Det mangler ikke på initiativer, metoder, løsninger og standarder som får automatiseringsutstyr til å snakke sammen. Men ifølge selvutnevnt «forfatter og filosof» innen industrielle styringssystemer hos Equinor, Jan Munkejord, finnes ingen one-stop-shop som knytter automatiseringsutstyr og relaterte engineeringverktøy og ditto administrative IT-løsninger sammen på en sømløs måte gjennom hele livssyklusen for et anlegg. Han tar AMNYTT med på et kjapt tilbakeblikk for å sette scenen for selskapets initiativ.

- I 2016 etablerte ExxonMobil Open Process Automation Forum, OPAF. De var lei dyre og krevende oppgraderinger på grunn av proprietære automatiseringsløsninger, forteller Munkejord. – Intensjonen var å få til løsninger basert på åpne standarder og interoperabilitet. Hendelsesdrevne styringssystemer basert på standarden IEC 61499, OPC United Architecture (UA) og Automation Markup Language (AML) er viktige byggeklosser.

På denne siden av Atlanteren hadde Industri 4.0 vært i gang noen år, med digitalisering generelt som hovedmisjon.

- Etter å ha fulgt Open Process Automation Forum et par år, dukket vi også ned i arbeidet som skjer i Europa innenfor Industri 4.0, nå ofte forkortet til I4.0, sier han. – Det pågår et omfattende arbeid innen operasjonell teknologi, særlig automatisering, blant annet i regi av et av verdens ledende Industri 4.0-nettverk, som kalles Plattform Industrie 4.0.

Munkejord forteller at organisasjonen har overlatt noe av oppfølgingen av den interoperable, digitale tvillingen til Industrial Digital Twin Assosiation, IDTA. Både Equinor og flere av selskapets samarbeidspartnerne er med i IDTAs arbeidsgrupper.

- IDTA setter spesifikasjoner og implementeringen av den digitale tvillingen under lupen. Og nå kommer vi også inn på Asset Administration Shell, AAS. Det er implementeringen av den digitale tvillingen, et tema vi gjerne forteller mer om ved senere anledninger. 

Han forklarer at det er flere viktige teknologier i den digitale tvillingen. 

- Teknologiene rammes inn ved hjelp en referansearkitektur, Reference Architecture Model Industry 4.0, RAMI 4.0. Den peker på byggeklossene vi i Equinor tester ut i et omfattende PoC, forteller Munkejord. 

Og fortsetter med detaljer på hvilke teknologier som benyttes, og til hva:

• OPC UA i sanntidssystemene, det vil si automatiseringssystemene eller operasjonell teknologi (OT)
• Automation Markup Language (AML) for utveksling mellom engineeringverktøyene
• Asset Administration Shell (AAS) for utveksling mellom aktørene i verdikjeden

Han trekker frem at Equinors prosjekt også jobber med semantisk forståelse, blant annet i henhold til Common Data Dictionary (CCD).

 -Teknologiene vi har vært innom omhandler også Resource Description Framework, RDF, en standard modell for utveksling av data på nettet. Også dette kommer vi gjerne tilbake til ved senere anledninger.

Kjære leser, vi håper du holder følge med Munkejords detaljerte budskap og referanser til standarder og initiativer. Det er en dyd av nødvendighet å svinge innom nevnte teknologier for å gi en innsikt i selskapets friske satsing for at maskiner, utstyr, løsninger og verktøy skal kunne kommunisere på en smidig, sømløs og effektiv måte.

Heng med videre og vi lover at du blir enda klokere.

- I moderniseringen av automasjonssystemer ser vi også på teknologier for «plug & produce», altså NAMURs Module Type Package, MTP. Det er et konsept som ved hjelp av OPC UA og AML kobler sammen moduler på en måte som vi har blitt vant til innenfor bruk av USB-teknologien for PC-er og lignende, forteller han. - Menneske-maskin-grensesnitt (HMI), alarmer, prosesskontroll og vedlikehold er blant områdene vi jobber med i første omgang.

Det går mot innspurten for informasjon om Equinors omfattende PoC.

- Vi kikker også på initiativet Namur Open Architecture, NOA. Det sørger for å hente informasjon fra de operasjonelle systemene på en mer moderne og IT-vennlig måte. Dette blir implementert og ender opp med en standard som en rekke aktører står bak, Process Automation - Device Information Model, forkortet PA-DIM, forklarer han. - Når en også har vært ivrig på å legge inn referanser til Common Data Directive, CDD, begynner enhetsinformasjon innen operasjonell teknologi å bli ganske interoperabel.

Munkejord og kollegaer er opptatt av å finne en god balanse mellom de forskjellige øko- og delsystemene. Med seg på laget har de et solid team som består av automatiseringsleverandørene ABB, Kongsberg Maritime, Siemens Energy og Siemens og engineeringselskapene Aker Solutions og Aibel. Og sist, men sikkert ikke minst, Sintef fra forskningssiden. Sistnevnte holder blant annet tak i Asset Administration Shell (AAS) Forum og informasjonsmodellering av sikkerhetsinstrumenterte funksjoner (Safety Instrumented Functions, SIF). Kjekt med norsk spisskompetanse på temaet.

Som tidligere nevnt, PoC er omfattende og komplekst. «Forfatteren og filosofen» innen styringssystemer presenterte i vinter et omfattende kravdokument om temaet internt i Equinor.

- Å formulere kravdokumenter for den Digitale Fabrikken, er en reise. Skal dette virkelig bli interoperabelt, må vi jobbe gjennom internasjonale standarder og få en felles forståelse mellom aktørene i verdikjeden, slår Munkejord fast.

AMNYTT har i skrivende stund ikke sett hele innholdet, men essensen har du allerede lest her. Ifølge Munkejord er planen å bygge opp en lab, eller demonstrasjonsmodell med utstyr og løsninger fra flere leverandører, som skal vises internt våren 2025. Stay tuned for sømløs snakking mellom utstyr og diverse programvareløsninger.

Asset Administration Shell (AAS, IEC 63278-1:2023)

Standarden definerer strukturen til en standardisert, digital representasjon av en eiendel, kalt Asset Administration Shell (AAS). Asset Administration Shell gir enhetlig tilgang til informasjon og tjenester.

Formålet med Asset Administration Shell er å gjøre det mulig for to eller flere programvareapplikasjoner å utveksle informasjon og gjensidig bruke informasjonen som har blitt utvekslet på en interoperabel måte.

Asset Administration Shell Forum (AAS Forum)

Målet med forumet er å bidra til tilpasning av Plattform Industrie 4.0-teknologi (I4.0) i norsk industri, spesielt rammeverket Asset Administration Shell (AAS). Forumet er en plattform/-sted for å dele kunnskap for å utvikle digitale tvillinger/AAS av industrielle enheter og produkter. 

Automation Markup Language (AML)

AutomationML er et omfattende XML-basert, objektorientert datamodelleringsspråk. Den tillater modellering, lagring og utveksling av engineering-modeller som dekker en rekke relevante aspekter ved standardisert modellutveksling mellom verktøy. AML gir et omfattende sett med fleksible mekanismer og innovasjoner for å modellere dagens og fremtidige ingeniøraspekter.

Common Data Dictionary (CCD)

IEC Common Data Dictionary er et metadataregister som gir produktklassifisering og formaliserte produktbeskrivelser som kan brukes i sammenheng med smart produksjon og Industry 4.0.

Digital Data Chain Consortium (DDCC)

Digital Data Chain forbinder tre teknologier: Automatisk identifikasjon av fysiske objekter (IEC 61406), digital produsentinformasjon (VDI 2770) og digitale informasjonsutvekslingsplattformer (IEP) til en koordinert tilnærming for automatisert identifikasjon av objekter i arbeidsprosesser, samt automatisert tilgang til informasjon om objektene. 

Industrial Digital Twin (IDTA)

Digital Twin er en sentral del av Industry 4.0. Organisasjonens Asset Administration Shell (AAS) gjør teknologien tilgjengelig for alle bedrifter og setter bransjestandarder. AAS kommer som en IEC 63278 standard.

IEC 61499

IEC 61499-arkitekturen representerer en komponentløsning for distribuerte, industrielle automasjonssystemer som tar sikte på portabilitet, gjenbruksinteroperabilitet og rekonfigurering av distribuerte applikasjoner.

NAMUR Open Architecture (NOA)

NAMUR Open Architecture har som mål å gjøre produksjonsdata enkelt og sikkert tilgjengelig for overvåking av anlegg og utstyr samt optimalisering.

Module Type Package (MTP)

MTP er utviklet av NAMUR og gir et rammeverk for standardiserte utstyrsdatamodeller og beskrivelsesspråk for å effektivisere interoperabilitet. MTP forenkler integrasjon av DCS og PLS-baserte systemer. Poenget er såkalt Plug & Produce for modulære enheter.

Open Group 

Grenseløs informasjonsflyt gjennom global interoperabilitet på en sikker, pålitelig og rettidig måte.

Open Process Automation Forum (OPAF)

Utvikler og publiserer en åpen arkitektur og spesifikasjon støttet av sluttbrukere, leverandører og integratorer i industrien. O-PAS-standarden, en standard fra The Open Group, definerer en åpen, interoperabel og sikker arkitektur for industrielle prosessautomatiseringssystemer, ved å bruke eksisterende og nye standarder når det er mulig – en standard av standarder.

OPC UA

Open Platform Communications (OPC) Unified Architecture (UA) er en plattformuavhengig, tjenesteorientert arkitektur som integrerer all funksjonaliteten til de individuelle OPC Classic-spesifikasjonene i ett utvidbart rammeverk.

Plattform Industrie 4.0

Industrie 4.0 refererer til intelligent nettverksoppkobling av maskiner og prosesser i industrien ved hjelp av informasjons- og kommunikasjonsteknologi.

Process Information Device Information Model (PA-DIM)

Process Automation Device Information Model-standarden er en spesifikasjon som definerer kommunikasjon av vanlige prosessautomatiseringsinstrumentparametere, inkludert semantiske ID-er som definert av IEC 61987, ved bruk av OPC UA.

Resource Description Framework (RDF)

RDF er en standardmodell for datautveksling på nettet. RDF har funksjoner som letter datasammenslåing selv om de underliggende skjemaene er forskjellige, og den støtter spesifikt utviklingen av skjemaer over tid uten at alle dataforbrukerne må endres.

Reference Architecture Model Industry 4.0 (RAMI 4.0)

RAMI4.0 er et tredimensjonalt kart som viser de viktigste aspektene ved Industry 4.0. RAMI4.0 sikrer at alle involverte deltakere deler et felles perspektiv og utvikler en felles forståelse. Referansearkitekturer er et stort område som inneholder en del overlapp. Vi har også en referansearkitektur innenfor SmartGrid, industrielt tingenes internett (IIoT) og mye annet. Det er en del aktiviteter innenfor ISO/IEC for både å harmonisere og rydde opp. Som overbygning har vi IEC 63339 - Unified Reference Model for Smart Manufacturing (URMSM). 

Equinor

• Norges største selskap
• Staten eier 67 prosent
• 23.449 ansatte (2023)
• Sum inntekter: 107, 2 milliarder USD (2023)
• Egenproduksjon olje og gass 2082 millioner fat oljeekvivalenter per dag (2023)
• Energiproduksjon: 4235 GWh (2023)