Till innehåll på sidan

Application of Blockchain Technology for ISA95-Compliant Traditional and Smart Manufacturing Systems

Tid: Ti 2021-09-07 kl 10.00

Plats: Publikt via zoom, Stockholm (English)

Respondent: Erkan Yalcinkaya , Industriell produktion

Opponent: Associate Professor Primož Podržaj, University of Ljubljana

Handledare: Docent Antonio Maffei, Industriell produktion; Professor Mauro Onori, Industriell produktion, Industriell produktion

Abstract

ISA95-standarden har dominerat tillverkningsindustrin i flera år. Ett stort antal av ISA95-kompatibla traditionella och äldre tillverkningssystem (ISA95-CTS) är spridda över många fabriker över hela världen. De tekniska framstegen som införts av Industry 4.0 (4IR) har negativt påverkat tillverkningssektorns arvssammansättning, inkluderat banbrytande teknik såsom cyber-fysiska system, artificiell intelligens, maskininlärning, smart tillverkningssystem (SMMS) och  sakernas internet (Industrial Internet of things). Därför består de moderna fabrikerna av traditionella och framväxande tillverkningssystem som förväntas samarbeta för att nå samma 4IR-mål.

Den heterogena sammansättningen av ISA95-CTS och SMMS orsakar flera utmaningar som påverkar tillverkningsindustrin inom interoperabilitet, datakvalitet, cybersäkerhet och skalbarhetsdomäner i allmänhet. Tillverkningsindustrin kämpar för att övervinna dessa hinder som bromsar anpassningen av innovativa 4IR-koncept och lösningar.

De distinkta egenskaperna hos decentraliserad verifierbarhet, transparens, end-to-end dataintegritet, hög tillgänglighet och överlägsna dataskyddsfunktioner gör blockkedjan till en unik teknik (BCT) som kan anpassas till olika industrier, inklusive tillverkningsindustrin med oändliga antal affärsscenarier. Med tanke på de unika värdepropositionerna kan BCT fungera som en katalysator för att påskynda 4IR-digitaliseringsresan genom att lösa de ständigt växande industriella tillverkningsproblemen.

Flera forskare konvergerar BCT till tillverkningsindustrin för att klara av särskilda industriella utmaningar. Denna avhandling, i kombination med kompletterande publikationer, skiljer sig dock från andra genom att den ska systematiskt utvärdera lämpligheten av ISA95-CTS samt föreslå konceptuella skäl för att BCT ska konvergeras till tillverkningsindustrin. Denna avhandling presenterar också en omfattande blockkedjan-referenssystemarkitektur beskrivning för ISA95-CTS och SMMS med 40 distinkta designspecifikationer utöver de teoretiska bidragen.

Med tanke på ovanstående begreppsram, strävar även denna avhandling efter att validera och motivera tillämpningen av blockkedjan-referensarkitekturen. Således undersöks varje design specifikation individuellt och genom implementering av ett koncept test (Proof-of-Concept) lyckades man realisera 31 av 40 krav. De återstående nio kraven är också noggrant itererade och en detaljerad förklaring för att utesluta dessa krav från koncept testet är sammanställt. Därav är samtliga dimensioner av användarbarheten för blockkedjan-referensarkitekturen validerade med empiriska resultat.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-294543