Промышленные компании сталкиваются с постоянно меняющимися операционными проблемами. Завод или производственное предприятие имеет дело со сложным набором показателей, которые могут влиять на производительность оборудования или производства. Только удается устранить одну проблему или сложность в работе, как появляется другая.
В течение длительного времени в качестве инструментов для улучшения автоматизации, сигнализации, анализа и отчетности проектные группы заводов использовали технологии DCS, PLC, SCADA и MES. Однако все еще присутствуют информационные «белые пятна», из-за чего более эффективные бизнес-решения остаются недоступными.
Автор – Даниэль Кутзи (Daniel Coetzee), коммерческий директор Emerson по решениям для промышленной автоматизации и управления по странам Европы, Ближнего Востока и Африки.
Благодаря появлению Industry 4.0 и достижениям в отрасли электронных компонентов функциональность традиционных инструментов значительно расширилась, в частности добавились возможности подключения к облаку, кибербезопасности и распределенной вычислительной мощности. Конвергенция технологий создала новые возможности в отношении решения проблем, операционных данных и внедрения новых методов в постоянно развивающемся пространстве автоматизации промышленного производства — edge.
Вычисления Edge
Мощные компьютеры подключаются к ЦП традиционной системы управления автоматизацией, позволяя использовать устройства 2-в-1, размер которых не превышает размера обычной книги. Это означает, что в устройство, которое управляет вашим оборудованием или технологическими процессами, встроен компьютер с поддержкой облачных вычислений, обеспечивающий новые функциональные возможности оборудования.
В прошлом системы управления, как правило, были отдельными рабочими станциями или серверами, которые чаще всего располагались в офисе вдали от оборудования. Так укоренилась концепция офисной ИТ-сети, которая отделена от производственной. Однако комбинированное вычислительное и управляющее устройство предоставляет компаниям новые возможности для хранения, анализа, вычислительной мощности и подключения к облаку прямо на машине или в edge.
«Умный» контроль
Компании, которые используют компьютеры с edge, могут оценить более интеллектуальное управление своим оборудованием или технологическими процессами. Традиционные ПЛК/ДКС ограничены в применении языков программирования, однако компьютер обеспечивает более мощные вычислительные возможности. Сложные алгоритмы могут обрабатываться на стороне компьютера edge и передаваться обратно в систему управления в реальном времени, создавая таким образом «умную» систему управления. Пользователь получает новую расширенную вычислительную мощность в крошечном форм-факторе.
Простое локальное хранилище данных
Контроллер на стороне компьютера с поддержкой edge позволяет запускать локальный архиватор данных, которые генерируются на стороне ПЛК, для их сохранения в реальном времени. Таким образом, данные могут быть проанализированы прямо в исходнике или подключены к серверу архиватора для централизованного хранения, обеспечивая непревзойденную гибкость локальных машинных данных. Конечно, локальное хранилище более эффективно выполняет алгоритмы машинного обучения и оптимизации.
Контроллер Emerson PACSystems™ RX3i CPL410 Edge обеспечивает детерминированный контроль, анализ и визуализацию данных на уровне машины в реальном времени, а также возможность подключения к ИТ и облачному уровню.
Простота в работе
Имея контроллер в компьютере с поддержкой edge, компаниям не нужно покупать внешний компьютер, чтобы понимать внутренние процессы, происходящие в машине. Можно просто подключить периферийные устройства к портам на контроллере. Подключить локальный дисплей так же просто, как подключить кабель. Иными словами, снижаются требования к компьютерам на предприятии, в то же время пользователи получают мощные и надежные промышленные устройства. Одно устройство с подключением к контроллеру edge может управлять машиной, подключаться к облачной службе хранения, сохранять данные, запускать сложные алгоритмы, получать данные и предоставлять платформу для принятия решений в реальном времени.
Подключение к облаку
Реализовать облачную стратегию больше не составит труда. При использовании системы управления edge можно легко подключить систему автоматизации на вашем компьютере к облачному хранилищу всего за несколько минут. Сегодня нет никакой сложности в подключении к облаку, поэтому вместо того, чтобы думать о том, как подключиться, вы можете подумать, что именно подключать. Возможность подключения машины к облаку позволяет создавать новые бизнес-модели за счет подключения к дистанционному парку машин, корпоративным, экспертным или рыночным данным.
Подключение машин и технологических процессов к облаку предлагает компаниям ряд потенциальных возможностей и преимуществ. Например, один из самых простых способов определить возможности улучшения — сопоставить похожее оборудование из разных объектов и сравнить их производительность. На основании базовых ключевых показателей эффективности можно легко определить оборудование, работающее недостаточно эффективно, а после повышения его эффективности возрастет и производительность всей системы.
Сбор данных с датчиков на машине предоставляет пользователю долгосрочную картину ее производительности в сравнении с запланированной эффективностью. Далее следует определить объективные режимы и пороговые значения отказов — это поможет улучшить будущие проекты и даст производителям комплектного оборудования конкурентные преимущества. Данные датчиков также можно использовать для создания цифровой истории производительности и состояния машины. Затем на основании данных датчиков в режиме реального времени можно разработать алгоритмы генерирования предупреждений для экспертов, находящихся в любой точке мира, в случае отклонения производительности от оптимального уровня или ухудшения состояния оборудования.
После самодиагностики работоспособности или состояния машины контроллеры edge могут подключаться к облаку, которое использует GPS и геозону, чтобы отправить предупреждение ближайшему техническому специалисту, который как можно быстрее устранит проблему. Контроллеры edge также могут вывести на новый уровень сотрудничество между несколькими организациями, например производителями и поставщиками сырья. Возможность подключения к сторонним системам, например внешним системам цепочек поставок, а также к локальной MES или ERP открывает пользователям простые средства цифрового сотрудничества между различными организациями, обеспечивая прозрачность и большую эффективность.
Можно не только отправлять данные в облако, но и получать их. Облачный алгоритм может собирать данные с нескольких объектов и использовать мощную централизованную обработку для запуска основного алгоритма. Далее данные отправляются на контроллер, который улучшает производство или снижает затраты. Примером этого может быть облачный алгоритм, который проверяет действующий тариф на энергию и отправляет сообщение контроллеру для запуска насосов или двигателей, когда цена на энергию более низкая.
Комбинирование некоторых из этих функций создает новые бизнес-модели. OEM-производители могут создавать новые полезные функции для своих клиентов, предлагая новые типы соглашений об обслуживании. Поставщики сырья могут также внедрять дифференциацию, принимая более строгие договорные условия на основании эффективной и важной для бизнеса информации в режиме реального времени. Интеграторы систем автоматизации могут расширять свои бизнес-предложения за счет новых и дифференцированных облачных услуг. Центры мониторинга промышленных предприятий могут стать новой отраслью по мере подключения все большего количества машин.
Узнайте больше о технологиях edge на сайте:
