Технология противоракетной обороны Израиля теперь защищает системы IIoT

В начале мая израильская система ПРО «Железный купол» (Iron dome) перехватила 35% из 690 ракет и минометных снарядов, выпущенных ХАМАСом из сектора Газа. Система смогла расставить приоритеты в реальном времени так эффективно, что погибли только три мирных жителя.

«Железный купол» использует подход «системы систем», который помог разработать полковник Натан Барак из Сил обороны Израиля. В 2003 году он ушел на пенсию, чтобы коммерциализировать подход к управлению угрозами в реальном времени для промышленного использования, основав mPrest, который предоставляет критически важное программное обеспечение мониторинга и контроля для приложений промышленного Интернета вещей (IIoT). Производители могут не сталкиваться с такими буквальными решениями о жизни и смерти, как Израиль на постоянной основе, но они также полагаются на тысячи датчиков и устройств, чтобы сделать трудный выбор в одно мгновение. Мы отправили электронное письмо Бараку, также являющемуся генеральным директором mPrest, чтобы узнать, как эта технология помогает защитить отрасль от ежедневных проблем.

НЕД: Можете ли вы описать, как вы помогли разработать алгоритмы, которые использовались для Iron Dome в начале 2000-х годов, и что послужило источником вдохновения?

Натан Барак: Во время моей военной службы я руководил разработкой универсальной платформы, которая обеспечивала видимость всех операций боевых кораблей, подводных лодок, боевых самолетов, вертолетов, военно-морской коммандос и других вспомогательных систем. Эта платформа интегрировала и передавала данные в целостное представление в режиме реального времени для лиц, принимающих решения, предлагая максимальную гибкость и логику, которая приспосабливается к условиям в реальном времени. Система управления и контроля Железного купола имеет аналогичные, но гораздо более сложные задачи — она ​​должна учитывать различные и постоянно меняющиеся угрозы, многочисленные источники данных в режиме реального времени, местонахождение наших сил и самолетов, погоду и другие условия местность, все в режиме реального времени, чтобы доставить немедленные решения и результаты.

Помимо этого, способность платформы обрабатывать распределенные и адаптивные алгоритмы построения изображений, а также планы взаимодействия в реальном времени — вот что делает это надежное, успешное решение Iron Dome, которое мы разработали вместе с Rafael.

NED: Как ты превратил это в mPrest?

NB. Идея платформы mPrest основана на той же основе, что и система управления и контроля Iron Dome. Мы хотели создать платформу, которая могла бы беспрепятственно интегрироваться с существующими системами, собирать обширные релевантные данные из этих систем и использовать аналитику на основе ИИ для принятия решений в режиме реального времени. Мы называем это «Системой Систем», или платформой оркестровки и оптимизации. Мы предоставляем сквозную оптимизацию вместо ограниченного локального решения.

Большинство, если не все, предприятия имеют несколько разрозненных систем, которые не взаимодействуют друг с другом. mPrest дает своим клиентам возможность использовать и оптимизировать, подключая все системы и ресурсы. Мы считаем, что если вы не интегрированы, вы не оптимизированы. Наша способность выявлять закономерности и аномалии позволяет нам предлагать оптимизацию предприятий, аналогичную той, которую мы создали в области защиты.

Например, в наших проектах с Netafim возможности нашей «Системы систем» прекрасно демонстрируются. Netafim имеет встроенные датчики на своих ирригационных трубах и теперь имеет возможность анализировать данные, собранные с этих трубопроводов, превращая их в компанию с большими данными, а не в ирригационную компанию. Наша платформа собирает данные из нескольких источников, включая качество почвы, состояние орошения, питательные вещества, прогноз погоды и т. д., и принимает текущие решения и рекомендации для фермеров на основе заранее определенных правил и определений, например, когда поливать поле и когда пора собирать урожай.

НЭД: Так что же отслеживается на фабрике?

NB. Существуют процессы, которые еще не полностью оптимизированы ни на одном предприятии и в производственной среде, но новые возможности подключения и мониторинга IIoT используются для повышения эффективности, снижения затрат на электроэнергию и обеспечения профилактического обслуживания, чтобы избежать сбоев и поломок.

По сути, мы получаем все входные данные, принимаем решение о том, представляет ли объект опасность, выбираем лучший сценарий перехвата и затем управляем его выполнением. В большинстве случаев запускается несколько ракет противника. Объединение всех соответствующих систем, анализ данных и принятие решений в режиме реального времени становится алгоритмом анализа больших данных.

Еще один способ описания нашей системы — это распределенная платформа для управления активами и анализа в реальном времени. После описания в этих терминах связь с промышленными приложениями, в частности с приложениями управления энергопотреблением, становится совершенно очевидной.

В последние годы, из-за децентрализации и декарбонизации, наблюдается экспоненциальный рост распределенных ресурсов чистой энергии (фотоэлектрические элементы, аккумуляторы, электромобили и т. д.). Современные системы не рассчитаны на то, чтобы справляться с количеством ресурсов, так как поток энергии является разнонаправленным, или с отрицательным влиянием на качество системы параллельно с пользой, которую они приносят. Другими словами, энергетические предприятия нуждаются в новом продукте, который способен агрегировать данные из всех различных источников, прогнозировать потребности (спрос и предложение) и управлять этими распределенными активами в режиме реального времени.

NED: Что касается Industry 4.0, каковы основные преимущества использования интеллектуальных приложений mPrest для мониторинга, аналитики и управления и каковы преимущества использования этого решения по сравнению с более устоявшимися версиями?

NB: Мы считаем, что если вы не интегрированы, вы не оптимизированы. Наш подход «Система систем» обеспечивает полную сквозную интеграцию всех других систем (включая усовершенствованные системы управления распределением). Эту возможность не предлагают другие аналитические компании, в том числе крупные поставщики. Сама ADMS представляет собой интегрированную систему, но mPrest представляет собой общую интеграцию всех систем, в том числе вне ADMS.

Все решения mPrest построены на открытой архитектуре на основе микроуслуг, которая обеспечивает быструю интеграцию с существующими системами, а не требует замены устаревших систем в целом, как, например, в случае более крупных поставщиков. Это значительно снижает как риск, так и стоимость. А платформа предлагает присущую масштабируемость и возможность добавлять новые сервисы в будущем, не влияя на архитектуру. Это позволяет быстро выйти на рынок, что сокращает рентабельность инвестиций. mPrest также является единственной проверенной облачной реализацией, что также важно с точки зрения кибербезопасности.

Например, для энергетической отрасли мы являемся единственным поставщиком, который предлагает как усовершенствованную платформу, оптимизирующую управление энергосистемой, с сквозной видимостью и контролем, в дополнение к тому, что мы считаем самым передовым приложением на рынке. Приложение mDERMS решает конкретные проблемы коммунальных служб в эпоху энергетической революции — позволяет коммунальным службам эффективно управлять множеством распределенных энергетических ресурсов (DER) и их связями с сеткой, интеграцией микросетей и управлением состоянием активов.

NED: У вас есть какие-либо конкретные примеры системы, предотвращающей катастрофические сбои, и, наоборот, в повседневной работе сколько энергии экономится (или не теряется)?

NB: Управление здоровьем активов mPrest и, в частности, наше Управление здоровьем трансформаторов — это операционные системы, контролирующие силовые трансформаторы 24/7. Таким образом, тот факт, что управление силовыми трансформаторами осуществляется с помощью нашего приложения, значительно снижает частоту критических отказов для таких компаний, как New York Power Authority (NYPA). Наш проект с NYPA также получил награду EPRI за передачу технологий. Конечно, многие другие передающие утилиты имеют сбои силовых трансформаторов. Внедрение продукта mPrest остановит такие критические сбои и сэкономит десятки миллионов долларов в год на такую ​​утилиту.

Критический отказ силового трансформатора влечет за собой множество соображений стоимости, включая: новый силовой трансформатор, замена которого обычно занимает от 12 до 24 месяцев. В течение этого периода существует потребность в источнике энергии из альтернативных источников. Поскольку это незапланированные закупки энергии, затраты значительно выше, чем обычные закупки энергии. Это может привести к тому, что типичная общая стоимость силового трансформатора может составить от 10 до 15 миллионов долларов.

В дополнение к вышесказанному, такой критический сбой может привести к смерти, перебоям в уровне обслуживания и негативной рекламе, которых коммунальные службы хотели бы избежать.

NED: Как больше устройств подключается, как это может повысить ценность систем, подобных mPrest?

Масштабы и значимость оптимизации со временем будут расти, так как миллионы DER подключаются к сети, и их влияние на операционные системы становится все более значимым. С другой стороны, если коммунальные службы не внедряют DERMS параллельно с интеграцией всех своих операций в области ИТ и ОТ, они в основном отстают — они будут отставать в плане снижения прибыли, удовлетворенности клиентов и увеличения операционных расходов.

Автор

Джон Патрик Хитч (John Patrick Hitch) — старший редактор IndustryWeek, e-mail: john.Hitch@Penton.com. Пишет, как последние промышленные технологии и оборудование могут принести пользу производителям.

Источник: www.newequipment.com