统不会有任何进展,所以整合和优化数据的使用是共存策略的核心。DelmiaWorks负责人、达索系统公司(Dassault Systemes)高级行业营销经理路易斯•哥伦布(Louis Columbus)指出:“从第一天起,我们的平台就能够整合SCADA数据,并通过在数据中引入更强的适应性和上下文智能,在MES层面继续增加价值。”

即使不考虑竖井或混合替代方案,情景化和集成工作仍将继续促进SCADA和MES之间更加智能和富有成效的伙伴关系。“这不是一个系统取代另一个系统,而是两个系统提供的数据共享,”奥利弗·格鲁纳说,图标三菱电机的企业客户总监。“它利用了两个系统中最好的部分,将数据转化为信息。”

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