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INTRODUÇÃO O termo “escalabilidade” tem sido tão usado no contexto de sistemas de software industrial, que a maioria dos utilizadores, integradores e decisores são completamente insensíveis à sua utilização. Estas mesmas pessoas, no entanto, preocupam-se profundamente com a verdadeira escalabilidade. A escalabilidade não é simplesmente começar pequeno e ir crescendo. SA – Soluções em Automação, S.A. Tel.: +351 234 746 952 · Fax: +351 234 746 954 info@sa.online.pt · www.sa.online.pt
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“Aumentando a Fasquia para o Software Escalável”
Há muitas dimensões a serem consideradas e a maioria são críticas para a proteção do investimento realizado pelo utilizador final. Este artigo irá explorar as várias dimensões de escalabilidade e esperamos definir uma nova expetativa para a escalabilidade, para as decisões de futuras compras, de sistemas de software para aplicações industriais, ao “subir a fasquia” da escalabilidade.
O DESAFIO A automação e os sistemas de informação representam um grande investimento para todas as empresas industriais, grandes ou pequenas. A proteção a longo prazo desse investimento é uma consideração importante na escolha de um parceiro e de um sistema. Apesar dos ciclos de vida da tecnologia poderem mudar subitamente, é extremamente importante ser capaz de desenvolver soluções ao longo do tempo, expandi-las para áreas imprevistas e integrá-las com outros sistemas, que poderão ou não já existir. Em muitos casos, também é importante considerar as ramificações da potencial fusão, ou aquisições, e como os sistemas podem ser afetados por essa eventualidade. Ao longo do tempo, as empresas devem permanecer focadas em proteger a propriedade intelectual, minimizando as paragens das operações e fazê-lo a baixo custo. Estes requisitos correspondem a caraterísticas do sistema ao longo das
dimensões de escalabilidade, de pequeno a grande, de um a muitos, do atual ao futuro, do simples ao complexo, de uma peça de um equipamento a toda a empresa. Para responder a esses requisitos, é exigido um nível de arquitetura de projeto de automação e sistemas de informação construídos propositadamente para suportar a escalabilidade em todas as dimensões. Esses tipos de requisitos não podem ser satisfeitos por interfaces fechadas, com bastante trabalho de engenharia. O resultado seria inadequado e insuportavelmente dispendioso. Para enfrentar este desafio, a Invensys, através da sua empresa Wonderware® iniciou o desenvolvimento da tecnologia ArchestrA®, uma arquitetura de software projetado para ser escalável por natureza, em todas as dimensões. As soluções de software Wonderware potenciam as poderosas capacidades da tecnologia ArchestrA, garantindo uma facilidade notável de uso e escalabilidade.
ESCALABILIDADE FUNCIONAL Os tradicionais pequenos projetos envolvem um custo inicial baixo, um baixo risco e um curto tempo de implementação. No entanto, é muito difícil expandir funcionalmente muitos dos pequenos pro-
Figura 1. O desafio da escalabilidade funcional.
jetos. Em contraste, os tradicionais projetos de grande porte são mais completos, tendo uma implementação em larga escala, mas com custos iniciais muito mais elevados, exigindo um maior tempo de implementação e, consequentemente, acarretam um risco muito maior. Não seria bom começar com uma pequena implementação e ir crescendo para o tamanho necessário, quando necessário, com um esforço incremental modesto e com menor risco? Tradicionalmente, a plataforma de software subjacente tem sido um constrangimento enorme; os pequenos sistemas simplesmente não foram projetados para crescer para sistemas de grande porte, sem substituir completamente a arquitetura subjacente (Figura 1). A Wonderware quebrou essa tradição com uma plataforma de software realmente escalável chamada ArchestrA, o que efetivamente remove essas restrições e permite uma evolução suave, da solução de software de pequeno para tão grande quanto o negócio for, sem substituição da tecnologia subjacente. No coração do ArchestrA está um modelo da planta, que apoia a evolução gradual de uma aplicação, permitindo ser adicionados atributos e funcionalidades à solução. As modificações podem ser implementadas a partir de qualquer estação de desenvolvimento.
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remota, diagnósticos incorporados e flexibilidade, para implementar uma variedade de topologias de arquitetura, de forma a responder às necessidades da empresa industrial. A tecnologia ArchestrA melhora a escalabilidade, através da separação do código da aplicação da gestão dos dispositivos de comunicações, de modo a que ambos possam ser facilmente geridos e atualizados: a. Toma um modelo de comunicação horizontal e adiciona uma estrutura e uma melhor capacidade de gestão; b. Torna, os caminhos de comunicação individuais, globalmente disponíveis para qualquer aplicação os poder utilizar; c. Permite comunicações e a nomenclatura de dispositivos serem diferentes para a mesma aplicação, facilitando a sua reutilização em qualquer máquina.
ESCALABILIDADE HORIZONTAL Os sistemas de supervisão não funcionam isoladamente. Eles necessitam de ser integrados, de forma harmoniosa e fiável, com uma ampla gama de sistemas “peer-level” incluindo MES, DCS, programas de histórico, LIMS, Workflow, Soluções de Mobilidade de Campo e Sistemas de Gestão da Qualidade. Historicamente, a solução para estes tipos de tarefas de integração consistia, frequentemente, em tentativas grosseiras de interface, usando interfaces proprietárias, “middleware” e nível de integração de dados limitado. Estas abordagens, sendo pouco satisfatórias para soluções independentes são a antítese da escalabilidade, exigindo abordagens de engenharia personalizadas e custos significativos, para o trabalho de integração do sistema. Uma solução verdadeiramente escalável, para uma integração horizontal deste tipo, exige uma arquitetura de integração com um propósito incorporado (purpose-built). As soluções de supervisão Wonderware InTouch e ArchestrA System Platform são desenhadas com capacidades incorporadas de escalabilidade e integração (ver Figura 2). Abrangendo standards como OPC,
SQL, OLE DB/ADO e XML, com uma arquitetura orientada a objetos, permitiu à Wonderware proporcionar, a solução de software industrial disponível, mais facilmente escalável.
ESCALABILIDADE INTEGRADA Tradicionalmente, a escalabilidade não pode ser adicionada posteriormente em sistemas operacionais. A verdadeira escalabilidade vem de um design com essa intenção. Certos sistemas podem ser integrados numa infra-estrutura escalável, mas os benefícios reais vêm quando se inicia o projeto com a plataforma de software correta. O ArchestrA System Platform foi desenvolvido a partir do zero, para proporcionar a facilidade de uso desde o primeiro dia, e escalabilidade para o tempo de vida da operação. Esta escalabilidade integrada vem de um ambiente de engenharia orientado a objetos, poderoso e prático, que permite que a valiosa engenharia e as melhores práticas sejam reutilizadas e implementadas em múltiplas instalações, sem visitar fisicamente cada instalação. Esta escalabilidade também vem na forma de gestão centralizada, o que permite a supervisão, configuração, análise de diagnóstico e gestão de segurança de todos os sistemas de automação, implementados nos vários computadores, que podem estar geograficamente distribuídos por todas as localizações da empresa industrial.
Figura 3. Vista do modelo e vista da implementação.
A formação, habilidade e familiaridade com sistemas de automação numa área de operação são imediatamente transferidas para diferentes áreas. A abstração e a lógica única, através de uma visão do modelo versus uma visão de implementação (Figura 3), fornecem enormes capacidades para reter e reutilizar esforços de engenharia colocados num sistema, aumentando a funcionalidade da aplicação, um passo de cada vez.
RESUMO A facilidade de uso e escalabilidade são duas das caraterísticas mais importantes de uma solução de software de supervisão. Combinado com uma ótima funcionalidade e conetividade, são estas as caraterísticas que asseguram uma proteção do investimento real para o futuro. O desenho de software escalável da Wonderware e as ferramentas de fácil utilização encarnam, excecionalmente, estas caraterísticas - especificamente, o poderoso ArchestrA System Platform e as ferramentas de visualização do InTouch. Com a mais ampla gama de opções de integração, um MES poderoso, soluções de workflow e móveis, a Wonderware estabeleceu um novo marco, sem precedentes, para a junção da facilidade de uso com a escalabilidade. Para saber mais sobre as Soluções de Software de HMI de Supervisão da Wonderware pode visitar o website, http://global.wonderware.com/EN/Pages/WonderwareHMISCADA.aspx.