MBA INFORMATION MANAGEMENT THESIS RESEARCH PROJECT                         

    Please Use the online survey.

Selection and decision-making criteria for a Distributed Control Systems in the process industry”.

5.6 Technologie - Technology

Om de functionaliteit en interoperabiliteit te bereiken zoals in paragraaf 5.4 en 5.5 is omschreven zal een bepaalde technologie in moeten zetten. Technologie heeft echter een dubbele functie, ten eerste maakt de technologie nieuwe functionaliteit mogelijk om werkprocessen totaal anders in te richten, ten tweede moet het een afgeleide zijn van de eerder gestelde functionele eisen.

Bij veel DCS selecties krijgt een bepaalde technologie een te grote rol, die dan gelijktijdig bepaalde leveranciers uitsluit wat op zich geen goede ontwikkeling is.

Technologie moeten we beschouwen als een hulpmiddel om een gewenste functionaliteit te kunnen bereiken en oppassen dat technologie geen alles overheersende factor gaat worden.

De technologie evaluatie wordt beoordeeld vanuit twee gezichtspunten:

• Hoe de technologie past binnen de organisatie;
• De technologie op zichzelf.

De vier wetten voor een technologie evaluatie volgens Marchall Mcluhan's zijn[1]:

• Bepaal wat de nieuwe technologie toevoegt;
• Onderzoek of er iets is dat deze technologie overbodig maakt;
• Bepaal wat deze technologie opbrengt;
• Bepaal hoe de technologie zich gedraagt als het tot zijn limieten wordt belast.

Daarnaast zijn er meerdere interne organisatorische criteria die een rol spelen in de besluitvorming.

De aangeboden technologie kan op de volgende criteria worden beoordeeld:

1. Beleidsuitgangspunten technologie visie;
2. Technologiestrategie:
   1. Best-in-Class strategie Suite- of geïntegreerde systeemstrategie;
   2. Best-of-Breed strategie;
   3. Software als een service;
3. Type eindgebruiker ten aanzien van technologie inzet;
4. Inkoopbeleid Open IT standaarden technologie;
5. Aanwezigheid van onderhouds- en engineeringkennis binnen de organisatie;
6. Kennis in de organisatie betreffende de technologie;
7. Past technologie binnen huidige portfolio van systemen;
8. Nieuwe technologie versus risico;
9. Technologie ontwikkeling en toekomstige ontwikkelingen;
10. Legacy / propriëtaire /Open Standaarden en Open source;
11. Programmeertalen;
12. Virtualisatie;
13. Standaarden voor applicatie integratie;
14. Industriële veldbustype en netwerken;
15. Beveiliging- security;
16. Betrouwbaarheid;
17. Onderhoudbaarheid;
18. Architectuur van het systeem;
19. Energieverbruik;
20. Bruikbaarheid;
21. Integratie technologieën.

5.6.1 Beleidsuitgangspunten technologie visie

De onderstaande vragen kan de eindgebruiker helpen om zijn visie te bepalen welke technologische insteek het beste bij zijn organisatie past[2]:

• Welk belang wordt gehecht aan een optimale aansluiting van bedrijfsvoering en informatiesystemen?
• Welk belang wordt gehecht aan de beste functionele aansluiting van de informatiesystemen?
• Welk belang wordt gehecht aan integratie van informatie?
• Welk belang wordt gehecht aan flexibiliteit (meegaandheid) van de informatiesystemen?
• In hoeverre wordt gestreefd naar één technische ontwikkel- en beheersomgeving?
• In hoeverre wordt gestreefd naar één manier van werken (gebruik) en uniformiteit in interfaces, training en opleiding?
• Welke risico’s wil men nemen m.b.t. continuïteit van leverancier(s)?
• Welke risico’s wil men nemen m.b.t. inzet van nieuwe technologie?
• Wie gaat het onderhoud doen van de nieuwe technologie?

Eenduidige beslissingen op deze punten hebben grote invloed op de te maken keuzes. Hoe belangrijker integratie, standaardisatie, uniformiteit en continuïteit worden, des te groter is de kans dat er voor een DCS systeem wordt gekozen dan voor een SCADA systeem. Hoe meer functionele aansluiting en flexibiliteit belangrijker worden, hoe groter de kans is dat er voor Best-of-Breed strategie wordt gekozen.

5.6.2 Technologiestrategie

De onderneming dient een keuze maken uit drie strategische denkrichtingen betreffende de aanschaf van technologie:

• Suite- of geïntegreerde systeemstrategie - Best in Class strategie;
• Best-of-Breed strategie;
• Software als een service strategie.

Een mix van bovenstaande is mogelijk echter er is altijd één overheersende strategie nodig.

5.6.2.1 Suite- of geïntegreerde systeemstrategie

Door de grote marktconsolidatie zijn de overgebleven DCS systemen wel steeds meer op elkaar gaan lijken, maar zijn er nog verschillen in de aangeboden randapparatuur (ESD systemen, turbines en veldapparatuur). Bij de grote DCS leverancier spreken we van een hard- en softwaresysteem met erg veel functies die goed met elkaar kunnen samenwerken maar niet de beste functionaliteit in iedere categorie hoeven te zijn in dit geval spreken we als we één leverancier kiezen van een suite of geïntegreerd systeem.

Fig. 63 Suite of geïntegreerde systeemstrategie voorbeeld van geïntegreerd Honeywell PMD systeem

5.6.2.2 Best-of-Breed strategie

Bij de Best-of-Breed strategie kiezen organisaties software van verschillende leveranciers om de beste applicatie te krijgen voor iedere toepassing. Bijvoorbeeld van leverancier A het historisatie systeem, van leverancier B het rapportagesysteem, van leverancier C het SCADA systeem en van leverancier D de PLC. We spreken hier dan ook duidelijk van producten en/of services.

5.6.2.3 Software als een service

De volgende stap in technologie is dat de software niet meer wordt gekocht maar alleen nog de functionaliteit wordt per periode betaald. U betaald wat u nodig hebt, niet meer en ook niet minder. Voorbeelden hiervan zijn Asset management en Tuningsystemen die op tag basis worden aangeboden.

Uit onderzoek van ARC in 2001 kwamen de volgende redenen in volgorde van belangrijkheid naar voren om webgebaseerde oplossingen te kiezen[3]:

1. Reductie van “total cost of ownership”;
2. Lagere implementatie- en operationele kosten;
3. Focus op kern competenties;
4. Snellere implementatie;
5. Toegang tot Best-of-Breed oplossingen;
6. Bescherming tegen het overbodig raken van de toepassing;
7. Toegang vanaf iedere plek;
8. Vaste maandelijkse kosten, lagere CAPEX uitgaven.

5.6.2.4 Best-of-Breed versus geïntegreerde systemen

Er is niet een eenduidig antwoord te geven over welke strategie de beste is doordat dit sterk van de organisatie behoeftes afhangt. De hierna weergegeven lijst voor oorspronkelijk ERP systemen[4] geeft vanuit een aantal gezichtpunten de voor- en nadelen van de verschillende opties weer, de lijst is aangepast voor DCS systemen.

De verschillende gezichtpunten zijn:

• Kosten;
• Hefboom (Leverage);
• Human resources;
• Ondersteuning;
• Functionaliteit;
• Data uitwisseling.

Kosten: Geïntegreerde systemen hebben vaak lagere licentiekosten en hebben geen kostbare interfaces nodig. Met de mogelijkheid om meer data eenvoudig te kunnen uitwisselen is er een kans dat er aanvullend rendement wordt gehaald door betere besluitvorming.

Echter kan een Best-of-Breed systeem een concurrentie voordeel bieden die kan leiden tot een grotere kostenreductie of tot een hogere winstgevendheid.

De conclusie is dus intensief kijken naar investeringskosten ten opzichte van levenscycluskosten.

Hefboom: Als een onderneming eenmaal een geïntegreerd systeem heeft geïnstalleerd, is zijn inkoopkracht nadien aanzienlijk kleiner als hij twee extra modules wil aanschaffen en installeren. Er is aanzienlijk minder onderhandelingsruimte om prijs en condities te bepalen. De gevolgen van weglopen bij de onderhandeling is bij een geïntegreerd systeem aanzienlijk groter dan bij het installeren van twee op zichzelf staande (stand alone) systemen.

Human resources: Bij een Best-of-Breed strategie zal de ondersteunende IT-DCS groep een training moeten volgen om verschillende systemen met potentiële verschillende hardware, besturingssystemen, databases en programmeertalen te kunnen gebruiken en te kunnen ondersteunen. Door het gebrek aan technische IT-DCS mensen in de markt kan de interfaces met de verschillende systemen problematisch zijn.

Ondersteuning: De kans dat de hardwareleverancier de softwareleverancier de schuld geeft en visa versa is aanzienlijk groter in een Best-of-Breed strategie dan bij een geïntegreerd systeem. Als een systeem uitvalt worden de vingers in meerdere richtingen gewezen als er meerdere leveranciers bij betrokken zijn. Dit kan gevolgen hebben voor oplossingssnelheid van het probleem.

Functionaliteit: De beste reden voor een Best-of-Breed systeem is de meer uitgebreide functionaliteit dan de meeste geïntegreerde systemen.

Op sommige gebieden waar een organisatie erg dynamisch is en kan een Best-of-Breed leverancier een betere keus zijn doordat zij sneller op de veranderingen kunnen inspelen dan een leverancier van een geïntegreerd systeem die de “hele suite” van een systeem moet herschrijven.

Data uitwisseling: Nadeel van een Best-of-Breed-pakket is dat zij door de gebruikers nog aan elkaar geknoopt dienen te worden. Het bouwen en onderhouden van dergelijke interfaces kost veel tijd en geld. Vooral wanneer nieuwe versies van de pakketten worden uitgebracht dienen degelijke interfaces weer onder de loep te worden genomen. Ook bestaat het gevaar van het voortzetten van eilandautomatisering, waarbij de aandacht grotendeels uitgaat naar het optimaliseren van de betreffende bedrijfsfunctie in plaats van de bedrijfsvoering als geheel[5].

De grote DCS leveranciers kopen zo nu en dan “Best-of-Breed” ondernemingen op om de producten van deze ondernemingen dan onder hun eigen merknaam te verkopen. De structuur van de verschillende “Best-of-Breed” systemen blijft daarbij gehandhaafd en lossen dus maar een deel van de ondersteuningsproblemen op. Een echt geïntegreerd systeem is ontwikkeld door één onderneming, het is eenvoudiger en sneller om data uit te wisselen.

Het toepassen van standaard uitwisselprotocol geeft de Best-of-Breed pakketten de mogelijkheid om gegevens uit te wisselen. Sommige leveranciers certificeren hun interfaces dat hun systeem met een ander systeem kan samenwerken aan.

5.6.2.5 conclusie strategie

Het verschil tussen deze twee opties is, dat bij een Best-of-Breed-pakket de organisatie wel het beste pakket heeft, maar gelijktijdig te maken krijgt met extra integratiewerkzaamheden en meerdere leveranciers, dan wel alles in de hand te leggen van één leverancier en hiermee aanzienlijk minder integratie problemen heeft en de support relatief eenvoudig zal zijn.

Samenvattend is de beste strategie voor een DCS systeem, wat ook een markttrend is, het kiezen voor een geïntegreerd systeem en de gaten te vullen met een Best-of-Breed oplossing.

Veel leveranciers van geïntegreerde systemen bieden nu “one stop shopping” samen met de overgenomen Best-of-Breed ondernemingen dan wel samenwerkingsverbanden met deze leveranciers aan.

Als we buiten het marktgebied van de grote DCS leveranciers kijken, zoals bij SCADA en PLC wordt er door eindgebruikers nog wel gekeken naar een Best-of-Breed strategie.

5.6.3 Type eindgebruiker ten aanzien van technologie inzet

Sommige organisaties kunnen voor hun eigen gevoel niet snel genoeg de nieuwste technologieën implementeren en hiermee een trendsetter worden voor deze technologie, terwijl anderen liever afwachten om te kijken hoe goed nieuwe producten werken en dat de technologie zich bewezen heeft (Proven Technology). Hieronder worden enkele voor- en nadelen van beide strategieën beschreven.

Middelgrote ondernemingen kunnen het zich vaak permitteren om stoutmoedig te zijn bij het implementeren van nieuwe technologie.

Mattis[6] noemt de volgende voordelen van bedrijven die IT snel implementeren om een technologieleider te zijn:

• Toegewijde aandacht van de leverancier. Zo biedt Microsoft zijn IT-leiders bijvoorbeeld een rechtstreekse toegang tot zijn productontwikkelingteams. In ruil voor feedback over productprestaties genieten zij een geheel op maat gemaakte ondersteuning.
• Invloed op ontwerp en prestaties, met een meerwaarde van het eindproduct als resultaat.
• Werknemers leren sneller die nieuwe technologie en plukken daar de voordelen wat een competitief voordeel kan zijn.
• DCS leveranciers bieden kortingen aan voor nieuwe hardware als eindgebruikers deelnemen aan bèta testen.

Als de onderneming risico's durft te nemen, kan dat bovendien haar engineeringteam verstevigen. Ondernemingen die bekend staan als technologieleider vinden en behouden vaak gemakkelijker medewerkers, omdat engineers en IT'ers steeds met nieuwe technologieën willen werken om up-to-date te blijven.

De positie van technologieleider kan echter ook risico's inhouden, omdat veelbelovende producten in de praktijk niet altijd blijken te voldoen, of omdat er soms nog veel bugs in bètaversies zitten.

Vernieuwers moeten over voldoende financiële middelen beschikken en risico’s nemen moet deel uitmaken van de bedrijfscultuur, zodat eventuele tegenslagen gemakkelijk worden verwerkt. Matterson waarschuwt ervoor dat middelgrote bedrijven vaak over onvoldoende personeel beschikken om naast de dagelijkse bedrijfsvoering ook nog eens een bètaprogramma te implementeren, feedback te verzamelen en support te bieden aan de gebruikers. Mattis raadt zijn klanten vaak aan nieuwe software pas te kopen wanneer het eerste servicepack beschikbaar komt. Een servicepack is vaak een indicatie dat de ergste kinderziekten zijn opgelost[7].

Mattis haalt een voorbeeld aan van een ziekenhuis dat de eerste release kocht van een toepassing voor beheer van medische gegevens. De software had zoveel patches nodig dat op een dag de eerstehulpafdeling voor een paar uur dicht moest. Vergelijkbare problemen zijn ook bekend binnen de DCS omgeving, hierbij valt onder meer te denken aan integratie problemen, beveiligingsgaten, operator interfaces die niet alle taken goed kunnen uitvoeren.

Als een worst case scenario grote risico's inhoudt voor de onderneming, is het beter andere bedrijven de hete kastanjes uit het vuur te laten halen en nieuwe technologie als eerste door hen te laten testen.

Als de onderneming niet als eerste in een nieuwe technologie wil stappen maar wel snel wil volgen dan heeft dit de onderstaande voordelen:

·        Het product of de technologie heeft zijn nut bewezen in het dagelijks industrieel gebruik;

·        Van een getest product is precies bekend hoelang de implementatie duurt. Dat voorkomt een vertraagde projectimplementatie door onverwachte wijzigingen;

·        De onderneming kan stapsgewijs upgraden, met lagere implementatie- en opleidingskosten tot gevolg en betere bescherming van de bestaande configuratie en gegevens.

Als de onderneming echter te voorzichtig is, loopt de onderneming het risico achterop te raken.

Zij kijken dan niet alleen aan tegen een achterstand op de concurrentie, maar bovendien kan de instandhouding van oude systemen behoorlijk in de kosten lopen. Wanneer de onderneming dan uiteindelijk overgaat tot de upgrade, zou het kunnen dat zij verschillende voorgaande versies van het product hebben overgeslagen. In dit geval zal de onderneming vaak diep in de buidel moeten tasten om met behulp van specialisten het verouderde systemen bij te werken.

Ongeacht of de eindgebruiker wil leiden of volgen, hij moet een business case opstellen waarin voor het management aantoont wordt dat het plan beantwoordt aan de strategische doelstellingen van de onderneming.

"Als men een technologieleider wil zijn, maar gebruikers wantrouwig staan tegenover verandering, dient de eindgebruiker hiermee rekening te houden bij de beslissing," zegt Matterson[8].

Als u ervoor wilt pleiten dat de onderneming de rol van technologieleider opneemt, dan is het volgens Mattis[9] raadzaam een risicobeheerplan op te stellen. Dit plan dient onder andere te bevatten: een concept, succesmetingen, voordelen voor klanten om meteen problemen te melden, als ook een programma dat de nieuwe technologie implementeert parallel aan de bestaande technologie, zodat de onderneming operationeel blijft als het nieuwe product het begeeft.

Tot slot benadrukt Mattis het belang van grondige informatievoorziening aan de medewerkers voordat nieuwe producten in gebruik worden genomen. Mensen worden vaak wat opgewonden van nieuwe technologie" merkt hij op. "Je moet hen daarom uitleggen hoe de nieuwe software beantwoordt aan de behoeften van de onderneming en wat de mogelijkheden en beperkingen ervan zijn.

Samenvattend kunnen we stellen:

·        Als de onderneming een nieuwe DCS snel implementeert, kan de onderneming sneller profiteren van de nieuwe producten, maar stelt de onderneming zich ook bloot aan grotere risico's;

·        Als de onderneming een 'snelle volger' is, voorkomt het dat de onderneming gebruik maakt van onbewezen technologie, maar beperkt zij mogelijk ook de concurrentiekracht voordeel van de onderneming;

·        Leveranciers bieden soms aantrekkelijke condities voor aanschaf van nieuwe hardware als de onderneming meedoet in een bètatest programma;

·        Overweeg daarom meer IT-risico's te nemen voor het competitieve voordeel (hoewel bedrijven in conservatieve industrieën zoals gezondheidszorg en productie omzichtiger te werk moeten gaan).

5.6.4 Inkoopbeleid Open IT standaarden technologie

De Nederlandse overheid wil vanaf april 2008 dat alle Rijksdiensten, provincies, gemeenten en waterschappen bij de aanschaf of modernisering van software uitgaan van open standaarden. Alleen in een aantal uitzonderingsgevallen mag daarvan worden afgeweken. Het doel hiervan is:

·        De overheid minder afhankelijk te maken van een bepaalde IT leverancier;

·        Tegelijkertijd bevorderen ze de innovatie;

·        Open standaarden en open source software maken de overheid transparanter en daardoor beter controleerbaar[10].

Door een grote openheid bestaat de kans ook dat de systemen kwetsbaarder worden voor kwaadwillige aanvallen. Hoe minden mensen de broncode kennen des te kleiner is de kans dat die in de verkeerde handen valt. Hier zijn echter de meningen over verdeeld, sommigen denken hoe meer mensen de methode kennen des te eerder is er een bug gevonden en hersteld.

5.6.5 Aanwezigheid van onderhouds- en engineeringkennis binnen organisatie

Bij het aanschaffen van een nieuwe technologie of zelfs een ander systeem moet worden gekeken of er mensen aanwezig zijn die deze technologie kunnen onderhouden en ondersteunen. Als dit niet het geval is zal deze kennis van buiten moeten worden gehaald dan wel zal een interne groep mensen hiervoor getraind moeten worden.

5.6.6 Kennis in de organisatie betreffende de technologie

Naast het kunnen onderhouden en engineering van de oplossing moet er ook mee gewerkt worden. Aspecten waar we mee te maken krijgen zijn:

• Gevolgen voor gebruikers, Welke wijzigingen heeft de nieuwe technologie voor de werkprocessen?
• Is de organisatie bekend met deze technologie?
• Is de organisatie geschikt en is er bereidheid[11] om met deze technologie om te gaan?

• Kan de technologie geïmplementeerd worden met de bestaande ondersteunende processen?

• Zijn de kritische parameters die het proces besturen geïdentificeerd (functionele afhankelijkheden/onafhankelijkheden)?
• Zijn de veilige bedieningsniveau´s en de gevoeligheid van de parameters bekend?
• Is de uitvalstatus geïdentificeerd?
• Is de technologie controleerbaar gedurende de levenscyclus? (Voor het product, afvalmanagement, proces veroudering, et cetera);
• Bestaat er hardware die een positief antwoord geeft op onderstaande drie omgevingen:
  • Laboratorium modellen;
  • Gelijksoortige ontwerpen;
  • Pilot plants?

Gartner deelt ondernemingen in drie groepen in betreffende hun bereidheid voor nieuwe technologie:

Tabel 42 Gartner technologie bereidheidtabel[12]

5.6.7 Past de technologie binnen het huidige portfolio van systemen

Technologie verandert snel en vaak, het is alleen de vraag of de onderneming iedere trend wil blijven volgen. Het is dan ook goed om een technologievisie te hebben voor de langere termijn.

Om dit te kunnen bepalen dient de eindgebruiker zich de volgende vragen stellen:

• Past de technologie binnen de visie van de onderneming?
• Wegen de voordelen van de nieuwe technologie op tegen de interne belemmeringen?

5.6.8 Nieuwe technologie versus risico

De Dikke van Dale omschrijft het begrip risico als: ‘gevaar voor schade of verlies’, waarbij risico als kwade kans moet worden opgevat. Anderen menen dat in het woord risico goede en kwade kans juist samen gaan. Het woord ‘risico’ is waarschijnlijk afgeleid van het Griekse ‘rhiza’, dat wortel of (onder water) klip kan betekenen. Klippen omzeilen vereist stuurmanskunst, maar ook de welwillendheid van de goden. De mogelijkheid van schade of verlies is direct gekoppeld aan de verwachting door met een bepaalde activiteit een doel te bereiken: slagen en falen horen bij

elkaar^[13] [14]. Of vanuit een nog breder wereldhistorisch perspectief bezien: juist het vermogen om nieuwe technologieën te adopteren en onbekende risico’s te accepteren, heeft beschavingen vaak succes gebracht (McNeill)[15].

Vooral de definitie van McNeill is voor een DCS implementatie van belang doordat we de onbekende risico’s moeten accepteren.

Het nemen van risico’s kan direct gevolgen hebben op de business case als ook op de implementatie. Vanuit dat oogpunt bezien is het begrijpelijk dat projectmanager een risico vermijdend gedrag vertonen.
In een onderzoek naar risicovermijdend gedrag van projectmanagers bij het Amerikaanse Departement of Defensie kwamen de volgende resultaten te voorschijn[16]:

• Beperkingen opgelegd door hogere autoriteiten (zeer beperkt waargenomen);
• Inadequate methode om het risico te meten;
• Kostenbeperkende maatregelen;
• Niet instaat zijn om het risico te kunnen inschatten of te verzekeren;
• Planningsdruk;
• Risico vermijdend gedrag projectmanager;
• Risico’s kunnen terugvuren op diegene die het besluit heeft genomen;
• Service;
• Volwassenheid van het programma.

Fig. 64 Risico - Onzekerheid - Risico beoordeling

5.6.9 Technologie ontwikkeling en toekomstige verwachtingen

In deze paragraaf is onderverdeeld in drie subparagrafen:

1. De te verwachten ontwrichtende technologieën;
2. De toekomstige verwachtingen beschreven die door diverse onderzoeksinstellingen naar buiten zijn gebracht zoals:

1)       Gartner (IT en onderneming);

2)       De visie van Gartner op de ICT-uitdagingen voor de komende 25 jaar;

3)       Baum (papierindustrie);

4)       Cebit (IT);

5)       ISA/Intech/Hale (procescontrol).

3. De samenvatting van de trends.

Fig. 65 Glazenbol

5.6.9.1. Ontwrichtende technologie (disruptive technology)

De meeste technologieën verbeteren de prestaties van bestaande producten ten opzichte van de criteria die bestaande klanten daarvoor altijd al hanteren. Deze technologieën noemt Christensen aanhoudende (sustaining) technologieën. Daar tegenover staan ontwrichtende technologieën. Deze creëren een geheel nieuwe waardepropositie. Ze verbeteren de prestaties van producten ten opzichte van nieuwe prestatiecriteria. Producten die voortkomen uit de ontwrichtende technologieën zijn vaak kleiner, goedkoper, eenvoudiger en gemakkelijker in het gebruik. Op het moment van hun introductie kunnen ze echter qua prestaties (nog) niet op tegen de gevestigde traditionele producten en daarom is er nog geen grote markt voor te vinden[17] ^[18] [19].

Fig. 66 Invloed van houdbare- en ontwrichtende technologie

5.6.9.2 Gartners 2007 en 2008 verwachtingen

Andy Kyte (AK) van Gartner noemt in 2007[20] en David Cearley (DC)[21] van Gartner noemde in 2008 de volgende top 10 van ontwrichtende technologieën:

Tabel 43 Top 10 ontwrichtende technologieën bron Gartner

Cearley[22] noemde ook onder staande disruptive technologieën in 2008, die door Gartner in 2007 niet meegenomen waren en hierna genoemd worden.

Virtualisatie en ‘fabric computing’: De ‘fabric based server van de toekomst' werd eerder door Gartner omschreven als een server die geheugen, processoren en I/O-kaarten recombineert afhankelijk van de behoeften van de gebruiker. Er kan bijvoorbeeld een grote server worden gecreëerd door 32 processoren en een aantal geheugenmodules te combineren, die zich samen zo over de ‘fabriek' (infrastructuur) gedragen dat ze voor een besturingssysteem lijken op één enkele vaste server."

Cloud computing en cloud platformen: Het delen van rekencapaciteit door een groep gebruikers via een grid (een heterogeen geografisch verspreid ad-hoc netwerk) van ‘cloud servers'.

Contextual computing: Software die zich aanpast aan de situatie waarin de gebruiker zich bevindt.

Augmented reality: Het verdiepen van de werkelijkheid via een user interface die zintuiglijke waarnemingen van extra informatie voorziet door er computergegenereerde data overheen te projecteren. Als voorbeeld is te noemen een bril die objecten in het blikveld van extra informatie voorziet.

5.6.9.3 ICT-uitdagingen voor de komende 25 jaar

Op het Gartner Symposium Itxpo 2008 Emerging Trends[23] in Las Vegas hebben analisten de zeven belangrijkste ICT-uitdagingen gepresenteerd voor de komende vijfentwintig jaar. Hoever die uitkomen en wanneer deze producten of diensten zullen bestaan staat in de sterren of in de glazen bol.

Voor een investeerder in een nieuw DCS systeem die toch 15 jaar mee moet zijn dit toch zaken waar hij kennis van zou moeten nemen om te bepalen wat dat voor zijn operatie zou kunnen betekenen.

1: Weg met de stekkers: De tsunami van mobiele apparaten die ons overspoelt, schreeuwt volgens de analisten om een gebruiksvriendelijker manier van opladen dan batterijtjes verwisselen of mobiele apparaten aan een stopcontact vastnagelen.

2: Parallel programmeren: Ook al beweert Gelsinger van Intel het tegendeel[24], aan de verkleining van transistoren moet een keer een eind komen. Chipfabrikanten zoeken hun heil daarom steeds meer in het bouwen van multiprocessor-, multicore- en multithreadingsystemen. Die toenemende hardwarecomplexiteit roept echter ook toenemende softwarecomplexiteit op. Helaas zijn er momenteel nog onvoldoende softwarematige gereedschappen die parallelle verwerking kunnen ondersteunen. Het grote probleem volgens Gartner is dat het niet zo eenvoudig is om rekenproblemen op te splitsen in kleinere problemen die door aparte processoren kunnen worden opgelost. Er moet daarom goed worden uitgezocht hoe je processen effectief opbreekt in subprocessen, hoe je taken plant zodat ze gelijktijdig uitgevoerd kunnen worden en welke architectuur een parallel verwerkingsproces het best ondersteund.

3: Weg met het invoermiddel: Gartner wil niet alleen af van de muis en het toetsenbord, maar gewoon van alle invoermiddelen. Geen compromissen, maar overstappen op een combinatie van handgebaren, spraakherkenning, natuurlijke taalsynthese enzovoort en dat allemaal realtime.

4: Automatische spraakvertaling: Ook op het gebied van machinevertaling schetst Gartner weidse vergezichten: "Als eenmaal de horde van de natuurlijke taalverwerking door computers is genomen, neemt de (onderzoeks)complexiteit verder toe wanneer computers vertalingen en taal moeten produceren die begrijpelijk zijn voor een mens". Er bestaan nu al enkele rudimentaire systemen voor basale spraakvertaling.

5: Betrouwbare lange termijn opslag: "De huidige technologie moet het vuur aan de schenen worden gelegd om de 161 Exabytes aan digitale informatie, die volgens Francine Berman[25] jaarlijks worden geproduceerd, gedurende twintig jaar op te slaan. De barrières die moeten worden overkomen zijn onder ander formaat, hardware, software, metadata en het terugvinden van informatie."

6: Het opvoeren van de productiviteit van programmeurs: Volgens de onderzoekers neemt de vraag naar software zodanig toe, dat de productiviteit van ontwikkelaars drastisch moet stijgen,  zeker met een factor honderd. Goede softwaregereedschappen vormen volgens hen slechts de druppel op een gloeiende plaat. Hergebruik van code biedt betere perspectieven.

7: De financiële consequenties van ICT-investeringen: Wat is de zakelijke waarde van ICT? Het kwantificeren van het antwoord op deze vraag is volgens Gartner een belangrijke uitdaging. Een complicerende factor daarbij is dat de rekenmethoden die daarvoor nodig zijn kunnen verschillen per organisatie.

 5.6.9.4 Baum (paperindustrie)verwachtingen

Baum geeft aan de onderstaande relevante technologieën welke binnen deze thesis vallen de onderstaande volgorde weer. Deel van top 10 verstorende technologieën (op basis van een 10 jarige tijdsperiode) [26].

Tabel 44 Deel van top 10 verstorende technologieën (op basis van een 10 jarige tijdsperiode)

Doordat steeds meer ondernemingen om kosten redenen hun eigen R&D afdelingen verkleinen en hun eigen engineerafdelingen outsourcen, zijn zij wat betreft nieuwe technologie veel meer afhankelijk van hun leveranciers. Doordat de technologie nu gewoon te koop is, is er voor de ondernemingen niet meer een langdurig concurrentie voordeel te behalen doordat anderen ook over deze technologie kunnen beschikken.

5.6.9.5 Cibit verwachtingen

Daarnaast noemt CeBit de onderstaande positieve- en negatieve trends voor het It domein[27]:

• Aanhoudend te kort aan vakmensen;
• Groene IT;
• Het net in plaats van de computer;
• Huursoftware, software als een service;
• Investeringen in beveiliging door o.a. informatie diefstal door Chinese- en Russische geheime diensten;
• Minder nieuwe hightech bedrijven;
• Sociale commercie;
• Verbonden netten;
• Wereldmacht India.

5.6.9.6 ISA Proces control industrie verwachting

Hale[28] verwacht de onder staande ”technologische” ontwikkeling in de procesindustrie.

·        Personeelsontwikkeling is de top ondernemingsprioriteit voor het komende jaar;

·        Oudere werknemers die vertrekken nemen erg veel ervaring mee uit de industrie. Dit probleem zal in de komende vijf jaren alleen maar erger worden;

·        Wireless technologie zal de grote uitdaging en kans zijn in 2008.

Tabel 45 Grootste technologische uitdaging 2008 en 2013[29]

Daarnaast wordt voor de langere periode gedacht aan RFID, nano- en biotechnologie.

5.6.9.7 Samenvatting trends

Samenvattend worden de onderstaande trends door meerdere van de hiervoor genoemde onderzoeken genoemd en het is dan ook verstandig om met deze “waarschijnlijke” trends rekening te houden:

• Verdere ontwikkelingen van snellere processoren d.m.v. multicore technologie, wat inhoudt meer computerkracht om taken uit te voeren;
• Draadloze technologie zowel tussen componenten, veldapparatuur en op de langere termijn ook voor de stroomvoorziening;
• Gebruikersinterfaces die veel interactiever met de gebruiker zal omgaan, bewegingssensoren zullen hierbij een belangrijke rol spelen;
• Webtechnologie zal een basis zijn van veel ontwikkelingen;
• Verdere aandacht voor asset management;
• Predicatief onderhoud;
• Alarmmanagement;
• Er zal een groot te kort zijn aan technisch personeel om de technologie te implementeren en mogelijk ook om te bedienen;
• Beveiliging zal een nog prominentere rol krijgen, door een grotere dreiging alsmede door meer open systemen;
• De rol van India en China zal zowel in productie als in service steeds belangrijker worden.
• Duurzaamheid en groene IT zal zeker een rol gaan spelen;
• Software als een service zal toenemen.

5.6.10 Legacy / propriëtaire /Open Standaarden en Open source

5.6.10.1 Legacy en/of propriëtaire

Legacy is software die vaak jaren geleden is geschreven en gaandeweg is aangepast aan de specifieke behoeften van de onderneming.

Er zijn veel argumenten waarom ondernemingen vasthouden aan hun legacy applicaties, maar de angst voor wat er gebeurd als de stekker eruit gaat is het grootst. Dat is vaak niet helemaal onterecht want legacy systemen zijn vaak bedrijfskritisch. Het betreft applicaties die de ruggengraat van de onderneming vormen. Daarnaast zijn de applicaties geschreven voor oerstabiele platforms zoals mainframes of speciale hardware en snorren ze al jaren zonder te haperen. Om die maar ineens naar de prullenbak te verwijzen is een vorm van zakelijke zelfmoord.

Argumenten om het toch te doen zijn er ook. Legacy software is niet gemaakt om gegeven te delen met andere toepassingen. Verder staan het bewaren van gegevens in her en daar verspreide datasilo’s op gespannen voet met de eisen van bijvoorbeeld Sarbanes-Oxley Act[30].

 Om veiligheidsredenen kiezen de meeste DCS leverancier om de onderste “controllers” laag van hun systemen toch gesloten te houden.

De procescontrol industrie zit in een transitiefase van propriëtaire platforms naar open systemen en commercial off-the-shelf (COTS) computer technologie. Turrie[31] geeft aan dat open systemen positieve effecten hebben, zoals goedkopere en snellere initiële installaties grotere flexibiliteit hebben en meer capaciteiten hebben dan hun proprietarie voorgangers, maar deze positieve aspecten hebben een prijs. (zie verder paragraaf 5.6.10.5.1 voor een meer uitgebreide lijst met voordelen)

 

De belangijkste nadelen over open systemen zijn volgens Turrie[32], de algehele management complexiteit, de bijkomende kosten van de levenscyclus ondersteuning vertegenwoordigd door de snelle toename van onderling afhankelijke hardware, besturingssystemen en applicaties allen met een vrij korte en asynchrone levenscyclus.

Ook een groot nadeel is dat opgelopen schade door gebruik van de open source software niet op de ontwikkelaar van die software verhaald kan worden, terwijl dit bij aankoop van een standaard softwarepakket wel mogelijk is.

Horchert[33] geeft aan dat bij open systemen de implementatie kostbaarder is, complexer zijn om te onderhouden en te ondersteunen, kwetsbaarder zijn en het systeembeheer moelijker is uit te voeren. Blanco[34] geeft aan dat er bij de open systemen meer vakdiscipline betrokken zijn bij het oplossen van problemen. Dit leidt tot coördinatie problemen en meer werkuren voor de interne technische mensen van de site. Bij propriëtaire systemen is dit meestal één persoon, bij Wintel systemen zijn het meestal drie personen, te weten: onderhoud, control en systeem informatica. Dit komt mede door gerelateerde problemen tussen hardware, software en netwerken.

Turrie geeft aan “dat we vandaag negen tot twaalf open systeemnodes nodig hebben wat vroeger één propriëtaire node kon die hij vervangt”.

Propriëtaire control systemen hadden een levensverwachting van 15-25 jaar terwijl de huidige applicaties slechts één jaar tot drie jaar, besturingssystemen ieder drie tot vijf jaar en de computer hardware iedere vier tot zes jaar vervangen moeten worden.

Daarnaast wordt iedere applicatie op een enigszins uniek platform met een verschillend beveiligingsmodel, gebruikersinterface en engineeringstool geleverd^[35].

De open systemen vereisen ook een uitgebreide lijst van aanvullende vaardigheden zoals:

• Netwerk technologie;
• Operating systeemmanagement;
• Security domain management;
• OPC;
• Databases en veel van deze technologieën vereisen diepgaande kennis om ze juist te kunnen toepassen.

5.6.10.2 Open Standaarden en open source

Open standaarden en open source software zijn verschillende begrippen. Bij open standaarden en technologie gaat het om afspraken over de specificaties van samenwerkende toepassingen, diensten, systemen en netwerken. Daarbij bestaan geen belemmeringen voor ICT gebruikers en ICT aanbieders bij het gebruik van deze standaarden. Een begrip die daar ook vaak bij wordt genoemd is COTS (Commercial, off-the-shelf). Bij open source software gaat het concreet om software, waarvan de broncode vrij beschikbaar is voor de licentienemer.

De omvang van de beschikbare open source toepassingen verdubbelt iedere twee jaar. Veel van deze open source software ontwikkeling vindt in Europa plaats^[36].

Een marktleider is niet gebaat bij open standaarden, zijn concurrenten wel. Dat is een oude wet in de computerindustrie. Leveranciersgebonden bestandsformaten zijn goud waard voor een marktleider, het is de beste klantenbinder die er is. Open standaarden worden steeds vaker als breekijzer ingezet om markten open te breken[37].

5.6.10.3 Open systemen

Openheid, transparantie is een basis van samenwerking, hier is een component van een leverancier eenvoudig te koppelen aan een vergelijkbare component van een andere leverancier of kan deze zelfs vervangen. Hiervoor dienen de componenten gebaseerd te zijn op en te voldoen aan breed geaccepteerde industriële standaarden zoals IEC, IEEE, DIN of de-facto standaarden. Er zijn vele verschillende standaarden, zoals EN50.170 (PROFIBUS), IEEE802.3 (Ethernet), IEC61131-3 et cetera. Windows en Windows componenten zoals COM/DCOM, OPC (OLE for Process Control) en ActiveX worden veel toegepast en worden aangeduid als de-facto standaard.

Open systemen in de industriële automatisering dienen te voldoen aan de volgende kenmerken[38]:

• Gebaseerd op industriële standaarden;
• Maximale samenwerking van diverse componenten;
• Eenvoudige integratie van componenten van verschillende leveranciers;
• Eenvoudige communicatie in heterogene omgevingen;
• Eenvoudige aanpassingen en uitbreidingen;
• Open applicatie programma interfaces (API’s) beschikbaar.

5.6.10.4 Leverancier en technologie onafhankelijke standaarden

Een groep die zich bezig houdt om een leverancier en technologie onafhankelijke standaard te ontwikkelen in de opengroup (http://www.opengroup.org).

Dat er wereldwijd een stijgende vraag van overheden en ondernemingen is naar open systemen blijkt uit het feit dat meerdere organisaties een stijgende hoeveelheid aanvragen doen voor inkoop richtlijnen bij “The Open Brand”groep. In 1996 heeft de U.S. Internal Revenue Service de “Open Systems Standards Profile (OSSP)” opgesteld. Dit is een handboek dat aangeeft hoe de standaards geïmplementeerd moeten worden en waar men hulp kan vinden bij de implementatie.

Dit document heeft ook een doelstellingslijst waar de standaard over drie en vijf jaar zou moeten staan. Daarnaast is er een interim standaard lijst, hierop staan de actuele beschikbare standaards voor vandaag de dag). De eerste stappen waren POSIX (portable operating system interface for computer environments) en GOSIP (Government Open Systems Interconnection Profile). Hoewel dit belangrijke mijlpalen waren voor portabiliteit en interoperabiliteit dekten zij niet het hele spectrum aan behoeftes.

De volgende stap was het bereiken van een open systeem omgeving (open systems environment) (OSE) die POSIX met GOSIP integreerde en voorzag in aanvullende functionaliteit voor een brede range van applicatie eisen[39].

5.6.10.5 De business case voor open systemen

Het aantal organisaties, dat open systemen gebruiken is vanaf 1991 van 68% gegroeid naar 96% in 1997. Gelijktijdig is de verkoop van propriëtaire systemen gedaald met 2% tussen 1990 en 1994 en de verkoop van open systemen met 37% wereldwijd gestegen in de zelfde periode. De Evans Group Technology heeft onderzoek gedaan onder systeem kopers in de Verenigde Staten en Europa. De belangrijkste redenen hiervoor waren compatibiliteit, flexibiliteit en kosten. De tabel hierna geeft de volgorde aan van de verschillende voordelen van een open systeem.

Tabel 46 Voordelen van open systemen - bron Evans Group Technology 1996[40]

De specifieke verwachting van de koper van open systemen is een solide rendement op de investering samen met specifieke verwachtingen op het gebied van interoperabiliteit, flexibiliteit en de keuzevrijheid en kostenreductie. Interoperabiliteit om systemen en applicaties samen te laten werken is één van de hoofdredenen om te kiezen voor open systemen. Kopers willen de mogelijkheid om systemen en software van iedere leveranciers te kunnen kopen zonder zich zorgen te hoeven maken over incompabiliteit.

Eindgebruikers willen ook een keuze. In een propriëtaire systeem- en software omgeving zijn de keuzes voor de eindgebruiker beperkt.

De belofte van open systemen is een wereld waar een breed assortiment aan uitwisselbare producten beschikbaar zijn en de eindgebruiker zijn keuze bepaald op prijs, service, ondersteuning en functionaliteiten in plaats van dat de leverancier dat bepaald. Zoals alle eindgebruikers willen de kopers van systemen waarde voor hun geld. Propriëtaire producten zijn traditioneel gesproken kostbaarder en bieden minder functionaliteiten dan open systemen. Open systemen – producten bieden een gelijk speelveld “level playing field” waar de concurrentie zich moet focussen op productkwaliteit, service, ondersteuning, prestaties als wel een goede prijs in verhouding tot het geleverde.

Gebruikers geven al meer dan 10 jaar aan dat IT systemen de werkstroom moet verbeteren in plaats van beperkingen op gaat leggen. De stem van de eindgebruikers wordt steeds luider en dringt door in haar inkoopvoorwaarden. In steeds meer organisaties worden de onderwerpen comptabiliteit, portabiliteit en interoperabiliteit een centraal onderdeel van hun systeem strategie.

Het op een “open systeem” gebaseerde inkoopbeleid helpt de gebruikers om de functionele eisen om informatie tussen verschillende platforms uit te kunnen wisselen.

Een van de meest fundamentele voordelen van deze strategie is om het product te kiezen die het beste bij de functionele eisen komt en afkomstig is van de verschillende leveranciers.

Door organisaties de mogelijk te geven om aanbiedingen van meerdere leveranciers te accepteren, kunnen de professionele inkopers de leveranciers op een breder terrein beoordelen doordat de compatibiliteit problemen grotendeel opgelost zijn en kan hij een meer afgewogen beoordelingen geven op de gebieden van functionaliteit, prijs, service en ondersteuning.

5.6.10.5.1 Voordelen van open systemen

Voordelen van de toepassing van een universeel netwerk gebruikmakend van Ethernet, TCP/

IP en Modbus zijn[42]:

• Transparantie van informatie door de onderneming, die geautoriseerde gebruikers mogelijk maakt informatie te delen;
• Leverancier onafhankelijk, gestandaardiseerd en open;
• Eén enkele techniek om te onderhouden: Hetzelfde netwerk en protocol kan worden toegepast in de kantooromgeving en productieomgeving (kostenbesparing op onderhoud en training);
• Naadloze verticale integratie en koppelingen op afstand (kostenbesparing op ontwikkeling, aanleg en onderhoud);
• Schaalbaar, het aantal deelnemers in een netwerk kan variëren van 1 tot meer dan 10.000 op een Ethernet netwerk;
• Eenvoudig te onderhouden en uit te breiden: Er zijn geen complexe configuratietools nodig om een nieuwe deelnemer toe te voegen;
• Geringere investingskosten;
• Bredere operationele range;
• Beter te managen bij het gebruiken van de juiste gereedschappen[43];
• Meer mogelijkheden qua back-ups en het gebruik van images[44];
• Gelijk speelveld op de software markt.
  
   

Hörchert geeft aan dat de extra kosten die gepaard gaan met het gebruik van Windows waarschijnlijk gedrukt kan worden door het gebruik van meer ICT tools. Voorbeelden zouden zijn “unattended software installation” van bijvoorbeeld patches, maar ook andere software, die vanuit een centraal systeem om de stations geplaatst worden.
Daarnaast zijn besparingen mogelijk door gebruik te maken van ActiveX componenten, OPC, Access, Excel, et cetera. Het maken van applicaties wordt hierdoor eenvoudiger. Een paar voorbeelden genoemd door Hörchert (een Honeywell DCS gebruiker) zijn:

• Interlock display die rechtstreeks de actoren aangeeft die de oorzaak zijn van het activeren van een interlock. Die tevens aangeeft wat de reden is van bestaan voor elke interlock. Deze informatie komt nu online bij de operator;
• Een alarm referentie database die ook online bij de operator beschikbaar is;
• Door het gebruik van Windows technologie worden de instructieteksten in stappen programma’s (sequenties) ten behoeve van de operators uit de CL broncode gehaald. Vroeger moesten de CL-programma's hier strings in arrays invullen. Daardoor kunnen er nu meer sequenties in een HPM geplaatst worden en/of kunnen deze sequenties meer stappen bevatten;
• Doordat er minder snel tegen de limieten wordt aangelopen zijn er minder workarounds nodig die ook tijd en systeembronnen kosten;
  Het gebruik van sequenties die in Visual Basic taal zijn geschreven en in een batch manager (PC) draaien in plaats van in een HPM, werkt ook kostenbesparend. En dan is er ook de batch manager zelf. Vergeleken met de oude batch supervisor heeft deze meer mogelijkheden waardoor batches sneller verlopen en is deze een toonbeeld van gebruiksvriendelijkheid;

• PHD-trend levert een applicatiebouwer en de operator heel wat meer mogelijkheden dan de oude Honeywell Historie Module (H.M.) historie functionaliteit. Op het gebied van batch ziet hij nu bijvoorbeeld het profiel van de huidige batch tegenover dat van de best-of-best;
  Als we kijken naar de mogelijkheden van de Honeywell C200, C300 en ACE waarbij de software geschreven wordt tegenover een CEE en dus algemeen bruikbaar is, waar peer-to-peer communicatie transparant is, waar via een terminal server allerlei applicaties rechtstreeks aan het DCS gekoppeld kunnen worden (bijvoorbeeld: een goedkoper ModBus to Ethernet bridge, PROFIBUS to Ethernet), integratie van draadloze apparatuur[45].

De voordelen die Hörchert aangeeft zijn afhankelijk in welke mate een DCS leverancier producten van derde partijen op hun systeem toestaan. Indien een eindgebruiker dan ook van dit soort functies gebruik wil maken moet hij de DCS leverancier vragen om een lijst van toegestane derde partij software oplossingen en software versies.

Op dit punt bestaan er grote verschillen tussen de verschillende DCS leveranciers. Bijvoorbeeld beide leveranciers gebruiken Windows maar bij de één mag u wel Office installeren bij de andere niet op een operatorstation.

5.6.10.6 Propriëtaire versus Windows nodes in control systeem evaluatie

Rapsol^[46] heeft in 2006 een onderzoek gedaan om een oud Honeywell TPS systeem te vergelijken met een nieuw Experion Windows Intel (WINTEL) control systeem

Tabel 47 Samenvatting vergelijking propriëtaire versus Wintel

De deelscore geeft aan hoever een bepaalde omschrijving heeft bijgedragen aan de totale score. De kolommen er achter laten de score per onderdeel zien voor een oud (propriëtaire) systeem versus een nieuw Experion Wintel systeem.
 

Fig. 67 Propriëtaire versus Wintel systemen^[47]

De conclusies van het propiertary versus Wintel systemen onderzoek bij Rapsol zijn:

·        De klassieke (Honeywell) hardware is technisch de beste optie;

·        Het is hun visie op basis van metingen in 2006 en geldig voor dat moment;

·        Enkele zwakke plekken hebben niet hun oorsprong bij Honeywell, maar het is de leverancier zijn verantwoordelijkheid om de eindgebruiker van het nieuwe systeem hiervoor te beschermen;

·        De beeldvorming bij de eindgebruiker over beschikbaarheid moet aanzienlijk veranderen.

Hoewel er in dit onderzoek speciaal naar Honeywell systemen is gekeken, hebben andere leveranciers gelijksoortige Wintel gerelateerde problemen.

5.6.10.7 Open source

Er bestaan verschillende definities van open source software maar altijd worden de volgende drie aspecten genoemd[48]:

1. De broncode van de software is (gedeeltelijk) vrij beschikbaar;
2. Iedereen mag aanvullingen of verbeteringen aanbrengen;
3. Iedereen mag de software verder verspreiden.

Open source software is overigens niet per definitie gratis. Een aanbieder van open source software kan geld vragen voor het product. Bekende open source software producten zijn: het Linux besturingssysteem, de Firefox webbrowser, de Staroffice en OpenOffice, de MySQL database, tekstverwerkingspakketten en de Apache webserver software.

De broncode van open source software kan dus door iedereen ingezien en verbeterd worden. Er wordt ook vaak met communities – een gemeenschap van online ontwikkelaars – gewerkt aan het opzetten, uitbreiden dan wel verbeteren van de software. Grote groepen mensen kunnen het product ontwikkelen, waardoor de software in korte tijd snel kan worden uitgebreid en verbeterd. Voor het verbeteren en uitbreiden is de gebruiker niet afhankelijk van de oorspronkelijke leverancier, zoals bij commerciële software wel het geval is. Ook heeft een bedrijf bij het gebruiken van open source software geen licentiekosten. Een gebruiker dient zich overigens wel aan andere licenties te houden, maar die kosten meestal geen geld. Wel zullen kosten optreden bij het eventueel op maat maken van de software, het onderhoud en het beheer, maar dit is bij reguliere software ook het geval.

Een strategische overweging om open source software te gebruiken is het vergroten van de keuzemogelijkheden van de verschillende applicaties. Een gebruiker zit minder vast aan de beperkingen die een vaste softwareleverancier met zich meebrengt (‘unlock’). Lage aanschafkosten zijn een ander voordeel en dit is vooral voor het Midden- en Kleinbedrijf van belang. Het werken met open source software vergt echter ook meer en/of andere kennis. Deze kennis is bij kleine bedrijven niet altijd beschikbaar. Dadelijk zal dan ook blijken dat het anno 2006 zeker niet de kleine bedrijven zijn die gebruikmaken van open source software[49].

5.6.10.8 Open source software en overheid

Het gebruik van open source software wordt vanuit de overheid aangemoedigd. Deels vanuit het oogpunt om als ICT-gebruikers niet collectief ‘overgeleverd’ te zijn aan de producten van een beperkt aantal grote producenten, deels vanuit de gedachte dat het uiteindelijk bijdraagt aan de totstandkoming van standaarden en toepassingen, die door veel mensen gezamenlijk zijn ontwikkeld en de vergelijking met de software van de grote commerciële leveranciers kunnen doorstaan. Op 12 december 2007 werd het actieplan "Nederland in open verbinding" door de Tweede Kamer aangenomen. Het plan heeft tot doel om het gebruik van open standaarden en open source software bij de (semi-)publieke overheid te versnellen. PVDA kamerlid Heemskerk wil de interoperabiliteit binnen de overheid vergroten door het gebruik van open standaarden en de afhankelijkheid van leveranciers verminderen door het gebruik van open source software. Zo wil hij bovendien een ‘gelijk speelveld op de softwaremarkt bevorderen'. Onderdeel van het actieplan is de invoering van een ‘comply-or-explain and commit'-principe, die voorschrijft dat overheden (Rijksdiensten vanaf april 2008 en overige overheden en instellingen vanaf december 2008) zich moeten verantwoorden wanneer ze open standaarden niet ondersteunen en moeten beloven dat in de toekomst wel te doen. De bedenkers ervan lijken te vergeten dat het principe van ‘comply and explain’ op gespannen voet staat met Europese regels op het gebied van overheidsaanbestedingen. Immers volgens het Europese aanbestedingsrecht mogen overheidsinstellingen bij hun aankopen slechts relevante en proportionele eisen aan de aanbieder opleggen. De regels voor openstandaarden niet relevant zijn of disproportioneel zijn en aanbestedingsrechtelijk gezien dus illegaal[50].

In januari 2009 moeten daarnaast implementatiestrategieën zijn geformuleerd voor de aanbesteding, inkoop en het gebruik van open source software door alle ministeries. Een jaar later moeten die er ook zijn voor semioverheden. Rinsema ( directeur Microsoft NL) geeft aan dat het actieplan de dynamiek uit de markt haalt en het een groot deel van de Nederlandse softwaremarkt uitsluit. Verder is het actieplan volgens Rinsema strijdig met de beginselen van Europese aanbestedingsregels, die stellen dat relevante marktpartijen evenveel kans moeten krijgen[51]. De eindgebruikers (politiek) schrijft hier een technologie voor in plaats functionaliteit. Wat men wil is flexibiliteit, interoperabiliteit en voorkomen van vendor lock-in, maar wat gevraagd wordt is open source, wat weer heel eigen problematiek met zich mee brengt, denk alleen al aan de afhankelijkheid van beheerders met specialistische kennis. Ook open standaarden zijn feitelijk een manier om bovengenoemde functionele eisen in te vullen, naast eventuele andere manieren om dat te doen[52]. In de uiteindelijke richtlijn van Economische zaken bepaald dat er een ondergrens komt van 50.000 euro voordat het aan de open source eisen zoals Heemskerk die heeft opgesteld[53].

Het toepassen van een open platform is niet een ééndagsvlieg nu regeringen zoals China op nationaal niveau voor Linux hebben gekozen[54].

Het CBS geeft aan dat in 2007 negen procent van de bedrijven in Nederland gebruikmaken van open source besturingssysteem. Het wordt vooral gebruikt in de diensten sector en het minste in de sectoren industrie, handel en reparatie.

Hohndel, chef technologie bij Intel verwacht dat 2008 het jaar van Linux wordt, Alan Cox (van Novell) verwacht dat Linux in 2009 zal doorbreken op de desktop markt.

Op de servermarkt heeft Linux een aandeel van 25-28% en op ongeveer de helft van de wereld top 500 supercomputers draait Linux. Opvallend is dat Linux het zeer goed doet bij desktops die gebruikersvijandelijk moeten zijn, zoals bij Call centers en hotelrecepties. Linux is bij deze groep zeer geliefd omdat het systeem zeer veilig is te maken[55]. In de desktopmarkt komt Linux aanzienlijk minder voor, Het analisten bureau Forrester geeft aan dat Linux maar 0,5% van de desktop PC’s draait[56].

5.6.10.9 Open Source toepassing

Onderstaande tabel laat zien dat open source vooral voorkomt bij de grotere organisaties en energie- en waterbedrijven. Dit zijn nu ook net die bedrijven die te maken hebben met Europese aanbestedingen. Het is dus te verwachten dat zij als eerste om DCS systemen vragen op basis van open source.

Fig. 68 Gebruik van Open source besturingssoftware, naar bedrijfstak en bedrijfsomvang[57]

5.6.10.10 Redenen voor open source

Een onderzoek onder 512 Amerikaans middel(grote) bedrijven naar de motieven om open source software te gebruiken, levert het volgende beeld op: kostenbesparing, kwaliteit en de gebruiksmogelijkheden zijn de belangrijkste motieven. Bijna de helft van de bedrijven vindt dat de kwaliteit en stabiliteit van open source software beter is dan die van commerciële software. Opvallend is dat ruim een derde open source software ziet als een mogelijkheid om zelf overkoepelende standaarden binnen de onderneming te creëren. Ook het meer strategische motief van een verminderde afhankelijkheid van leveranciers van commerciële software wordt door meer dan 40 procent van de respondenten genoemd.

Fig. 69 Redenen van bedrijven om open source software te gebruiken, 2006[58]

5.6.11 Programmeertalen

Fig. 70 Applicatie ontwikkelingsgereedschappen veranderen^[59]

In 2002 heeft het Internet applicatie architectuurmodel de traditionele applicatie ontwikkeling methode vervangen voor de meerderheid van de nieuwe IT oplossingen. Internet en Web-based architecturen worden door bijna alle marktleiders ondersteund ten behoeve van applicatie ontwikkeling. Java is de snelst groeiende programmeertaal maar de combinatie Visual Basic.NET en het oude Visual Basic waren in 2007 het meest populair.

Vanuit de programmataal perspectief ziet het er voor Java erg positief uit, maar vanaf een platform perspectief is het aantal Java platform ontwikkelaars maar een fractie van de .NET platform ontwikkelaars. Onderneming moeten bij hun technologie portfolio onderzoek kijken naar de huidige beschikbaarheid van ontwikkelaars en de toekomstige behoeften.

5.6.12 Virtualisatie

Turrie[60] geeft aan dat eindgebruikers zoals ExxonMobil er aan moeten gaan denken om naar een centraal en eventueel op afstand gemanaged control systeem architectuur over te gaan om de nieuwe technologie toe te passen en daarmee een ontkoppelingspunt te creëren tussen hardware, besturingssystemen en applicatie upgrade cyclussen om hiermee de pijn en complexiteit van open systemen op te lossen. Server virtualisatie is bijvoorbeeld een breed ingezette technologie in de IT wereld, waar meerdere besturingssystemen en applicaties verspreid zijn en geïsoleerd zijn van hardware verschillen op meerdere fysieke hardware dozen. Al deze applicaties lopen op relatieve simpele open-source kernel. Met server virtualisatie, zijn de applicaties alleen maar files en kunnen eenvoudig ontkoppeld worden van de hard- en software upgrade en levenscyclussen.

Op dit moment (2008) is de industrie er nog niet aan toe om dit toe te passen voor procescontrol

Maar technologisch is het mogelijk zoals Honeywell presenteerde op de 2007 Honeywell EMEA usergroup in Salzburg waar alle applicaties gebruik maakten van Citrex VMware virtualisatie technologie in hun DEMO ruimte. Turrie geeft aan dat we kritisch moeten kijken naar huidige werkwijzen en continu nieuwe beheermanagement en infrastructuur technologie zouden moeten evalueren met als doel om de data te separeren van de configuratie informatie en de configuratie informatie van de applicatie functionaliteit. Het doel moet dus zijn om de systemen van elkaar te ontkoppelen. Als we nog één stap verder kijken zien we het concept van software als een service als bedrijfsmodel. Voorbeelden hiervan bestaan al een aantal jaren in de Proces control industrie en zijn onder andere turbine assetmanagement “SureService”[61] van Emerson en “Loopscout”[62] van Honeywell. Op dit moment zijn het vooral specifieke onderhouds- en optimalisatieachtige toepassingen maar er zou een tijd kunnen komen dat DCS leveranciers hun systeem met een afgesproken functionaliteit als een service voor een vaste prijs per maand gaan aanbieden. Hoewel dit waarschijnlijk voor veel bedrijven op dit moment een stap te ver is. We kunnen hierbij voorbeeld denken aan het Google bedrijfsmodel. Google brengt de waarde direct over het web en de klanten betalen direct of indirect voor de service.

De eindgebruikers kunnen de applicaties op hun eigen apparatuur draaien met een aantal externe beheerde serverparken. Het voordeel is dat het beheer, upgraden en de systeembeveiliging extern wordt uitgevoerd en beheerd op een routine basis. Geen geplande software upgrade, continue verbetering, geen licenties of verkoop, allen betalen voor het gebruik.

De control specialisten van de plant kunnen zich dan focussen op besturing en optimalisatie van de besturingen.

Naast de voordelen heeft virtualisatie ook een aantal schaduwkanten zoals[63]:

• Het beheer van de licenties, virtualisatie betekent meer toename van hardware, wijzigingen in het aantal licenties of andere licenties die nodig zijn, bijvoorbeeld mono processor versus meerdere processoren;
• Het bijhouden en beheren van meerdere nieuwe platforms;
• Veiligheid van de systemen. Doordat het overzicht over de virtuele omgeving geringer is kan dit leiden tot een single point of failure.

5.6.13 Standaarden voor applicatie integratie

Welke technologie standaarden en protocollen er worden toegepast is ook een belangrijke keuze bij een DCS systeem.

De protocollen naar de bovenliggende systemen en binnen het besturingssysteem zelf zijn:

·        OLE for Process Control (OPC);

o       De OPC technologie is vaak een breuk tussen twee systemen. De OPC brug wordt vaak op een later tijdstip vervangen door een echte directe interface of integratie.

·        XML (eXtensible Markup Language).

Fig.  SEQ Fig. \* ARABIC 71 Fieldbus MES Business systeem communicatie

XML / OPC vult de FOUNDATION Fieldbus of een ander industrieel veldbustype aan om tot een communicatiestandaard te komen voor veldinstrumenten.

·        De focus van FOUNDATION Fieldbus is om de communicatiestandaard te zijn tussen en met de veldapparatuur;

·        De focus van OPC is hoe je informatie uit de veldapparatuur krijgt en in applicaties en hoe je tussen applicaties onderling communiceert;

·        De focus van XML is hoe je omgaat met transactionele informatie uit- en tussen applicaties.

Eindgebruikers kunnen grote voordelen halen door het beste veldinstrument te kiezen en door deze architectuur er zeker van te zijn dat die goed past binnen hun systeemarchitectuur[64].

5.6.14 Industriële veldbustypes en netwerken

Er is al jaren lang een strijd gaande tussen de verschillende netwerken. Wie het meest populair is kan men op verschillende manieren aantonen. De één meet het aantal leden van

de gebruikersvereniging, de andere meet het aantal verkochte of geïnstalleerde nodes en weer een ander meet de hoeveelheid chipssets waarin de eigen netwerkinterface is ingebouwd (of deze nu gebruikt wordt of niet). Het blijft dus altijd een beetje appels met peren vergelijken. IMS research heeft de hierna genoemde tabel (48 XX) gepubliceerd over de marktsituatie tot 2006, hoeveel nodes er zijn geïnstalleerd en er bij zijn gekomen.

Er zijn echter wel een paar opmerkingen bij te maken:

·        Hoe de Ethernet verdeling is over de protocollen Profinet, Ethercat, Powerlink, Sercos-3, FF, Hse en andere wordt niet weergegeven;

·        Er wordt geen onderscheid gemaakt tussen PROFIBUS DP en PA terwijl voor procesbesturing in de chemische industrie juist PA de tegenhanger is van FOUNDATION Fieldbus;

·        De vermelding van USB en Firewire waarschijnlijk op de lijst staan omdat deze bussen op veel PC’s zitten, ongeacht of ze wel of niet gebruikt worden;

·        Als de bijna gelijksoortige protocollen CAN/Open en DeviceNet onder CAN vallen zou dit de nummer twee uit de tabel zijn.

Tabel 48 Marktsituatie industriële netwerken[65]

Fig. 72 Belangrijkste industriefocus op veldbustypes[66]

Bovenstaand schema geeft aan welk protocol het meest wordt toegepast in de verschillende productie processen. Doordat DCS systemen meestal in de procesindustrie worden gebruikt, worden deze drie netwerken hierna verder beschreven en met elkaar vergeleken.

HART                                     :           www.hartcomm.org

PROFIBUS                            :           www.PROFIBUS.com

FOUNDATION Fieldbus       :           www.fieldbus.org

5.6.14.1 Ontwikkeling veldbusnetwerken

De oudste van deze drie is HART en wordt wereldwijd toegepast terwijl de twee nieuwe standaarden PROFIBUS en FOUNDATION Fieldbus wel gezamenlijke wortels hebben, maar er ook grote politieke belangen bestaan en druk vanuit Duitsland (lees Siemens) was om FOUNDATION Fielbus niet als standaard in Europa te krijgen. Op dit moment komen beide systemen voor, maar zijn er sterke geografische verschillen.

Fig. 73 Tijdlijn netwerk ontwikkeling 1975-2005[67]

5.6.14.2 HART

Instrumenten die HART communicatie technologie ondersteunen zijn rond 1980 op de markt verschenen. Er zijn circa 10 miljoen HART instrumenten wereldwijd in gebruik. HART technologie is een bewezen technologie, heeft een grote Install base, de technologie is eenvoudig en is goedbekend bij engineers en technici[68]. De technologie werkt door een superimposed signaal boven op het normale 4-20 mA signaal te zetten. Voordeel hiervan is dat dit ook eenvoudig op een bestaande installatie kan worden toegepast.

5.6.14.3 FOUNDATION Fieldbus

De FOUNDATION Fieldbus (FF) is een nieuwere technologie vergeleken met HART en heeft in vooral Duitstalige landen grote concurrentie van PROFIBUS. De FF die we nu kennen is ontstaan in 1994 uit de samenvoeging van Interoperable Systems Project (ISP) en de WorldFIP North America naar de huidige Foundation Fieldbus[69].

Bij FOUNDATION Fieldbus is er sprake van een totaal digitaal signaal waarbij aanvullende software aan de transmitters is toegevoegd. De voordelen en nadelen met de HART technologie worden in tabel (XX49)  beschreven.

De FOUNDATION Fieldbus bestaat uit meer dan 100[70] topleveranciers en eindgebruikers en is nu gestandaardiseerd conform IEC 61158[71].

 5.6.14.3.1 Voordelen van FOUNDATION Fieldbus systemen[72]:

• Automatische data collectie ten behoeve van asset management;
• Besparing op bekabeling;
• Besturing in het veld;
• Device Plug en Play;
• Documentatie besparingen door eenvoudigere lay-out en tekeningen;
• Hardware besparingen door minder devices (instrumenten, scheidingsfilters en I/O);
• Integriteit verbetering;
• Interface naar High Speed Ethernet;
• Interoperabiliteit en keuzevrijheid;
• Meervoudige-variabelen per veldapparaat;
• Online configuratie;
• Predicatief onderhoud;
• Vermindering van productieverstoringen;
• Robuustheid tegen obsolescence;
• Ruimte (Footprint) besparing;
• Status Informatie;
• Tagnaam zoekcapaciteiten;
• Tijdstempels en synchronisatie;
• Toekomstige DCS capaciteitsbesparing;
• Trend data opslag in veldapparatuur;
• Vermindering van indienststelling- en opstartkosten;
• Vermindering van engineeringkosten.

5.6.14.3.1 HART en Foundation Fieldbus vergelijking

Tabel 49 HART FOUNDATION Fieldbus vergelijking[73]

5.6.14.4 Verschillen tussen PROFIBUS en FOUNDATION Fieldbus[75]

• Bij PROFIBUS moeten de adressen zelf worden ingesteld, bij FOUNDATION Fieldbus gebeurt dit automatisch;
• Voor het softwarematig adresseren van de instrumenten, apparaten en componenten wordt er bij PROFIBUS gebruik gemaakt van Commuwin II en bij FOUNDATION Fieldbus van de NI-configurator. Een nadeel van PROFIBUS is dat er twee programma's nodig zijn, het voordeel is echter dat de software hier speciaal voor ontwikkeld is en dat het grafisch overzichtelijker is;
• Het maximaal aantal instrumenten dat op een Ex segment kan worden geplaatst ligt bij PROFIBUS gelijk aan tien en bij FOUNDATION Fieldbus gelijk aan vijf, rekening houdende met de stroomopname;
• PROFIBUS is een Europese standaard en FOUNDATION Fieldbus een Amerikaanse.
• Het FOUNDATION Fieldbus concept is vrij nieuw, waardoor het aantal leveranciers in verhouding tot PROFIBUS bijzonder laag is. Hierdoor zijn er verschillende instrumenten voor FOUNDATION Fieldbus nog niet leverbaar;
• De programmeer methode voor PROFIBUS geschied door middel van chronologische stappen "als dit, dan dat". Bij FOUNDATION Fieldbus wordt er gebruik gemaakt van blok georiënteerd programmeren;
• De PLC is de master binnen het PROFIBUS netwerk, indien deze uitvalt, zal het hele netwerk niet meer werken. Bij FOUNDATION Fieldbus is dit de Link Master die de Link Active Scheduler (LAS) draagt. Als deze uitvalt, zal een andere Link Master het werk van de Link Active Scheduler overnemen en verder gaan waar de vorige is gestopt.
• Bij PROFIBUS vindt de besturing centraal plaats en bij FOUNDATION Fieldbus worden de functies decentraal bestuurd. Bij PROFIBUS zit de intelligentie in de PLC en bij FOUNDATION Fieldbus in het veld.
• Bij PROFIBUS-PA is er mogelijkheid tot uitwisselbaarheid (mits het apparaat voldoen aan profiel V3.0), dit is niet het geval bij FOUNDATION Fieldbus.
• Uitbreiding van instrumenten kan bij PROFIBUS alleen maar Offline terwijl dit bij FOUNDATION Fieldbus zowel OFF als Online kan gebeuren.

5.6.14.5 Meest geschikte veldbus technologie bij verschillende soorten projecten

Als we kijken naar de verschillende soorten projecten, nieuwbouw (greenfield), uitbreidingsprojecten (brownfield), en vervanging en en grote en kleinere aanpassingen dan kunnen we de volgende onderverdeling maken[76].

5.6.14.5.1 GREENFIELD (nieuwe installaties)

Russell [77] stelt dat FF heeft aangetoond dat het voor nieuwe installaties de meest economische keuze is als er voldoende aandacht wordt besteed aan de competenties van operators, technici en engineers gedurende de totale levensduur van ontwerp, fabricage, installatie, indienststelling en onderhoud. Russell stelt dat, gebaseerd op de tabel 49 XX die hiervoor is weergegeven, je zou kunnen stellen dat het toepassen van HART technologie in een nieuwe plant aangeeft dat de plant geen toekomst visie heeft.

Boyes[78] geeft aan dat de eindgebruiker tijdens het evalueren van het automatiseringssysteem en veldcommunicatie protocol veel argumenten in overweging neemt zoals; apparatuur vervanging, training, project risico, infrastructuur upgrade, automatisering upgrade en I/O systeem upgrade. In veel gevallen blijken de totale kosten versus de totale opbrengsten aantonen dat HART de meest kosteneffectieve optie is.

Drieger^[79] geeft aan dat de meeste nieuwe installaties zijn voorzien van HART en FOUNDATION Fieldbus, maar dat er bijna geen case bekend is waar gebruik gemaakt wordt van de geavanceerde mogelijkheden. De belangrijkste reden daarvoor is dat er behoorlijke management support moet zijn om de onderhoudsfilosofie te organiseren. Belangrijk is het om een database op te bouwen en deze van dichtbij zeer goed te bewaken. Dit laatste vraagt veel tijd voor de analyse en kennis van de systemen.

Drieger vat dit samen met het statement:

“No computer will predict the lifetime of an instrument or any other piece of equipment. The only time I ever heard of this being attempted was by HAL in the movie 2001, A Space Odyssey. In that case the computer was seriously mistaken”^[80].

Fig.  SEQ Fig. \* ARABIC 74 HAL computer uit Space Odyssey

Afstudeeronderzoek van Derksen en Roelofs geeft aan dat bij een project met 111 FOUNDATION Fieldbus instrumenten een besparing oplevert van 12,6% tijdens de engineering- en 5,3% tijdens de installatiefase. Dit komt doordat er voor engineering een aantal documenten (zoals marshalling cabinets- en junctionbox tekeningen, niet meer nodig zijn en doordat de installatie van FOUNDATION fieldbus netwerk eenvoudiger is en dus minder tijd kost. De besparing wordt vooral bespaard op lagere commisioning kosten en dat de benodigde hardware goedkoper is met uitzondering van de duurdere instrumenten, kleppen en klepstandstellers[81].

We kunnen dus stellen dat er nog steeds voor- en tegenstanders zijn en de inzichten zich tegenspreken. Het zal dus per case berekend moeten worden wat de beste keuze is.

5.6.14.5.2 BROWNFIELD (uitbreidingsprojecten bestaande installaties)

HART zal nog gedurende een zeer lange periode worden ondersteund in verband met de zeer grote install base en zal op de volgende wijze worden toegepast.

1. Kleine upgrade is nodig:
   1. HART is dan het logische migratiepad voor de miljoenen legacy systemen die nog steeds worden toegepast en er geen investering verloren gaat als men via het HART pad upgraded.

2. SIS - upgrade of nieuwe installaties:
   1. HART is op dit moment de enige oplossing maar Safety FF komt binnenkort.
3. Grote instrumentatie upgrade – Zulke projecten moeten ondersteund worden door een business case en de volgende vragen dienen gesteld te worden:

a.       Wordt de bedrading geheel op gedeeltelijk vervangen?

b.      Is er in de instrumentatieruimte voldoende ruimte voor nieuw apparatuur?

c.       Wat is the projecteerde levensduur van de bestaande installatie?

d.      Is er “in de toekomst” behoefte aan geavanceerde diagnostische functies?

e.       Willen we toekomst bestendig instrumentatie?

f.        Wat is de beschikbare indienststelling tijd voor de migratie?

g.       De plant is pneumatisch gebouwd en welke toekomstige route moeten we nemen?

h.       Wat zijn de trainingskosten om naar FF te gaan?

Ieder besluit moet op basis van economische redenen worden gekozen.

5.6.14.6 Profinet

Een nieuwe ontwikkeling is Profinet voor Industrieel Ethernet, Profinet was oorspronkelijk bedoeld voor machinebesturing en niet voor procesinstallaties in samenwerking met een DCS systeem. Hier lijkt nu verandering in te komen door de nieuwe werkgroep ‘DCS requirements’ met als deelnemers ABB, Emerson, Endress + Hauser, Pepperl & Fucks, Siemens, Softing, Stahl en Yokogawa. Deze deelnemers hebben een 100 tal requirements opgesteld waaraan Profinet zou moeten voldoen om bruikbaar te zijn voor de procesautomatiseringstoepassingen. Deze requirements zijn in de NAMUR werkgroep 2.6 besproken en worden verder uitgewerkt.

Fig.  SEQ Fig. \* ARABIC 75 PROFIBUS en Profinet (Ethernet)[82]

5.6.15 Hoofd onderverdeling ten behoeve van technologie beoordeling

Er zijn verschillende ondernemingen die een indeling maken om de technologie te beoordelen. Hieronder is deels gebruik gemaakt van de analyse methode van de Butler Group voor IT systemen[83], deels gebruik gemaakt van de ISO / IEC 9126 waarop het Quint model uit 1991 is gebaseerd en de Gartner IDM Systeem selectiemethode[84] voor een technische infrastructuur en daarnaast zijn specifieke eisen voor procescontrol toegevoegd. Hieronder wordt de bron achter het begrip geplaatst met de volgende codering, Butler ^(B), Gartner ^(G) en ISO 9126 ^(I).

1.      Functionaliteit^(I)

De functionaliteit van de technologie is onder te verdelen in de volgende subonderwerpen:

·        Interoperabiliteit en integratie ^{(B, I)};

·Hoe eenvoudig kan de aangeboden technologie interfaces combineren en samenwerken met producten, services en oplossingen van andere leveranciers.

• Nauwkeurigheid - Accuracy^(I);
• Geschiktheid - Suitability^(I); Applicatie bewustzijn, in welke mate de aangeboden applicatie oplossing overeenkomt met de gebruikerseisen^(B);
• Naleving - Compliance^(I).

Het voldoen aan complaince eisen die gesteld worden wordt een steeds belangrijker onderwerp voor ondernemingen. Enkele van deze normen zijn 21-CFR-Part 11, ISO, SEC, DoD, OSHA, HIPAA en de EPA[85].

2.      Security ^(I,G): deze meet ook de beveilingingsmanagement^(G) -mogelijkheden van de aangeboden oplossing om:

·        Ongeautoriseerd toegang tot het systeem te krijgen;

·        Ongeautoriseerde wijzigingen aan het systeem uit te voeren;

·        Security integratie – waar bevinden zich welke mensen op welke locatie;

·        Traceerbaarheid - Traceability^(I).

3.      Ondersteuning en gebruik van “open” industrie standaarden^(B):

·        In welke mate maakt de leverancier gebruik van algemeen geaccepteerde protocollen, methoden, data structuren, business principes en programmeerbare interfaces.

4.      Gebruik van COTS (Commercial, off-the-shelf) technologie^(B):

·        Standaard beschikbare componenten en/of third party producten - technische architectuur.

5.      Breedte en diepte van het aanbod^(B):

·        In welke mate voldoet de aangeboden oplossing aan de bedrijfseisen bij verschillende industriesectoren en verticale marken.

6.      Schaalbaarheid - Scalability^(B):

·        De mogelijkheden van de aangeboden oplossing om aan de toekomstige eisen van onderneming te kunnen voldoen. Schaalbaarheid kent meerdere dimensies zoals aantal transacties per tijdseenheid, netwerkcapaciteit, snelheid van oproepen procesafbeeldingen, aantal gelijktijdige gebruikers, processor belasting, aantal units, aantal stations, aantal I/O, et cetera.

7.      Wie is de eigenaar van de toegepaste technologie?:

·        Zie hiervoor ook risico management paragraaf 4.XX tabel.

8.      Strategie en uitvoering^(B):

·        De mogelijkheid van de leverancier om de gekozen technologie te ondersteunen door trainingen en medewerkers als mede zijn rol in de verdere ontwikkeling van dit product en betrokkenheid bij implementatie partners. Zie verder ook paragrafen Strategie 5.2, Uitvoeringsvermogen 5.3 Implementatie 5.7 en Training 5.8 voor meer details.

9.      Licentiemanagement:

·        Hoe is het licentiemanagement geregeld voor deze technologie.

10.  Betrouwbaarheid - Reliability^(I):

De betrouwbaarheid van de DCS systeem is één van de belangrijkste criteria in de selectie en de te selecteren technologie zal hier dan ook aan moeten voldoen.

De betrouwbaarheid is op te splitsen in de volgende onderdelen.

• Volwassenheid (maturity) ^{(B, I)} van de oplossing:

o       In welke mate is de oplossing doorontwikkeld in vergelijking tot andere vergelijkbare aanbiedingen in de markt. Het is belangrijk om de beoordeling voor het gehele systeem te doen als ook voor onderdelen van het systeem.

• Fouttolerantie - Fault Tolerance^(I);
• Beschikbaarheid - Availability^(I);
• De onderstaande tabel opgesteld door Blanco[86] geeft een overzicht welke technologische subcomponenten een rol spelen op de beschikbaarheid.

Tijdens een software installatie is het systeem niet volledig beschikbaar. Het kost de eindgebruiker tijd om de modificaties en de nieuwe functionaliteit te beheersen.

De propriëtaire systemen werden over het algemeen eens per jaar of eens in de twee jaar bijgewerkt. Deze updates werden snel uitgevoerd en de beschikbaarheid bleef steeds hoog.

Bij een stabiel systeem kan de eindgebruiker dan gebruikmaken van alle systeem functies.

Wintel kent een veel hogere vervangingscyclus van Hotfixes, antivirus software, en hardware. Besturingssystemen die minder dan 5 jaar blijven bestaan en bijna maandelijks voorgestelde wijzigingen aan het systeem door DCS leverancier door "change notices".

Tijdens een releasewissel komt het voor dat de systeemserver een reboot nodig heeft of down gaat door een wijziging.

De Mean Time Between Failure (MTBF) Gemiddelde tijd tussen storingen wordt onder de legacy systemen hoger geschat door ervaringen uit het verleden dan de MTBF bij Wintel systemen. De Wintel systemen worden lager geschat door de ervaringen met onder andere PC moederborden, video kaarten, harde schijven, een blauw Windows scherm, het Windows besturingssysteem die vastloopt, geheugen lekken, incompatibiliteit tussen programma’s, drivers problemen, BIOS instellingen, reserve onderdelen incompatibiliteit en databases problemen.

• Degradatie - Degradability^(I);
• Herstelbaarheid - Recoverabity^(I).

11.  Geïntegreerde suite van verschillende technologieën^(B):

·        Hieronder vallen de keuze voor een Best-of-Breed of een geïntegreerde suite.

12.  Prestaties (Performance):

·        Bepaal aan welke prestatieeisen het systeem moet voldoen in de functionele fase en controleer in deze fase of de aangeboden technologie aan de gestelde eisen kan voldoen.

13.  Onderhoudbaarheid -Maintainability ^(I);

Hoe goed is de technologie te onderhouden? Sommige technologie werkt prima in een laboratorium omgeving maar is niet te onderhouden in een industriële omgeving met heel andere klimatologische omstandigheden.

De volgende onderverdeling is te maken bij onderhoudbaarheid:

·        Analyseerbaar - Analysability^(I);

·        Diagnose mogelijkheden;

·        Wijzigbaar -Changeability^(I);

·        Stabiliteit –Stability ^(I);

·        Testbaar -Testability ^(I);

·        Beheersbaar - Manageability^(G,I):

·        Is het eenvoudig voor de systeembeheerder om het systeem aan te passen zodat er een meer effectieve operatie plaats vindt?

·        Welke applicatie ontwikkelingstoolkits worden met het product geleverd?

• Mogelijkheid om opnieuw gebruikt te worden -Reusability^(I);
• Bewaking - Monitoren^(B);

·        In welke mate wordt de goede werking van de technologie bewaakt door real-time waarschuwingen, alarmen en trendrapporten,

• Configuratie management^(B);

·        De beschikbaarheid van een overkoepelend overzicht betreffende de infrastructuur, systeemprestaties, een kwalitatief goede patchmanagement, support betreffende levenscyclus benadering, device type bewaking en wijzigingsbeheer.

14.  Obsolescence:

Is het systeem nog op de markt dan wel wat zijn de verwachtingen voor de toekomst op basis van:

• Beschikbaarheid van de hardware onderdelen;
• Beschikbaarheid over de oude besturingssystemen;
• Beschikbaarheid van de software upgrades en hotfixes;
• Beschikbaarheid van de applicaties;
• Beschikbaarheid van technisch personeel die met obsolecence systemen kan werken.

15.  Dimensies:

·        Benodigd vloeroppervlak, deze is afhankelijk van I/O dichtheid en benodigde electrisch stroomvermogen;

16.  Architectuur^(G):

Één van de meest belangrijke onderdelen van het DCS systeem is de onderliggende architectuur. Met de juiste architectuur zal de eindgebruiker in staat zijn om met maximale netwerkprestaties te voldoen aan zijn functionele eisen. Zonder de juiste architectuur zal gedurende de levensduur van de gekozen DCS oplossing kostbare klantspecifieke aanpassing en patches noodzakelijk zijn en zal het systeem suboptimaal functioneren.

De technische architectuur is onder te verdelen in de volgende delen:

Hardware:

·        Controller:

1.      Processor power;

2.      Aantal I/O modules.

·        Stoom (power) voorziening;

·        Operator stations;

·        Servers;

·        I/O type en dichtheid;

·        Netwerk;

·        Reserve onderdelen.

Software:

·        Applicatiesoftware;

·        Databases;

·        Engineeringsomgeving;

·        Middelware (bij Interoperabiliteit);

·        Besturingssystemen;

·        Software (niet zijnde applicatie software);

Open - Propriëtaire platforms;

Draadloze - Wireless technologie:

·        De wireless technologie wordt zeer belangrijk in de komende jaren door de krachtige promotie van onder andere Emerson Process, Honeywell en Siemens.

17.  Energieverbruik:

Het energieverbruik door ICT rijst de pan uit. Van de totale hoeveelheid stroom die een gemiddeld rekencentrum invoert gaat 97% op aan bijzaken zoals verwarming, koeling, ventilatie en inefficiënte server bezetting. Al met al is het energierendement van de servers nog geen drie procent. Binnen nu en twee jaar zal groene wetgeving en certificering standaard worden [87]. Energie zal daarom de komende jaren een steeds belangrijker factor worden bij het nemen van investeringsbeslissingen[88]. Dit is in paragraaf OPEX kosten 5.12.2.2 nader beschreven.

18.  Zero foot print bij migraties (minimale I/O aanpassing):

Een migratie is aanzienlijk sneller en met minder risico’s uit te voeren als de veldbekabeling en klemmenstroken kunnen blijven bestaan. Een verloopplug met bijbehorende software is een sterk verkoopargument voor een DCS leverancier.

19.  Bruikbaarheid -Usability^{(G, I)}:

Bruikbaarheid is de mate waarin een product door bepaalde gebruikers in een bepaalde gebruikersomgeving kan worden gebruikt om bepaalde doelen effectief, efficiënt en naar tevredenheid te bereiken[89].

Usability kent volgens ISO 9126 de onderstaande subbeoordelingspunten:

• Aanleerbaar - Learnability^(I);
• Aanpasbaarheid - Customisability^(I);
• Aantrekkelijk - Attractivity^(I);
• Bedienbaarheid - Operability^(I);
• Begrijpbaarheid -Understandability^(G,I);
• Duidelijkheid -Clarity ^(I);
• Effectieve gebruikers interface;
• Expleciet - Explecitness^(I);
• Gebruikersgemak (Easy of use) User- Friendliness;
• Is het eenvoudig om gebruikers op te leiden om het systeem effectief te gebruiken?
• Nuttigheid - Helpfulness^(I).

20.  Ondersteuning van operatie door nieuwe informatie kanalen^(G):

·        Website koppelingen;

·        Mobiele toepassingen.

21.  Integratie technologieën

Hoewel integratie technologieën aan het einde van deze lijst staat, worden over dit punt hele veldslagen en discussies gevoerd wat de goede keuze voor de onderneming is. Soms vallen leveranciers of alleen al op dit punt uit de selectie voor het leveren van een DCS systeem.

We kunnen de volgende integratie technologieën onderscheiden:

Bij de integratie technologieën voor communicatie met devices is een onderscheid te maken tussen de analoge technologie van:

·        4-20 mA;

·        4-20 mA inclusief (Highway Addressable Remote Transducer) HART protocol;

·        Volledig digitale varianten zoals in de tabel marktsituatie industriële netwerken wordt genoemd.

In een moderne plant zitten vaak wel een honderdtal verschillende instrumenten van een tiental verschillende leveranciers die vaak voorkomen met een eigen configuratietool om één en ander in te stellen. Door de komst van de industriële netwerken zijn er gesloten (propietary) protocollen opgesteld op basis van de Standaard beschrijvende taal DDL’s (Device Description Languages)

Deze DDL’s zijn vaak ontwikkeld voor een bepaald specifiek communicatiesysteem. Veelal is het een dialect op basis van het HART protocol.

We kennen de volgende beschrijvende talen voor de onderstaande besturingsmethodes voor PROFIBUS (GSD, EDD, DTM):

·        DTM Device Type Manager;

·        EDD (PROFIBUS-Electronic Device Descriptions); Bron http://www.patentstorm.us/patents/7098771/description.html

·        GSD General Station Description (oorspronkelijk „Gerätestammdaten“).

Voor HART (DD):

·        DD (Device Description).

Voor DeviceNet (EDS):

·        EDS (Electronic Data Sheet).

Voor FOUNDATION   Fieldbus (DD en DTM)”

·        DD (Device Description);

·        DTM (Device Type Manager);

·        EDDL (Electronic Device Description Language).

Er wordt momenteel gewerkt om een aantal standaarden te ontwikkelen die op meerdere platforms kunnen werken. De belangrijkste daarvan zijn (EDDL, CIP, DTML, FDT/DTM):

·        De EDDL (Electronic Device Description Language) voor FOUNDATION   Fieldbus en PROFIBUS[90];

·        De CIP (Common Industrial Protocol) deze kan beschouwd worden als een applicatielaag voor - DeviceNet, CompoNet, ControlNet en EtherNet/IP^[91];

·        DTM/EDDL veldapparatuur gereedschap/Device Type Manager (FDT/DTM) is een softwarematig stuk gereedschap die kan werken met meerdere compatibele netwerken en met een leveranciers specifieke set software. Deze geeft de eindgebruiker de mogelijkheid om in het veldinstrument te kijken en aanpassingen te verrichten door gebruik te maken van de leverancier zijn eigen software;

·        EGD Ethernet Global Data;

·        FDT Field Device Tool, een component van FDT/DTM;

·        FDT/DTM - Field Device Tool/ Device Type Manager;

·        Single FDM Environment.

Specifieke protocollen van bepaalde leveranciers zoals:

·        Experion Serial Terminal Server;

·        Gordon Sanderson;

·        PRTM Model flowmodel van flowserve.

When you need specific information please send my a e-mail.

Willem.Hazenberg@dcsselect.eu

18-10-2009