Промишлените компютри (IPCs) действат като „мозък“ на интелигентната фабрика, като интегрират комуникацията, контрола и изчислителната мощ в една платформа. За разлика от традиционните програмируеми логически контролери (PLC) за отделни задачи, IPCs комбинират PLC функционалност с контрол на движението и SCADA, и поддържат разширени аналитични възможности. Това сливане позволява на производителите да оптимизират операциите – от координирането на производствени линии до осигуряването на прецизен контрол на качеството – чрез детерминирано обработка в реално време. Наскоро проведени (август 2021 г.) анализи на индустрията показват увеличение от 27% в прилагането на IPCs след 2020 г., като тези устройства се използват за осигуряване на средствата за комбиниране на разнородни автоматизирани „острови“ по единен начин.
IPCs запълват пространството, което съществува между ориентираната към софтуер RPA и фокусираните върху хардуера сътрудници. Чрез алгоритми за машинно зрение и процедури за контрол на движението, IPCs осигуряват прецизни процеси на сътрудничещи роботи (сътрудници) — например подреждане на части, инспекция на заварки, които могат да се адаптират към данни от сензори в реално време. Един от най-големите автомобилни доставчици в света е поставил началото на нов изпитателен център, базиран на дълбоко обучение, в Льо Или, Франция и успешно автоматизира изпитателния процес в завода си със средно намаление от 18% в грешки при монтиране на компоненти върху двойно подредени части на автомобилни седалки, когато сътрудниците, контролирани от IPC, координират саморегулиране на силата към входовете за позиция с файлове с данни в реално време на макети на детайли по време на процеса на сканиране. Функциите за безопасност на системите са проектирани съгласно IEC 61508 и това позволява гладко сътрудничество между хора и машини, без загуба на продуктивност.
IPC уреди с поддръжка на крайни точки обработват сурови данни от сензори в действия в милисекунди, което е от съществено значение за приложения за предиктивен контрол на качеството. Например, данни за температура и вибрации от CNC машини могат да се обработват по разпределен или локализиран начин, за да се определят аномалии в износването на инструменти, така че да се предотвратяват дефекти. Това изпълнение на ръб намалява зависимостта от облака и намалява закъснението с до 40 процента в сравнение с архитектури, ориентирани към облака.
Автомобилен доставчик от първи ешелон е модернизирал производствената линия за батерии за електромобили, увеличавайки продуктивността с 22% - Кластери от IPC на Panasonic. 12-те робота, 34 сервооси и 58 инспекционни камери са интелигентно оркестрирани чрез комуникация по EtherCAT. Проверката на подравняването на модулите се извършва от алгоритми за машинно зрение, работещи на GPU на IPC с грешка в точността ± 0,1 mm, а потреблението на енергия се настройва с наблюдение в реално време.
Индустриалните компютри обработват данни на място, за да се позволи вземането на решения в реално време, минимизирайки закъснението за качествен инспекции и предиктивно поддръжка. Очаква се изчисленията на ръба да достигнат 350 милиарда долара до 2030 г., тъй като IPC-тата:
Съвременните IPC системи балансират между бързата реакция на ръба и аналитиката в мащаб на облака чрез хибридни архитектури. Критичните параметри се обработват локално за незабавни действия по контрола, докато агрегираните данни захранват цифрови двойници, базирани в облака – което помага на една фабрика за обработка на хранителни продукти да намали непланираното време на простои с 27%.
Възлите на IIoT, базирани на IPC, елиминират цикъла на облака, което позволява отговори под една секунда в системите за безопасност и роботизираната координация:
| Облечно обработване | Обработване на ръба чрез IPC | |
|---|---|---|
| Закъснение | 800-1 200 милисекунди | 50-200 милисекунди |
| Прехвърлени данни | 98% необработени потоци | 12% полезни инсайти |
Сливането на изискванията в реално време на операционните технологии (OT) с протоколите за сигурност на информационните технологии (IT) остава сложно, особено при интегрирането на остарели машини с проприетарни стандарти. Отбори от различни области, използващи обединени рамки за OT/IT, съобщават за 40% по-бързо решаване на инциденти.
IPCs действат като централизирани контролери в автоматизираните работни процеси в различни индустрии:
| Приложение | Дял на пазара | Основен принос |
|---|---|---|
| Автоматизация на процесите | ~30% | Стандартизира партидни операции |
| Дискретна автоматизация | ~20% | Поддържа производствени линии с висока вариативност |
IPCs намаляват непланираното време на простоиване в процесите на опаковане чрез едновременно изпълнение на визуален инспекционен контрол, координиране на роботизирани ръце и оптимизация на скоростта на транспортните ленти.
IPCs съкращават законите за конвертиране на протоколи с 70% по време на промени в производството, свързвайки стари и модерни мрежи с преводачи OPC-UA и MQTT.
Съвременните IPCs обработват данни от сътруднически роботи в рамките на 2 ms латентност – критично за безопасното взаимодействие между човек и машина при сглобяване на малки компоненти.
Edge AI алгоритми върху IPCs засичат аномалии в оборудването 8-12 седмици преди повреда, намалявайки непланираното време на простоиване с до 45%.
Edge AI в IPC решава парадокса на забавяне-пропускана способност:
| Облачен AI | Edge AI чрез индустриален компютър | |
|---|---|---|
| Скорост на изводите | 800-1200 мс | 8-15 мс |
| Прехвърлени данни | 18-22 ТБ/месец | 240-300 ГБ/месец |
Един доставчик на автомобилна индустрия постигна:
Промишлените компютри включват функции за сигурност, базирани на хардуер, включително криптирано съхранение на данни и механизми за сигурно зареждане, което намалява неоторизираните опити за достъп с 68%.
Най-добрите практики включват сегментация на мрежата и сканиране за уязвимости във фирмвара на месец, което помага за намаляване на сигурностните инциденти с 41%, въпреки нарастващата свързаност на устройствата.
Промишлените компютри обработват до 15 едновременни задачи по автоматизация със закъснение <5 ms, като по този начин елиминират грешки в координацията, които предизвикваха 31% от производствените закъснения в разпределени системи.
Основни двигатели са включително:
Индустриалните компютри интегрират комуникационни, управляващи и изчислителни възможности, като действат като „мозък“ на интелигентните фабрики, за да оптимизират операциите и контрола на качеството.
Индустриалните компютри осигуряват прецизност в процесите със сътрудници чрез алгоритми за машинно виждане и контрол на движението, подобрявайки адаптивността към данни от сензори в реално време.
Индустриални компютри с поддържане на Edge осигуряват изводи за действие от необработени данни от сензори в милисекунди, което е от съществено значение за приложения за предиктивен контрол на качеството.
Индустриалните компютри обработват данни на мястото на възникване за изчисления на ръба, минимизирайки закъснението и поддържайки вземането на решения в реално време в IIoT внедряванията.
Индустриалните компютри включват функции за сигурност, базирани на хардуер, като например криптирано съхраняване на данни и механизми за сигурно стартиране, за да се подобри киберсигурността.
Горчиви новини
EN
