Что такое промышленные периферийные вычисления и как они влияют на производство?

Недорогие датчики с возможностями высокоскоростной связи, описываемые как устройства Интернета вещей (IoT), привели к взрывному росту сбора данных. Однако данные не имеют особой ценности, если их не анализировать для получения полезных действий. Многие датчики и устройства Интернета вещей отправляют свои данные в облако для обработки. Граничные вычисления - это альтернатива облачной обработке, которая может принести пользу производству несколькими способами.

Что такое пограничные вычисления?

Представьте себе сеть датчиков и компьютеров, отправляющих данные на центральный сервер и получающих инструкции от него. Проще говоря, так устроен Интернет. На «краю» этой сети находятся устройства Интернета вещей, которые взаимодействуют с физическим оборудованием. Насосы, двигатели, прокатные станы, роботы и упаковочные машины - вот лишь некоторые примеры машин, которые могут быть подключены к промышленному Интернету вещей (IIoT).

Каждая из этих машин могла передавать данные обратно на центральный сервер. Это может включать производственную статистику, такую ​​как время цикла или рабочие условия, такие как температура и вибрация. Системы контроля могут передавать изображения для анализа и хранения. Такие данные могут помочь операторам отслеживать производительность и определять возможности улучшения, но есть два ограничения:задержка и пропускная способность.

Задержка - это задержка при отправке и получении данных. Он может сильно различаться, в результате чего облачные системы не могут управлять в реальном времени.

Пропускная способность - это пропускная способность «трубы» от устройства к серверу. По мере того как в систему добавляется больше устройств IIoT и увеличивается частота дискретизации, объем передаваемых данных растет. В какой-то момент «труба» заполняется, и любые дополнительные данные задерживаются.

При обсуждении промышленного Интернета вещей под периферийными вычислениями понимается выполнение обработки данных на машине или устройстве. В некоторых случаях для этого может потребоваться компьютер на машине, но более современные устройства IIoT имеют возможности периферийных вычислений. Объем передаваемых данных уменьшается, поскольку все, что требует немедленного ответа, обрабатывается непосредственно на машине.

Преимущества периферийных вычислений для производства

Примеры использования периферийных вычислений на производстве:

• Измерение и осмотр
• Планирование и контроль производства
• Управление процессами и оптимизация
• Профилактическое обслуживание

В измерительных и инспекционных приложениях периферийные вычисления позволяют анализировать данные и немедленно реагировать на любые обнаруженные проблемы. Например, система измерения толщины может обнаруживать дрейф и выполнять корректирующие действия на прокатном стане или в процессе нанесения покрытия.

Системы обнаружения дефектов на основе изображений все чаще используют искусственный интеллект (ИИ) для поиска ошибок или чрезмерной изменчивости. Раньше для этого требовались вычислительные ресурсы сервера, но все большее количество периферийных вычислительных устройств IIoT может выполнять это на машине. Граничные вычисления избавляют машины от необходимости отправлять на сервер все аспекты производственных данных. Вместо этого устройство IIoT может сообщать о тенденциях только при превышении лимитов.

Некоторые производственные процессы имеют большое количество переменных, которые затрудняют поддержание единообразия продукта. Граничные устройства IIoT могут отслеживать такие параметры, как вязкость, скорость потока и температура, и использовать ИИ для оптимизации входных данных для достижения конечной цели.

Наибольшее и наиболее зрелое применение граничных вычислений может заключаться в профилактическом обслуживании. Это решает одну из самых серьезных проблем на производстве:как избежать незапланированных простоев.

Периферийные вычисления и профилактическое обслуживание

Многие производители сочетают реактивное и профилактическое обслуживание, чтобы максимально увеличить доступность оборудования, одновременно пытаясь минимизировать затраты. Реактивное обслуживание - работа машины до тех пор, пока она не выйдет из строя, а затем ее ремонт - эффективная стратегия в ситуациях, когда затраты на простои (потеря продукции, проблемы с качеством, задержки поставок, сверхурочная работа) не являются чрезмерными. Однако, когда простои резко сказываются на производительности бизнеса, профилактическое обслуживание становится нормой.

Профилактическое обслуживание включает в себя плановый вывод машины из эксплуатации и замену компонентов и регулировку для поддержания ее работы в соответствии со спецификациями. Риск в этой стратегии состоит в том, чтобы проводить больше обслуживания, чем необходимо для предотвращения поломок, и при этом не выполнять надлежащее обслуживание.

Прогнозирующее обслуживание предлагает альтернативу. Используя датчики IIoT с возможностями периферийных вычислений для отслеживания показателей жизнедеятельности на производственном оборудовании - механический эквивалент проверки частоты сердечных сокращений и артериального давления - можно обнаружить и отреагировать на износ или неисправности до того, как они повлияют на производство.

Примеры «показателей жизнедеятельности», которые можно отслеживать, включают:

• Температура
• Вибрация
• Текущий розыгрыш
• Уровни жидкости
• Расходы
• Шум
• Скорость и время цикла

Этот тип мониторинга может применяться как в производстве дискретных деталей, так и в непрерывном производстве. Токарные и фрезерные центры, роботы, интегрированные сборочные и упаковочные линии - все это хорошие кандидаты для профилактического обслуживания, а также для процессов смешивания, реагирования, обработки, отверждения и нанесения покрытий.

Везде, где применяется профилактическое обслуживание, преимущества могут включать:

• Повышенная доступность оборудования.
• Защита от незапланированных поломок и микропостоев.
• Уменьшение вариативности процессов и продуктов.
• Повышенная безопасность

Спросите у ATS о комплексных решениях по техническому обслуживанию

Как ведущий поставщик технического обслуживания промышленного оборудования на основе технологий, ATS понимает роль, которую IIoT играет в эффективном профилактическом обслуживании. Результаты четко поддаются измерению и включают сокращение незапланированных простоев и повышение производительности. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как мы можем помочь повысить эффективность ваших операций по техническому обслуживанию.