Tööstusarvuti: 5 kõige olulisemat kasutusala automatiseerimisel

Nutika tootmise võimaldamine tööstuslike arvutitega

Tööstusliku arvuti roll tootmise ja operatsioonide automatiseerimisel

Tööstuslikud arvutid (IPCs) toimivad nutika tehase 'ajuks', integreerides suhtlemise, juhtimise ja arvutusvõime ühte platvormi. Erinevalt tavapärastest PLC-dest eraldi ülesannete jaoks ühendavad IPC-d PLC funktsionaalsuse liikumisjuhtimise ja SCADA-ga ning toetavad edasijõudnud analüütika võimalusi. See koondumine võimaldab tootjatel optimeerida operatsioone – alates montaažiridade koordineerimisest kuni täpse kvaliteedikontrollini – deterministliku reaalajas töötlemise kaudu. Hiljutise (august 2021) tööstusanalüüsi põhjal on IPC-de kasutuse levik aastatel 2020–2021 suurenenud 27%, need seadmed keskenduvad andma võimaluse ühendada erinevaid automatiseerimise 'saari' ühtsas viisis.

Integreerimine robotiseeritud protsesside automatiseerimise (RPA) ja koostöörobotitega

IPCs täidavad vahe, mis eksisteerib tarkvarapõhise RPA ja riistvarakeskse koostöörobotite vahel. Masinvisiooni algoritmide ja liikumisjuhtimise protseduuride kaudu võimaldavad IPCd koostööroboti (cobot) täpsusprotsessid - osade joondamine, keevitusinspeksioon, näiteks - mis saavad kohaneda sensorandmetega reaalajas. Üks maailma suurimaid autotööstuse tarnijaid avas Prantsusmaal Les Ulis linnas uue süvõppe põhjalise testikeskuse ja on edukalt automatiseerinud testprotsessi keskmise vähendamisega 18% komponentide sobivusvigadest osadel, mis on kordselt kihistatud autokohtades, kui IPC-juhitavad koostöörobotid koordineerivad jõu iseäranlase reguleerimise asukohainputitega reaalajas andmefailidega osade makettidest skännimise protsessi ajal. Süsteemide ohutusfunktsioonid on disainitud vastavalt IEC 61508 standardile, mis võimaldab sujuvat koostööd inimeste ja masinate vahel ilma tootlikkuse kaotamiseta.

Täiustatud otsuste tegemiseks mõeldud andmete reaalajas töötlemine

Servopiiril töötavad IPC-d töötavad toorandmed millisekundites ümber rakendatavateks teadmiseks, mis on oluline ennustava kvaliteedikontrolli rakenduste jaoks. Näiteks CNC-masinate temperatuuri ja vibratsiooniandmeid saab töötleda jaotatud või kohalikult, et tuvastada tööriista kulumise kõrvalekalded ja vältida vigu. See servopiiri ülesandekandmine vähendab pilveteenusest sõltuvust ja vähendab viivitust kuni 40% võrreldes pilveesimest arhitektuuriga.

Juhtumiuuring: Autotööstuse montaažiriba automatiseerimine

Autotööstuse esimese taseme tarnija moderniseeris oma EV aku montaažiriba, suurendades läbitungimist 22% - Panasonic IPC klastri abil. 12 robotit, 34 servo telge ja 58 inspekteerimise kaamerat on tarkvaras ühendatud EtherCAT suhtlemise abil. Rakulise mooduli joondumist kontrollitakse masinvisiooni algoritmidel, mis töötavad IPC GPUdel täpsusega ± 0,1 mm ning võrgutarbimist häälestatakse täpselt reaalajas võrgu jälgimise abil.

Tööstusliku interneti asjade (IIoT) ja äärearvutuse toestamine

Tööstusarvuti kui äärearvutuse ja IIoT sõlmede alus

Tööstusarvutid töötavad andmeid allikast, et võimaldada otseseid otsuseid reaalajas, vähendades viivitust kvaliteedikontrolli ja ennustava hoolduse jaoks. Äärearvutuse turu prognoositakse 2030. aastaks 350 miljardini, kuna IPC-d:

• Vähendage andmeliikluse kulusid 40–60% kohaliku töötlemise kaudu
• Säilitage töö võrgu väljalangemise ajal autonoomse ääreintelligentsi abil
• Toetage karmi keskkonda tööstusliku klassi riistvaraga

Ääre- ja pilveteenuse integreerimine kinnissuunalise tööstusintelligentsi tagamiseks

Kaasaegsed IPC-süsteemid tasakaalustavad ääretöötluse reageerimisvõimet ja pilveandmetöötluse analüütikat hübriidarhitektuuride kaudu. Kriitilised parameetrid töötatakse kohapeal välja koheks juhtimistegevuseks, samas kui kokkulepitud andmed toitvad pilvepõhiseid digitaalmaailmu – aitamas toidutöötlemistehase ühe katkestamata seisu aega vähendada 27%.

Viivituse vähendamine: 70% täiustamine tööstusarvuti toetatud IIoT abil

IPC-põhised IIoT sõlmed kõrvaldavad pilveteenusega tagasipöördumise, võimaldades ohutussüsteemides ja robotite kooskõlalises töös vastuseid alla ühe sekundi:

OT ja IT sulandumise väljakutsed

OT reaalajas nõuete ühendamine IT turvalisusprotokollidega on endiselt keeruline, eriti vananenud masinate ja erialaste standarditega integreerimisel. Ülesannete üldise OT/IT raamistikuga rakendavate mitmetahuliste meeskondade huvide aruandlused lahendavad insidente 40% kiiremini.

Protsessautomaatika ja tootlikkuse tõstmine

Paigaldamine masina- ja protsessautomaatika töövoogudesse

IPD-d toimivad kesksetena kontrolleritena automaatikatöövoogudes kõigis sektortes:

Pakkumisel 40% kõrgemat tööaega pakendiautomaatikas

IPCi vähendavad planeerimata seismise aega pakendivooludel visiooni kontrolli, robotkäe koordineerimise ja voolupeatava kiiruse optimeerimise samaaegse täitmise kaudu.

Ühilduvus läbi ühtse tööstusprotokollide

IPCi vähendavad protokollide teisendusviivitusi 70% võrra tootmisvahetuste ajal, ühendades vananenud ja kaasaegsed võrgud OPC-UA ja MQTT tõlkijatega.

Sünkroniseerimine koostöörobotitega paindlikuks tootmiseks

Kaasaegsed IPCid töötlevad koostööroboti andmeid 2 ms viivitusaknas – oluline väikeste osade montaaži ohutu inimese-masina interaktsiooni jaoks.

Toetab ääre AI ja ennustusjuhtimise süsteeme

Edge AI ja masinõpe ennustavaks hoolduseks

IPCidel töötavad Edge AI algoritmid tuvastavad seadmevigased 8–12 nädalat enne rikkeid, vähendades planeerimata seismisaega kuni 45%.

Kohalik järeldamine vs pilveteenusest sõltuvus tööstusarvutisüsteemides

RandaI tööstusarvutites lahendab viivituse ja andmeside laiusriba paradoksi:

Juhtumiuuring: ennustav hooldus CNC töötlemisel

Üks autotööstuse tarnija saavutas:

• 92% täpsus tööriista kulumise ennustamisel
• 41% vähenemine peakonna vahetuskuludes
• 17% parandamine töötlemise tõuspiirides

Kindlustades küberkaitse ja tulevikkindluse hüperekstremise abil

Tööstusarvutites sisestatud küberkaitse meetodid

Tööstusarvutid hõlmavad riistvarapõhiseid turvafunktsioone, sealhulgas krüptitud andmehoidlat ja turvalise käivitamise mehhanisme, mis vähendavad lubamatut juurdepääsu 68% võrra.

Ühenduvuse ja rünnakupinna laienemise tasakaalustamine

Parimate tavade hulka kuuluvad võrgusegmendatsioon ja kuukauselised tarkvaravajaduste skannimised, mis aitavad vähendada turvainfekte 41% võrra, hoolimata kasvavast seadmete ühenduvusest.

Tööstusarvuti kui hüperekstremise selgroog

IPK-d töötlevad kuni 15 paralleelset automaatikatööd <5 ms viivitusega, kõrvaldades koordineerimisvigad, mis põhjustasid 31% tootmisse viivitustest jaotatud süsteemides.

Trend: 2027. aastaks 35% CAGR hüperautomaadi kasutamisel

Peavõimendid hõlmavad:

• 79% väiksem automaatikaskeemi juurutamise aeg
• 60% madalam TCO võrreldes eraldatud alamsüsteemidega
• Vastavus IEC 62443-4-2 standarditele

Tavaliselt esinevad küsimused

Milline roll on tööstusarvutitel nutikas tootmises?

Tööstusarvutid integreerivad side-, juhtimis- ja arvutusvõimalused ning toimivad nutikate tehaste ajuks operatsioonide ja kvaliteedikontrolli optimeerimiseks.

Kuidas integreeruvad tööstusarvutid robotprotsesside automatiseerimise ja koostöörobotitega?

Tööstusarvutid võimaldavad koostöörobotitega täpseid protsesside läbi masin nägemise algoritmid ja liikumisjuhtimine, parandades kohanemist reaalajas andurite andmetega.

Kuidas tööstusarvutid võimendavad reaalajas andmete töötlemist?

Servale võimekaks tehtud tööstusarvutid pakuvad miljisekundites toimivaid tegevuspõhiseid teadmisi toorandmetest, mis on olulised ennustava kvaliteedikontrolli rakenduste jaoks.

Kuidas tööstusarvutid toetavad IIoT ja ääretöötlemist?

Tööstusarvutid töötlevad andmeid allikast ääretöötlemise jaoks, vähendades viivitust ja toetades reaalajas otsuste tegemist IIoT rakendustes.

Millised krüptorühmatunnused on tööstusarvutitesse sisse ehitatud?

Tööstusarvutid sisaldavad riistvarapõhiseid turvafunktsioone, nagu krüpteeritud andmete salvestamine ja turvalise käivitamise mehhanismid, mis võimendavad krüptoturvalisust.