Rittal Polska
Zespół ekspertów w branży IT. Fachowcy pełni pasji dla najnowocześniejszych technologii.
Rewolucja przemysłowa skupiała się na mechanizacji. Napędzała produkcję, wymuszając budowę fabryk o coraz większej wydajności. Wraz z pojawieniem się komputerów i elektroniki rozpoczęła się kolejna rewolucja w produkcji. I tak po raz pierwszy możliwa stała się automatyzacja procesów. Nieustannie rozwijająca się technologia wspomagała i przyspieszała te zmiany. W taki oto sposób postępująca automatyzacja i robotyzacja produkcji wprowadziła przemysł na wyższy poziom.
W ostatnich latach przemysłowy Internet Rzeczy (IoT) zaczął rewolucjonizować świat produkcji. Dziś kluczowe pytanie brzmi – jak zbudować „inteligentną fabrykę”? Fabrykę, która jest wysoce autonomiczna i maksymalnie wydajna?
Czym jest przetwarzanie brzegowe?
Trzeba przyznać, że przetwarzanie brzegowe jest dość nowym rozwiązaniem technologicznym, który szturmem podbija świat technologii IT. Czemu tak się dzieje? Ponieważ Edge Computing jest idealną odpowiedzią dla przedsiębiorstw, które potrzebują konkretnych danych maksymalnie szybko.
Najprościej mówiąc – wykorzystując Edge computing nie potrzebujemy przechodzić przez scentralizowane segmenty sieci czy chmurę, aby otrzymać przeanalizowane dane w czasie rzeczywistym. System brzegowy przybliża moc przetwarzania do punktu, w którym dane są wytwarzane i wykorzystywane, zamiast umieszczać je w chmurze.
Dlaczego jest to tak istotne? W sytuacji, gdzie wartością krytyczną jest czas – nie ma miejsca na przestoje czy opóźnienia spowodowane przedłużającym się procesem przesyłania i analizy danych.
Jak działa przetwarzanie brzegowe w przemyśle?
Zakład produkcyjny czy przedsiębiorstwo nie może sobie pozwolić na przestoje w produkcji czy działalności. Tak się czasami zdarza, gdy ogromna ilość danych trafia jednocześnie do chmury, powodując zwolnienie procesów. Wystarczy, że powiązane ze sobą urządzenia mają problem z dostępem do sieci – i cały proces zostaje spowolniony lub zatrzymany.
Właśnie w takich sytuacjach zdolność przemysłowego Edge computing do omijania chmury przy podejmowaniu decyzji ma ogromne znaczenie dla produkcji. Szczególnie w dłuższej perspektywie czasowej. Istotnym elementem przetwarzania brzegowego jest możliwość wykorzystania rozwiązań wcześniej niedostępnych lub trudno dostępnych. Dzięki Edge computing maszyny mogą przetwarzać dane i komunikować się ze sobą w czasie rzeczywistym. Procesy produkcyjne są optymalizowane na bieżąco poprzez analizę danych pochodzących z maszyn co powoduje, że mamy maksymalną kontrolę nad całym procesem produkcyjnym. Jest to niezaprzeczalnie ogromna korzyść dla przedsiębiorstwa.
Cały sekret unikania opóźnień polega na przybliżeniu przetwarzanych danych do ich źródła. Kluczowe jest to, że nie wszystkie zebrane dane, musimy w całości poddawać analizie. Wybiórczość najbardziej istotnych danych i ich natychmiastowa analiza pozwala na wykorzystanie ich w jak najkrótszym czasie. Dzięki temu przedsiębiorstwo może zoptymalizować swoją wydajność przy jednoczesnej redukcji kosztów.
Nie oznacza to eliminacji działania chmury. Urządzenie brzegowe może odrzucić dane, które nie są już potrzebne albo przekazać niektóre lub wszystkie z nich do przechowywania i dalszej analizy w chmurze.
Zastosowanie obliczeń brzegowych w przemyśle
Przemysł 4.0 to obecnie największa branża, która korzysta z rozwiązań przetwarzania brzegowego. Przedsiębiorstwa, które wdrażają transformację cyfrową, korzystają ze zwiększonej produktywności i wyższej jakości.
Tu właśnie wkraczają Centra Danych Edge, łącząc krótkie opóźnienia z najwyższą mocą obliczeniową i niezawodnością. Edge Data Centers są również dostępne jako w pełni zwirtualizowana chmura prywatna. Klient może sam zająć się administracją lub skorzystać z usług zarządzanych.
Rittal Edge Data Center to platforma do szybkiej rozbudowy środowiska IT, którą można elastycznie wykorzystać w każdym innym środowisku IT. Podzespoły są dostępne w różnych klasach wyjściowych i można je w krótkim czasie połączyć w gotowe do użycia rozwiązanie. Oznacza to, że firmy otrzymują centrum danych znacznie szybciej i to z optymalną wydajnością operacyjną.
Przykłady zastosowania przetwarzania brzegowego w przemyśle
Aby przeanalizować korzyści płynące z przetwarzania przemysłowego, weźmy pod uwagę scenariusz zautomatyzowanego pojazdu kierowanego (AGV) wdrożonego w celu dostarczenia materiałów do wielu stanowisk roboczych w obrębie hali produkcyjnej. Aby AGV z powodzeniem wykonał swoją misję, musi być w stanie zbierać i przetwarzać dane z hali produkcyjnej w czasie rzeczywistym. Musi skutecznie poruszać się po nowych obszarach lub omijać nowe przeszkody pomimo wyzwań, takich jak problemy z łącznością sieciową lub funkcjonowanie w nieznanym terenie.
Edge computing pozwala również na łatwe śledzenie wydajności poszczególnych urządzeń lub sprzętu na hali produkcyjnej. Inteligentne przetwarzanie brzegowe, takie jak:
- czujniki,
- siłowniki
- kontrolery,
mogą być wykorzystywane do śledzenia stanu sprzętu i jego ruchomych części. Przedsiębiorstwa przemysłu wydobywczego mogą w oparciu o pozyskiwanie dane optymalizować swoje działania, zwiększyć bezpieczeństwo pracowników, ograniczyć zużycie energii i osiągnąć lepszą produktywność.
Firmy Rittal, HPE i ABB wspólnie opracowały Secure Edge Data Center (SEDC) – które jest kompletnym centrum danych ze stopniem ochrony IP 55, możliwością wyboru redundancji zasilania oraz ciągłego chłodzenia (Continuous Cooling), monitoringiem i ochroną przeciwpożarową. Takie rozwiązanie pozwala na pełne wdrożenie modeli Przemysłu 4.0. Środowisko IT dla Internetu rzeczy (IoT) może być przy tym skalowane odpowiednio do indywidualnych potrzeb.
Dzięki zastosowaniu Rittal SEDC przedsiębiorstwa zyskują najkrótsze czasy latencji (opóźnienie działania programu komputerowego) i jednocześnie integrację z chmurą (Microsoft Azure). Warto zaznaczyć, że cały system jest skutecznie chroniony przed wpływem czynników zewnętrznych. W przypadku awarii kluczowe komponenty, takie jak chłodzenie IT, dostępne są w dalszym ciągu w postaci redundantnych modułów.
Praktyczne zastosowanie przetwarzania brzegowego w przemyśle zaobserwować można również m.in. w zakładzie produkcyjnym firmy ABB – w sekcji budowy nadwozia. Inteligentny rozpylacz farby jest połączony w sieć ze specjalną platformą. Następnie obliczenia brzegowe służą do analizy danych podczas procesu malowania i identyfikacji anomalii procesowych, takich jak pęcherzyki powietrza w lakierze, przy użyciu algorytmów uczenia maszynowego.
Korzyści z przetwarzania brzegowego w przemyśle
Korzyści płynące z wprowadzenia przetwarzania brzegowego w przemyśle to m.in:
- Łatwy dostęp do wszelkich danych,
- Optymalizacja procesów produkcyjnych,
- Zwiększenie bezpieczeństwa danych,
- Zmniejszenie kosztów utrzymania parku produkcyjnego,
- Zmniejszenie ilości wypadków,
- Minimalizacja opóźnień w sieci,
- Poprawa wydajności maszyn,
- Zmniejszenie liczby przestojów,
- Oszczędność zasobów,
- Planowanie działań serwisowych.
Odpowiadając na zadane wcześniej pytanie – jak zbudować „inteligentną” fabrykę? Należy możliwie jak najlepiej wykorzystać potencjał automatyzacji i cyfryzacji przy wykorzystaniu przetwarzania brzegowego w przemyśle.
Skomentuj