Industri 4.0, IIoT og automationspyramiden

Uddannelsens kompetencemål nr. 17 kræver, at lærlingen kan redegøre for udviklingen inden for industriel automationsteknologi med baggrund i automationspyramidens forskellige lag, samt for hvordan Industri 4.0-løsninger — herunder cloud, Big Data, kunstig intelligens og digitale tvillinger — påvirker automatikteknikerens arbejdsopgaver. Det er ikke længere nok at forstå ét anlæg isoleret; man skal forstå, hvordan det taler sammen med resten af virksomheden.

§Automationspyramiden — de klassiske lag

Automationspyramiden er en måde at beskrive, hvordan styring og data traditionelt er organiseret i lag, fra gulvet og op mod ledelsen. Nederst finder man felt- og styringsniveauet: sensorer, aktuatorer og PLC'er, der styrer den fysiske proces i realtid. Derover ligger SCADA-niveauet, der overvåger og betjener flere PLC'er samlet. Over SCADA ligger MES (Manufacturing Execution System), som styrer selve produktionen — ordrer, materialeforbrug, kvalitet. Øverst ligger ERP-niveauet, virksomhedens overordnede system til økonomi, indkøb og planlægning.

§Når pyramiden løses op

Industrielt IoT (IIoT) udfordrer den strenge lag-på-lag-tankegang. I stedet for at data skal vandre op gennem hvert niveau, kan sensordata i dag sendes direkte til cloud-tjenester eller analyseværktøjer, mens PLC'en fortsat styrer den fysiske proces. Det giver hurtigere adgang til data på tværs af organisationen, men det stiller også nye krav til automatikteknikeren: netværk, dataopsamling og kommunikation mellem industrielle systemer bliver en del af det daglige arbejde — noget kompetencemål nr. 16 direkte adresserer med krav om installation og fejlfinding på industrielle netværk.

§Kunstig intelligens og Big Data i produktionen

Store mængder driftsdata fra sensorer kan bruges til mere end blot at overvåge — de kan analyseres for mønstre, der forudsiger, hvornår en komponent sandsynligvis svigter (tilstandsbaseret vedligehold), eller for at finde flaskehalse i en produktion. Det faglige udvalg for uddannelsen har da også peget på, at kunstig intelligens forventes at blive brugt i stigende grad i automatikteknisk arbejde, og at kommende lærlinge derfor skal stifte bekendtskab med teknologien allerede under uddannelsen.

§IT-sikkerhed bliver en del af faget

Jo mere et anlæg er forbundet til netværk og cloud, desto større er også risikoen for, at det kan angribes eller manipuleres udefra. Kompetencemål nr. 18 kræver derfor, at lærlingen på baggrund af systemforståelse for automationsteknologien kan tage de nødvendige forholdsregler vedrørende IT-sikkerhed i relation til egne arbejdsopgaver. I praksis betyder det ting som at kende adgangskoder og netværkssegmentering, ikke koble usikret udstyr direkte på internettet, og forstå at et produktionsanlæg, der driftsforstyrres af et cyberangreb, kan være lige så alvorligt som en mekanisk fejl.

• 01Automationspyramiden: PLC/felt → SCADA → MES → ERP
• 02IIoT sender data direkte til analyse og cloud, uafhængigt af de klassiske lag
• 03Digital tvilling: opdateret digital model af det fysiske anlæg
• 04AI og Big Data bruges bl.a. til tilstandsbaseret vedligehold
• 05IT-sikkerhed på anlægsniveau (OT) bliver en del af den daglige opgave