Проектирование адаптивных производственных систем для Индустрии 4.0: использование IIoT и RTI Connext

Промышленный интернет вещей (IIoT) обещает подключить растущий массив датчиков к облаку, где передовые аналитики могут выявить эффективность в энергетике, транспорте и даже здравоохранении. В производстве эта связь уже перестраивает производство, так как аддитивное производство и 3D-печать позволяют создавать детали по запросу — от индивидуальной обуви до критически важных аэрокосмических компонентов. NASA недавно напечатала на 3D-принтере гаечный ключ на МКС, а GE использует ту же технологию для производства деталей реактивных двигателей.

Инициатива Индустрии 4.0 в Германии и Коалиция лидеров умного производства в США возглавляют заряд, объединяя производителей и исследовательские группы для определения следующего поколения производства. Видео Индустрии 4.0 от Siemens и Bosch демонстрируют, как более умные, основанные на данных заводы могут снизить затраты и повысить качество.

• Гибкие цеховые системы позволяют экономически эффективное производство «партии размера 1» — подумайте о индивидуальных кроссовках LeBron James.
• Предиктивное обслуживание продлевает срок службы оборудования и сокращает простои.
• Интегрированное управление запасными частями — с использованием датчиков местоположения и веса — оптимизирует инвентаризацию и закупки.
• RFID и технологии «памяти продукта» записывают этапы процесса (например, крутящий момент, приложенный к болту самолета), снижая ошибки и упрощая выборочные отзывы.

Создание такой гибкости требует как нового оборудования, так и программных слоев, включая надежную шину производственных услуг (MSB). Недавний технический документ «Повышение адаптивности производственных систем с использованием ориентированных на данные коммуникаций» утверждает, что ориентированный на данные подход необходим. Мы согласны с важностью данных, но считаем, что лучшее решение — RTI Connext, построенный на стандарте OMG Data Distribution Service (DDS).

1. Разделение — Распределенная коммуникация в реальном времени, разделяющая производителей и потребителей во времени, пространстве и потоке, позволяя системам обрабатывать исторические данные без блокировки критических задач.
2. Автообнаружение — Легкое обнаружение источников и приемников данных с проверками живости, фильтрующими неотзывчивые компоненты.
3. Устойчивость к сбоям — Пиринговый поток данных устраняет единые точки отказа и гибко обрабатывает избыточных производителей, потребителей и сетевые пути.
4. Проверено в гетерогенных средах — Развернуто в различных отраслях, RTI Connext поддерживает встроенные RTOS и широкий спектр транспортов через подключаемый интерфейс.
5. Основано на стандартах — Построено на DDS и протоколе OMG Real-Time Publish-Subscribe, обеспечивая интероперабельность между поставщиками.
6. Безопасность — Сквозная аутентификация, шифрование, целостность и доступность защищают каждый поток данных, включая неотрекаемость транзакционной информации.
7. Гибкие модели коммуникации — Publish-subscribe, request-reply, at-most-once и exactly-once доставка, с настройками Quality of Service на уровне топиков для соответствия бизнес-приоритетам.
8. Быстрый и масштабируемый — Задержка в микро- или миллисекундах, низкий джиттер, высокая пропускная способность и способность масштабироваться от единиц до тысяч устройств.

Хотя RTI Connext предоставляет большинство этих возможностей сегодня, интеграция устаревших протоколов остается вызовом. RTI Connext Routing Service предлагает адаптеры и преобразования, связывающие существующие системы, обеспечивая плавный переход к ориентированной на данные архитектуре.

Эволюционирующий цех требует проверенного протокола коммуникации в реальном времени. RTI Connext позиционирован для удовлетворения этих потребностей и расширения возможностей следующего поколения решений Индустрии 4.0.

Узнайте больше:

Производство автономных автомобилей »

Связь в автономных системах »

Что такое DDS? »

Connext DDS Pro »

Что такое IIoT? »