Akıllı Fabrika teknolojilerinin temel amacı daha verimli, daha performanslı ve güvenilir operasyona sahip tesisler elde etmektir. Endüstriyel tesisler için yeni nesil cihazlar ve teknolojiler, izleme ve kontrol sistemleri ile birleşerek mevcut tesisleri daha kararlı ve sürdürülebilir hale getirmeye yardımcı oluyor. Bir akıllı fabrika platformu; tesis için fiziksel altyapı varlıkları ve uygulamaları olan Operasyon Teknolojisinin (OT), hızlı ve bilinçli karar vermeyi sağlayan veri yönetim arayüzü Bilgi Teknolojileriyle (IT) birlikte kullanımı ile ortaya çıkar.
Operasyonel Teknolojiler (OT), güvenli ve güvenilir üretim için ihtiyaç duyulan tüm cihaz ve bileşenleri temsil eder. Bu yapı içerisinde PLC kontrol sistemleri, sensörler, kesicilerden rölelere kadar pek çok cihaz yer alır. Ayrıca OT, tesisi izleyen ve kontrol eden SCADA sistemleri gibi kontrol uygulamalarını da içerisinde barındırır. Tesis trafo istasyonları, yedekli çalışan otomasyon sistemleri, bulut ile özet data toplayan ve haberleşen yeni nesil akıllı motorlar gibi karmaşık sistemleri örnek olarak verebiliriz.
Bilgi Teknolojisi (IT) ise makinelerin genellikle anlık sürelerde insanlarla doğrudan bilgi alışverişinde bulunmalarına imkan vermek için kullanılır. Gelişmiş Kurumsal Kaynak Planlaması (ERP), Coğrafi Bilgi Sistemleri (GIS) ve Müşteri İlişkileri Yönetim (CRM) sistemleri; ofis tabanlı verimlilik araçları ve mobil bilgi işlem cihazlarıyla birlikte, tesis içi çalışma ortamında aktif olarak kullanılan teknolojiler içerisinde sayabiliriz.
Endüstriyel tesislerin enerji ve hammadde ihtiyacındaki artışı, ekipman ve otomasyon uygulama biçimlerinde önemli kavramsal değişiklikler meydana getirdi. Bu modernizasyon ihtiyacı sonucunda tüm operasyonlar değişime ve dönüşüme uğrayarak yeniden biçimlendi. Bu durum, IT sistemlerini geleneksel sınırlarından çıkartarak OT sistemlerin bünyesine yaklaştırdı ve yakın zamana kadar birbirinden bağımsız olan bu iki sistem arasındaki ayrımı ayırt edilemez bir “bütün“ haline getirdi.
Sürekli gelişen ve birbirinden bağımsız birden çok platformu içerisinde barındıran bir tesis bu ortamda başarılı olabilmek için, tesisi uçtan uca ele alan ve bütünlük, yazılımsal yönetim, uyumluluk ve güvenliği hedefleyen kapsamlı bütünsel bir yaklaşıma ihtiyaç duymaktadır.
Bu platformlar içerisine sonradan dahil olan gelişen yeni teknolojilere sahip tesis datasını toplayan akıllı cihazlarla birlikte; mevcut sistem içerisinde yer alan eski tip cihazlarda pek çok geliştirme imkanı bulunur. Bunlar arasında hemen hemen her tesiste yer alan kesici ve ayırıcılar için ‘akıllı özellikler’ ve geliştirilmiş regülatörler yer almaktadır. Örnek olarak, günümüzde bir çok kontrolör ve saha cihazı, entegre bir haberleşme modülü aracılığıyla güç kalitesini izlerken; aynı zamanda rapolayabilir, anahtarlama pozisyonları için uzak ve gerçek zamanlı parametreleri kullanarak operasyonlarını yönetebilmektedir.
Bakınız: Dijitalleşme'de Akıllı Sensörler ve Kablosuz Veri Toplama
Bu dönüşüm ve entregrasyon içerisinde geleneksel OT ekipmanlarındaki kritik sınır ise tam olarak bu noktada başlamaktadır. Pek çok eski nesil saha cihazı, modernizasyon veya yenileme için tasarlanmamış olan özel haberleşme protokollerini desteklemektedir. Bu cihazların daha modern ve açık teknolojilere entegre edilmesi, IT/OT’nin birlikte kullanımı için kritik öneme sahip atılması gereken ilk adımların başında gelmektedir.
Bu duruma örnek olarak, varlık yönetim ve akıllı takip sistemleriyle bir merkezi sistem platformunun kurulması; eski nesil cihazların entegrasyonunun kolay ve hızlı olması, kritik ya da duruma dayalı verilere erişim olanağı sağlanabilmesi ifade edilebilir. Bu cihazlar; IP, DNP3, IEC104 ve IEC61850 gibi modern enerji otomasyonunun açık ve standart protokolleriyle ‘konuşabilir’ hale gelmelidir. Bu sayede entegre edilen cihazlar, sahada yer alan eski nesil OT ekipmanlarınla birlikte çalışarak, mevcut ya da eski & özel protokollere bağlanabilir, bir nevi ana sistem çevirisi yapma işlevi edinmiş olurlar.
Ayrıca tüm bu güncellenmiş donanımların performans ve mevcut durum gereksinimlerini desteklemek için, yazılımsal ve bütünsel bir entegrasyon adımı gereklidir. Modern entegrasyon teknolojisi ve mimarisi; entegre bir veri tabanlı kontrol ve izleme sistemi (SCADA), Doküman yönetim sistemi (DMS) ve sipariş yönetim sistemi (OMS)'nin çatı bir platformda birleştirildiği ortak bir model ile mümkün kılınabilir. Tek bir noktadan yönetilen, birleştirilmiş ve tamamen kullanıcı odaklı bir merkezi entegrasyon platformu ile verilerin güncelliğinden ya da hızından taviz verilmeden operasyona aktarımı sağlanmış olur.
Bu bilginin kullanıma sunulmasıyla birlikte karşılaştığımız bir diğer konu ise, sahada yüksek miktarda bulunan datanın seçilmesi ve değerlendirilmesi sorunudur. İşlenmesi hayli fazla, uzun ve değerli olan bu bilgilerin doğru yönetilmesi için Gelişmiş Dağıtım Yönetimi Sistemleri (ADMS) adında etkin bir platform tercih edilmelidir. Bu sayede operatörlerin yüksek miktardaki IT/OT bilgisini yönetmesine yardımcı olmanın yanında; talep ve verimlilik yönetimi dağılımlı enerji kaynaklarının analizi, kendini onarması gibi birçok fonksiyon sunulmuş olur. Bu sayede optimizasyon ve verimlilik parametreleri geliştirilerek tesis içi yönetimi kontrol altında turulabilir. Tesis güvenilirliği ya da güç kalitesi açısından daha fazla ilerleme sağlamak amacıyla verilerin analiz edilmesi ve ayrıştırılması bir diğer önemli konudur. Bu verilerin, entegrasyon yoluyla biriken normal operasyon bilgileri tarafından saklanması ya da gölgede bırakılması halinde, iyileştirme olanağı kaybolur. Verileri gerçek zamanlı ya da yakın zamanlı olarak yönetmek ve yorumlamak için tasarlanmış bir platformın varlığı; veriye dayalı bir operasyonel depolamanın uygulanması, bu amaca ulaşılmasına büyük ölçüde yardımcı olacaktır.
Akıllı Tesislerde IT&OT entegrasyonu ve geçişi, bir devrim değil, evrimdir. Değişiklik, IT'nin operasyon ekipmanları üzerindeki önemli etkisini fark etmek ve sonuçlarını analiz etmek gibi basit bir farkındalıkla başlar. Bundan sonrası, daha akıllı bir tesis için net ve uzun vadeli bir yol haritası oluşturma, ihtiyaçları fark etmek olacaktır. Bu yol haritası; doğru haberleşme altyapılarının kurulması ve en önemlisi IT/OT’nin birlikte kullanımı eğilimini barındıran bir mimariyi içermelidir.
Eldeki bu yol haritasıyla, bir IT/OT’nin birlikte kullanım yaklaşımı, endüstriyel tesislerde şirketin her departmanına özel bir model ile uygulanması, tesis içinde yer alan farklı teknik karşılığı olan projelerin birbirine bağlı bir bütünün parçası olarak harekete geçirme olanağı sağlayacaktır. Son olarak, şebeke modellemesi, izleme ve yönetim sistemleriyle ilgili kararların dikkatle tartılması gerekir. Bu sayede IT/OT entegrasyonu, tesis teknolojisinin hızlandırılmasında ana başarılı faktörlerin başında gelecektir.