Tööstusarvuti: 5 kõige olulisemat kasutusala automatiseerimisel

Aruka tehases reaalajas jälgimise võimaldamine

Tööstuslikud arvutid (IPC) on arvutuste alus tänapäeva tootmise pideva protsessi jälgimiseks. Erinevalt traditsioonilistest juhtimisseadmetest kasutavad IPC-d mitme tuuma protsessorite ja äärekogumise võimeid, et analüüsida sensori andmeid tuhandetest lõpppunktidest samaaegselt, avastades kõrvalekaldumisi parameetrites nagu temperatuur (± 0,5 ° C), vibratsioon (0-10 kHz

Industrial IoT Consortiumi 2023 aasta uuringus leiti, et IPC-põhiste seiresüsteemide kasutamisega rajatised vähendasid kvaliteedi kontrolli vigu 39% võrra võrreldes vanade süsteemidega.

Integreerimine IIoT platvormidega pideva andmevoogu jaoks

Tänu oma integreeritud IIoT platvormi ühendusele saavad IPCd töödelda toorelt saadud andmeid ja luua rakendatavaid äritegevuse teadmisi. Need süsteemid annavad andmeid laialdaselt kasutatavate protokollide, nagu OPC UA ja MQTT, abil, et need saaksid näidata tsentraliseeritud andmebaasidel <120 ms hilinemisega kriitiliste juhtimissignaalide jaoks. Parimat tulemuslikkust saavate ettevõtete puhul on tootmisprobleemidele 22% kiiremini reageerida, kui kasutada IPC-d ja ennustavaid vahendeid koos.

Juhtumiuuring: prognoositav hooldus tööstuse arvutite ja IIoT andurite abil

Ülemaailmne autode osade tarnija rakendas IPC-põhise vibratsioonianalüüsi 87 CNC-masinas, millel oli 2300 IIoT-andurit. Masinõppe mudelid tuvastasid 14-21 päeva enne rikke kandmise laagri kulumismustrid, võimaldades planeeritud seisakuid. Tulemused olid järgmised:

• 35% planeerimata seisaku aegade vähendamine
• 17% laienemine seadmete elueas
• aasta sääst 2,8 miljonit dollarit

Edge Computing arhitektuur töötas 85% andmetest kohalikult, vähendades pilve sõltuvust 60%.

Edge Computing reaalajas töötlemiseks tootmisel

IPC-d, millel on äärete võimekused, töötavad kohapeal 5-10 ms-i jooksul ajaga seotud andmeid, mis on olulised robootliku nägemise süsteemide (120 fps video) ja pooljuhiprotsessi juhtimiseks. Erinevalt pilvelõpude lahendustest säilitavad äärekeskusega IPC-d võrgu katkestuste ajal funktsiooni, edastades samas tihedalt kokkuvõtvaid andmeid (12-15 kB/s sõlme kohta).

Koostöörobotite (kobotite) juhtimine tööstuslike arvutitega

Tööstuslikud arvutid koordineerivad koos tööruumides asuvate kobotite töö, nägemis- ja tagasiside süsteemide töötlemise, jõu tagasiside ja ohutusprotokollide realtime. Need vähendavad kokkupõrkeohtu 34% võrra, säilitades samas 0,8 mm positsioneerimise täpsuse, mis on vajalik täpsuse keevitamiseks ja kokkupanemiseks, mis nõuab < 2 ms hilinemist.

Robotiprocesside automatiseerimise (RPA) edendamine tööstuskeskkonnas

Integreeritud RPA tarkvaraga automatiseerivad IPCd töökohti nagu osade sorteerimine, analüüsides kvaliteedi kontrollisisu. Üks tootja saavutas 40% kiirema tsükli aja, kasutades kohanemisprogrammi, mis kalibreerib roboti marsruute ilma inimese sekkumiseta.

Tööstuslike arvutite ja autonoomsete süsteemide sünkroniseerimine

EtherCAT-protokollide abil säilitavad IPC-d millisekundi taseme koordineerimise üle 100+ tootmisrakendi sõlme. Hiljutised võrdlusalused näitavad 83% väiksemat sünkroniseerimise jituuri kui serveri servariga võrreldes, võimaldades täpse juhtimise kiirete pigi-ja-koha süsteemide (240 tsüklit minutis).

Miks tööstuslikud arvutiarvutid sobivad äärekomputeri jaoks

Rügeeritud IPC-d töötavad -40 °C kuni 85 °C juures šokkikindlate kottidega, pakkudes robotite juhtimiseks deterministlikku töötlemist. OPC UA/MQTT integreerimine minimeerib viivitusi, kuna 60% Euroopa tootjatest eelistab kõrgete investeeringute tegemist pilve viivituseta toimimise vältimiseks.

Sõltumatu luugi luure jaoks Edge-to-Cloud integreerimine

IPCd vahendavad serva ja pilve vahel:

• Kohalik töötlemine põhjustab automaatseid masinaseadustusi
• Pilveanalüütik optimeerib pikaajalist energiakasutust
  See hübriidsed lähenemisviisid vähendavad metall töötlemisettevõtetes planeerimata seisakuid 35%.

Tööstuslike arvutite Edge AI abil aeglustuse vähendamine 60% võrra

IEEE 2023 uuringu kohaselt vähenes autode keevituskontrolli aeglustus 60% võrra. IPC-d GPU kiirendajatega töötavad visuaalseid andmeid <20 ms-s 1,5 m/s kiirusega liikuvate tootmisliinide puhul, vähendades samal ajal pilve ribalaiuse kulusid 18 000 dollarit kuus.

Edge vs. Cloud Intelligence: kus peaks töötlemine olema?

Peamised tegurid:

• Reageerimisvajadused : Laserlõikamise serv (< 5 ms reguleerimine)
• Andmete maht : Edge eel-töötleb 80% IIoT andmetest
• Vastavus : Ravimid hoiavad sageli partiide registreerimist kohapeal

Enamik rajatisi kasutab tasanditud strateegiaidIPC-d tegelevad ohutuskriitiliste operatsioonidega, samal ajal kui pilved analüüsivad tehasevahelisi mustriteid.

IPCde ühendamine IIoT-seadmetega andmete sujuva vahetamiseks

IPC-d ühendavad MQTT/OPC UA kaudu andurid/aktuuatorid, töötledes 34% andmetest kohapeal enne pilve edastamist (Ponemon 2023). See võimaldab kohandada tootmisliinide reageerimist materjalide ja nõudluse muutustele.

Koostalitlusvõime tagamine OPC UA ja tööstusprotokollidega

OPC UA tagab turvatud tarnijatevahelise side, samas kui ISO 23247 võimaldab 92% täpset andmete tõlgendamist ilma käsitsi kaardistamata (IEC 2023).

IIoT ja tehisintellekti lähenemine, mis võimaldab iseseisvaid otsuseid

Sissepõimitud masinõpe võimaldab IPC-del automaatselt kohandada robotite pöördemomenti või tuvastada torujuhtmete saastajaid, vähendades inimseisundit 43%-l kvaliteediotsustest (IEEE 2024).

IPC-des kasutuselevõtt AI- ja ML-mudelite ääred

Kohalik töötlemine vähendab otsuste viivitust 73% võrra võrreldes pilvemodelledega (2023 Edge Computing Study), mis on keemiliste protsesside või robootika jaoks kriitilised.

Tööstusliku tehisintellekti abil kvaliteedi kontrolli parandamine

AI nägemissüsteemid avastavad defekte 99,4% täpsusega 120 ühikut minutis, vähendades kvaliteediga seotud seisakuid 12-18% (2024 Industrial AI Report).

Tagasisideüked ennustavas kontrollisüsteemides

IPCd loovad IIoT-andmete abil iseoptimeerivaid keskkondi. Üks autotüübi katse hoidis pressitoas temperatuurid ±0,8 °C piires, vähendades energiamühendusi 18% võrra ning andes 60% kiiremaid vastuseid kui SCADA süsteemid.

KKK jaotis

Milline on tööstuslike arvutite roll nutikates tehasedes?

Tööstuslikud arvutid on reaalajasse jälgimise ja andmeanalüüsi aluseks nutikates tehasedes, võimaldades tõhusat tootmistegevust.

Kuidas aitavad tööstuslikud arvutid kaasa ennustavale hooldusele?

Tööstuslikud arvutid kasutavad IIoT-andurite andmeid süsteemide jälgimiseks kulumise või rikke märkidele, võimaldades prognoositav hooldus ja planeerimata seisaku aegade vähendamine.

Milliseid eeliseid pakuvad tööstuslikud arvutiarvutid äärekomputeri jaoks?

Tööstuslikud arvutid pakuvad kohalikku andmetöötlust ja reaalajas analüüsi, vähendades sõltuvust pilvest ja tagades kiired vastused võrgu katkestuste korral.

Millised on tööstuslike arvutite integreerimise eelised IIoT platvormidesse?

Integreerimine IIoT-platvormidega tagab andmete sujuva voogu ning võimaldab ettevõtetel saada rakendatavaid teadmisi, optimeerides tootmis- ja hooldusprotsesse.