Hård­va­ruo­be­roen­de mjukvara förändrar in­dustri­au­to­ma­tion

Tidigare har automationssystem och deras PLC:er (programmerbara logiska styrenheter) alltid haft hård- och mjukvara som varit väldigt nära integrerad. Området har dominerats av ett begränsat antal aktörer, som exempelvis Siemens, ABB, Bosch och Rockwell Automation för att nämna ett fåtal. SDA, eller mjukvarudefinierad automation, bryter detta tidigare så starka band genom att vara hårdvaruoberoende. Det innebär att applikationerna frigörs från de hårdvarukomponenter som kör dem.

SDA bygger på teknik för virtualisering och abstraktion med en skiktad hård- och mjukvarustruktur som sammanlänkas via applikationens gränssnitt för programmering. Detta gör det möjligt att använda olika hård- och mjukvarukomponenter samt anpassa dessa till varandra.

”Hårdvaruoberoende utveckling är inget nytt i sig, men inom industriautomation är det en nyhet. Man kan jämföra SDA med Googles mobila operativsystem Android, eller med Open RAN för mobil telekommunikation. Det finns en gemensam plattform som alla kan använda, men hårdvaran är helt valfri”, förklarar Daniel Rogoz. Han leder Etteplans avdelning för inbyggda lösningar i Poznan i Polen.

Syftet med automation har alltid varit att göra produktionen mer kostnadseffektiv med färre olyckor, ökad kvalitet och snabbare processer. Mjukvarudefinierad automation kan förbättra alla dessa områden, men den erbjuder flest fördelar för industribranschen.

”I nuläget är fördelarna med SDA inte direkt inriktade på att minska kostnaderna. Istället håller vi på att skapa ett öppet ekosystem som gradvis kommer att binda samman enskilda enheter och fabriksgolvet med hela resten av världen. Mervärdet kommer från att alla enheter kan fås att samverka och att det går lätt att länka samman olika system”, säger Daniel Rogoz.

Systemsamverkan är en fantastisk bonus för utvecklare. Nu kan de skapa plattformsoberoende utvecklingsgränssnitt som kan länka samman system från olika leverantörer utan att riskera att mjukvaran inte ska fungera.

En av utmaningarna med SDA är att man måste lära sig nya färdigheter. Det krävs en god förståelse för automation i samband med kunskap om mjukvara på applikationsnivå. Därför måste företag skapa kompetens för att kunna nyttja de nya möjligheterna i sina projekt. Däremot behöver inte längre utvecklare och ingenjörer vara specialister på en viss PLC, utan kan istället klara sig med mer generella färdigheter.

Ytterligare en utmaning utgörs av lagstiftning. SDA måste kunna garantera funktionssäkerhet och cybersäkerhet på samma sätt som inom traditionell automation. Som med all ny teknik har hårdvaruoberoende också sprungit på kritik.

”Vissa människor misstänker att, om man bygger med komponenter från flera olika leverantörer, så kan resultatet aldrig bli lika säkert eller pålitligt som om man bara har en leverantör som tillhandahåller allting. Det blir också svårt att säga vem som ansvarar för kvaliteten. En lösning här kan vara att integratören får ta ansvaret”, säger Rogoz.

När mjukvarudefinierad automation anammas av allt fler väntas det skapa ett expansivt ekosystem som består av hårdvarutillverkare och mjukvaruutvecklare. Allt fler aktörer kommer att ge sig in på marknaden. Vissa kalkyler hävdar att SDA kan förbättra kostnadseffektiviteten med upp till 30 %.

”Det finns en möjlighet att priserna drivs nedåt inom hårdvarubranschen om SDA tas emot och når bred acceptans både bland fabriksägare och hård- och mjukvaruförsäljare. Vi måste utbilda och övertyga alla att gå med i SDA:s underbara värld så att de bättre kan förstå alla fördelar”, säger Tomasz.

Han tror att SDA helt kan förändra hur vi implementerar automation och hur denna ser ut. Hittills har industriautomation utformats av människor. Men i framtiden kommer AI att kunna upptäcka ineffektivitet och organisera insatser för att förbättra effektiviteten.

Etteplan håller för närvarande på med sina första leveransprojekt. Dessa använder sig av Bosch Rexroth ctrlX Automation, som för närvarande är den ledande plattformen för SDA. Systemexperter kan hjälpa kunder göra sina produkter kompatibla med plattformen.