Industri 4.0
Industry 4.0 handler i praksis om at forbinde maskiner, sensorer og produktionsudstyr med de digitale systemer omkring dem. Hos Move udvikler vi fleksible IIoT-løsninger, der kan integreres direkte i maskinens styring eller sende data videre til cloud og monitoreringssystemer. Fokus er stabil drift, sikker kommunikation og løsninger, der fungerer i det virkelige produktionsmiljø.
Industri 4.0
Industriel digitalisering, der virker på fabriksgulvet
Industry 4.0 bruges som samlet betegnelse for den digitalisering, hvor maskiner, produktionsudstyr og sensorer bliver forbundet og kan udveksle data med styrings-, analyse- og cloudsystemer.
Eksisterende PLC'er
PROFIBUS, PROFINET, Modbus og OPC UA
Fra maskine til cloud
Data til monitorering og analyse
Cybersikkerhed
NIS2, CRA og IEC 62443
Stabil drift
Watchdogs, recovery og sikre opdateringer
Fra begreb til stabil løsning
For os hos Move er det vigtigste ikke selve begrebet Industry 4.0. Det er at bygge en industriel løsning, der fungerer stabilt hver dag og giver adgang til de rigtige data.
En IIoT-løsning kan have meget forskellige roller. Nogle gange er opgaven alene at hente produktionsdata fra en maskine og sende dem til et cloudbaseret monitoreringssystem. Andre gange bliver den nye elektronik en integreret del af maskinen og skal kommunikere direkte med dens PLC og eksisterende control system.
Derfor starter vi med den eksisterende installation. Hvilke maskiner og PLC'er findes allerede? Hvilke signaler og protokoller er tilgængelige? Hvor hurtigt skal data opdateres? Skal løsningen kun læse data, eller skal den også kunne sende kommandoer tilbage?
Integration med eksisterende PLC'er og maskiner
I industrien findes der store mængder udstyr, som allerede fungerer godt og ikke skal udskiftes blot for at få adgang til data.
En ny IIoT-løsning skal derfor ofte kunne kommunikere med eksisterende PLC'er og industrielle interfaces. Det kan eksempelvis være via PROFIBUS, PROFINET, Modbus, OPC UA eller andre industristandarder afhængigt af maskinens alder, producent og arkitektur.
I nogle projekter udvikler vi en gateway mellem eksisterende OT-udstyr og moderne IT- eller cloudsystemer. På den måde kan en eksisterende maskine få nye digitale funktioner uden at hele dens styring skal redesignes.
Fra maskinen direkte til cloud
En IIoT-enhed kan også fungere mere selvstændigt og sende data direkte til et cloudbaseret monitoreringssystem.
Det kan eksempelvis være temperaturer, vibrationer, energiforbrug, driftstimer, alarmer, produktionsantal eller andre procesdata. Informationen kan bruges til dashboards, dokumentation, fjernsupport, vedligehold eller analyse af udviklingen over tid.
Her skal man tage stilling til, hvilke data der faktisk giver mening at sende. Ofte er det bedre at behandle en del af data lokalt og kun sende relevante værdier, statistikker og hændelser videre.
Samtidig bør kritisk maskinstyring normalt forblive lokal. Hvis internetforbindelsen eller cloudsystemet forsvinder, skal produktionsudstyret stadig kunne udføre sin grundlæggende funktion. PLC og lokal edge-elektronik kan derfor håndtere realtidsfunktionerne, mens cloud bruges til monitorering, analyse og overordnede funktioner.
Cybersikkerhed skal designes ind fra starten
Når en produktionsmaskine forbindes til virksomhedens netværk eller direkte til cloud, skabes der samtidig en ny potentiel adgangsvej til produktionsmiljøet. Derfor er cybersikkerhed blevet en central del af moderne IIoT.
Det gælder især inden for følsomme og kritiske områder som energi, vandforsyning, transport, sundhed, medicinalindustri og anden kritisk produktion, hvor konsekvensen af et cyberangreb eller en utilsigtet fejl kan være langt større end blot tab af data.
EU's NIS2-regler stiller krav til risikostyring og cybersikkerhed hos virksomheder i en lang række kritiske sektorer. Det omfatter blandt andet incident management, supply chain security, vulnerability management, adgangskontrol og brug af kryptografi.
For en IIoT-løsning betyder det i praksis, at man allerede i arkitekturen bør forholde sig til eksempelvis:
- segmentering mellem produktionsnetværk og almindeligt IT-netværk
- autentificering og kontrolleret adgang til enheder
- krypteret kommunikation
- certifikater og sikker håndtering af nøgler
- begrænsning af åbne porte og services
- logging og mulighed for diagnostik
- sikre software- og firmwareopdateringer
- mulighed for at håndtere sikkerhedsopdateringer gennem produktets levetid
En vigtig grundregel er, at en IIoT-enhed kun skal have adgang til de systemer og data, den faktisk har brug for.
CRA stiller også krav til selve produktet
Hvor NIS2 i høj grad handler om de organisationer og systemer, der driver kritisk infrastruktur, er EU's Cyber Resilience Act, CRA, direkte relevant for mange connected produkter med software.
CRA introducerer krav til cybersecurity for produkter med digitale elementer og stiller blandt andet krav til secure-by-design, håndtering af kendte sårbarheder og sikkerhedsopdateringer gennem produktets supportperiode.
Det betyder, at cybersecurity ikke længere kun bør ses som kundens IT-afdelings ansvar. Hvis man udvikler et connected industrielt produkt, skal produktarkitekturen i stigende grad være designet til, at sikkerheden kan vedligeholdes gennem hele produktets levetid.
IEC 62443-serien er samtidig et vigtigt teknisk referencegrundlag inden for cybersecurity for industrielle automation- og kontrolsystemer. Standarden arbejder netop med sikkerhed i industrielle kontrolsystemer og kombinationen af tekniske, fysiske og organisatoriske sikkerhedsforanstaltninger.
Industrimiljøet stiller andre krav
Elektronik, der fungerer på et skrivebord, er ikke nødvendigvis egnet til at sidde på en produktionsmaskine.
Industrielt udstyr kan blive udsat for vibrationer, høje omgivelsestemperaturer, støv, fugt, elektrisk støj og lange driftstider. Det kan derfor være nødvendigt at vælge industrielle komponenter med større temperaturinterval, robuste connectors og en mekanisk konstruktion, der kan tåle belastningen.
Termisk design er også vigtigt. En computer eller gateway, der skal arbejde ved høj omgivelsestemperatur døgnet rundt, skal kunne komme af med sin egen varme. Derfor ser vi både på processorbelastning, kabinet, køling og komponenternes temperaturgrænser.
Ingen standardboks til alle maskiner
Vibrationer kan tilsvarende stille krav til PCB, stik, kabler og mekanisk montering. I andre miljøer er EMC eller beskyttelse mod støv og vand den største udfordring.
Der findes derfor ikke én standard Industry 4.0-boks, der passer til alle maskiner. Løsningen skal tilpasses både miljøet, funktionen og de sikkerhedskrav, der gælder for installationen.
Stabilitet kommer før smarte features
I produktionen er oppetid afgørende.
En IIoT-løsning må ikke gøre en stabil maskine ustabil. Derfor tænker vi blandt andet watchdogs, automatisk recovery, lokal buffering og diagnostik ind i arkitekturen.
Hvis cloudforbindelsen forsvinder, kan data eksempelvis gemmes lokalt og uploades senere. Hvis en proces genstartes, skal systemet kunne komme tilbage i en kendt tilstand uden manuel indgriben.
Det samme gælder softwareopdateringer. Remote updates kan være en stor fordel på systemer installeret rundt omkring i verden, men opdateringsmekanismen skal være sikker og designet, så en mislykket opdatering ikke efterlader produktionsudstyret ude af drift.
Hos Move ser vi derfor Industry 4.0 som praktisk industriel digitalisering. Vi kombinerer elektronik, embedded software, PLC-integration, edge computing, connectivity, cloud og cybersecurity med forståelsen for, at løsningen i sidste ende skal fungere stabilt ude på en fabrik.
Ofte stillede spørgsmål
Hvad er Industry 4.0?
Industry 4.0 er en betegnelse for digitalisering og sammenkobling af maskiner, produktionsudstyr, sensorer og IT-systemer. I praksis overlapper begrebet i høj grad med IIoT og industriel digitalisering.
Kan I forbinde eksisterende maskiner til cloud?
Ja. Det kan ofte gøres ved at hente data fra den eksisterende PLC eller andre interfaces og tilføje en gateway eller edge-enhed uden at ændre selve maskinens grundlæggende styring.
Hvilke PLC-protokoller arbejder I med?
Det afhænger af installationen, men det kan blandt andet være PROFIBUS, PROFINET, Modbus og OPC UA samt andre industrielle interfaces.
Skal maskinen være afhængig af cloud?
Normalt ikke for kritiske funktioner. Real-time styring og centrale maskinfunktioner bør typisk kunne fungere lokalt, mens cloud bruges til eksempelvis monitorering, analyse, datahistorik og remote support.
Hvordan håndterer man cybersikkerhed i en IIoT-løsning?
Det starter med arkitekturen. Netværkssegmentering, adgangskontrol, kryptering, sikre softwareopdateringer, logging og håndtering af keys og certifikater bør tænkes ind fra starten.
Er NIS2 relevant for industrielle IoT-løsninger?
Det kan det være. NIS2 gælder organisationer inden for en række kritiske sektorer og betyder, at kunder i disse brancher kan stille væsentligt højere krav til cybersecurity, dokumentation og supply chain security.
Hvad betyder Cyber Resilience Act for et IIoT-produkt?
CRA betyder, at cybersecurity i stigende grad bliver et produktkrav. Connected produkter skal designes med sikkerhed for øje, og producenten skal kunne håndtere sårbarheder og sikkerhedsopdateringer gennem produktets relevante levetid.
Kan IIoT-elektronik fungere i hårde industrimiljøer?
Ja, hvis det designes til det. Vi ser blandt andet på temperatur, vibrationer, EMC, mekanisk robusthed, komponentvalg, køling og den forventede levetid.
Kan I opgradere ældre produktionsudstyr med IIoT?
Ja. Det er ofte en meget relevant løsning. Man kan bevare en eksisterende PLC og maskinstyring og tilføje dataopsamling, connectivity, cybersecurity og cloudfunktioner som et separat lag.
Skal vi gøre din idé til virkelighed?
Teknisk udvikling kræver mere end gode idéer — det kræver de rigtige kompetencer. Vi har samlet hardware, software og ingeniørekspertise under ét tag, så du kommer hurtigt og sikkert fra prototype til produktion.
Ræk ud til os →