Tööstusarvutid älytööstuse rakendustele

Tööstusarvutite kriitiline roll juhtivates tootmiskeskkondades

Põhikomponendid IIoT infrastruktuuri jaoks

Tööstusliku asjade interneti (IIoT) aluseks on kolm peamist osa, mis töötavad koos: andurid, pilveteenused ja andmeanalüüsitööriistad. Neid väikseid seadmeid, mida nimetatakse anduriteks, koguvad kõikvõimalikku infot, mis toimub hetkel erinevates tootmisprotsessides. Kui andmed on kogutud, saadetakse need suurtesse pilvesüsteemidesse, kus neid saab täpsemalt analüüsida. Mida seejärel tehakse? Andmeanalüütikud astuvad mängu, et teha kõik nendest numbritest mõistlikkaks otsuseid langetavatele isikutele. Tööstuslikud arvutid ehk IPC-d toimivad tegevuse tagavara. Need võtavad vastu andurite andmed, töötavad need läbi ja teevadki midagi põhinedes leitud tulemustel, muutes kogu tootmisprotsessi hõlpsamaks. Tööstuse sisesoomulised inimesed räägivad IIoT kulude massilisest kasvust nutikates tehastes järgnevate aastate jooksul. See viitab sellele, miks edukad tööstusarvutid muutuvad edasi veelgi olulisemaks, kui ettevõtted soovivad oma tootmisliinide tööd hoida tõhusalt ja samas kulusid alla hoida.

Eeldusliku hooldussüsteemi võimaldamine

Tööstuslikud arvutid on olulised rollimängijad ennustava hoolduse süsteemide jaoks nutikate tehaste keskkonnas, kus toimub reaalajas andmete töötlemine. Vahenditete töökindluse andmete analüüsimise kaudu võivad sellised süsteemid ennustada, millal masinad võivad katkeda enne kui need tegelikult läbi põlevad, mis aitab vähendada kavatsuseta seismajäämisi ja säästa raha hädahoidluse pealt. Autotööstus on olnud eriti aktiivne selle tehnoloogia võtmisel kasutusele ning paljud tootjad märkisid olulisi kasvu oma tootmisliinide efektiivsuses. Mõned uuringud näitavad, et ettevõtted, mis rakendavad ennustavat hooldust, näevad ligikaudu 20% väiksemaid hoolduskulusid ja umbes 25% paremat tootlikkuse näitajaid. Need arvud näitavad, kui palju tööstuslike arvutuslahenduste erinevus on operatiivse käigu hoidmisel ja olemasolevate masinate tootlikkuse tõstmisel erinevates tootmiskeskkondades.

Autonoomsete tootmisjoonte käivitamine

Tööstusarvutid on automatiseeritud tootmisliinide juhtimisel keskse tähtsusega, peamiselt seetõttu, et need juhivad roboti ja erinevaid masinaid tootmisplatsil. Need arvutid võimaldavad täpse kontrolli operatsioonide üle, tagades sujuva tootmisprotsessi autonoomse süsteemi korral. Paljud tehased on juba võtnud täielikult automatiseeritud tootmisseadmete kasutusele tänu tööstusarvuti tehnoloogiale. Tulevikku vaadates näevad tootjad selget suundumust suurema ja parema automatiseerimise lahenduste poole, mis on vajadusel võimalik laiendada ja samal ajal saavutada suuremat tundetoodangut. Uusimad arendused aitavad ettevõtetel aga mitte pelkalt kiiremini toota, vaid ka palju kiiremini reageerida ootamatult muutunud kliendi vajadustele. See paindlikkus aitab ettevõtetele jääda konkurentsivõimeliseks ka keerulistel majandusajal.

Olulised omadused tööstusarvuti kasutamiseks

Rohketeeritud konstruktsioon tööstuskeskkondades

Tehased ja tootmiskohad on silmitsi erinevate probleemidega, sealhulgas tolmukogunemise, veekeskkonna ja temperatuuri äärmustega, mis võivad ulatuda palju kõrgemale kui tavapärased seadmed suudavad taluda. Seetõttu vajavad tööstusarvutid alustaagist pehmest ehitust. Tootjad disainivad need masinad vastupidavalt, et need jätkaksid tööd ka keerulistel tingimustel. Standarditega tegelevad organisatsioonid on töötanud välja hindamissüsteeme nagu IP-koodid ja sõjaväelised standardid, mis näitavad nende tööstusarvutite tegelikku vastupidavust. Need arvutid taluvad olukordi, mis hävitaksid tavapärased töölauaarvutid või sülearvutid juba mõne päevaga. Reaalse maailma andmed näitavad, et tööstusstandardiga arvutid ebaõnnestuvad ligikaudu 70% vähem kui kontoriarvutid, ja nad kestavad enne asendamise vajumist umbes kolm korda kauem. Kõik see teeb neist hästi tasutava investeeringu, hoolimata nende kõrgematest algkustannetest äriühingutele, kes tegutsevad rasketes keskkondades.

Kõrge jõudlusega töötlemisvõimed

Tööstuslikel arvutitel peab olema tõsine töötlemisvõimsus, et järgida kaasa tänapäevaste tootmisküsimustega. Kui jutt on tehasehoonete ja tootmisliinidega, siis nendega seotud masinad läbivad palju keerukamaid töökoormi, kui kunagi tavapärased töölauaarvutid. Seetõttu paigaldavad tootjad neile tugeva jõudlusega protsessorid, mis võivad oluliselt ületada tavapärase tarbijaarvutuse võimsust. Enamikku tööstuslikke süsteeme varustatakse spetsiaalsete kiipidega, mis on loodud just pideva tööks keerukates tingimustes. Tegeliku jõudluse andmete vaatamisel avaneb midagi huvitavat: paremad protsessorid tõstavad otseselt tootmisprotsesside kiirust ja vähendavad seismajäämise juhtumeid. Suurte operatsioonidega ettevõtete jaoks on just sellest arvutusvõimsusest olenevalt võimalik saavutada kavandatud tulemused või jääda ajakavast maha.

Seamless integreerimine olemasolevate süsteemidega

Selleks, et tööstusarvutid töötaksid hästi koos olemasolevate automatiseerimissüsteemide ja seadmetega, on oluline ühilduvus. Kui kõik integreerub õigesti, siis operatsioonid toimuvad sujuvamalt ja kiiremini. Enamik eksperte soovitab kasutada protokolle nagu OPC UA või RESTful API-d, kuna need aitavad ühendada tööstusarvuteid vanemate süsteemidega suhteliselt lihtsaks. Paljud tootmisettevõtted teatavad parematest tulemustest, kui nad keskenduvad süsteemide vahelisele suhtlemisele. Mõned tehased on pärast integreerimisprobleemide kõrvaldamist näinud kuni 30% suurendatud tootlikkust. Võttes tagada, et kõik osad sobivad kokku, säästvad ettevõtted raha uue seadme peal, säilitades samas parema jõudluse olemasolevast varast.

Tööstusharulised arvutid äratähe tegevuses

Reaalajas protsessi jälgimine

Tööstuslikud arvutid on nutikate tootmistegevuste jaoks väga olulised, kuna võimaldavad ettevõtetele jälgida oma protsesside käiguline andmete kogumise süsteemide abil. Kui andmed on koheselt saadaval, võimaldab see parema otsuste tegemist ja aitab optimeerida tehase tööd. Ettevõtted saavad probleemid kiiresti tuvastada ning seadme seadeid või toodete valmistamise aega kohandada. Uurimustest lähtudes on selgelt näha, et sellise jälgimissüsteemi kasutamisel on mitmesuguseid eeliseid. Üks 2019. aasta uuring näitas, et tehased, mis kasutasid koheseid jälgimislahendusi, saavutasid ligikaudu 15% parema energiasäästu ning oluliselt väiksemad kulud, mis tulenevad materiaalkadudest ja seismisajast. Need arvud annavad meile väärtusliku teabe sellest, kuidas selliste tehnoloogiate kasutuselevõtmine tasub aja jooksul ära.

Kvaliteedikontrolli automatiseerimine

Kui jõuab kvaliteedikontrollini tootmises, siis tootusarvutid pakuvad tõesti väärtuslikku lisandväärtust. Need arvutid saavad tooteid liinilt tulemisel kontrollida, tuvastades kohe vigu, et midagi alamkvaliteetset ei saadetaks välja. Võtame näiteks ühe suure autotootja, kelle tootepremise täpsus tõusis 25%, kui nad alustasid tootusarvutite kasutamist kvaliteedikontrollina oma montaažijoonidel. Tulemused kõnelevad ise - defektide arv langes dramaatiliselt ja tootlikkus tõusis üldiselt. Brutsuuri andmetel näitavad tehased, mis siirdusid automaatse inspeksioonisüsteemi, et defektide määr langes tavaliselt umbes 5% -lt kuni vaid 2% -ni. Selline parandamine näitab, miks nii paljud tootjad vahetavad nüüd ümber neile nutikate inspeksioonitehnoloogiatele.

Logistikuketteloomekujundus

Tööstusarvutid on olulised seoses tarneahelate haldamise parandamiseks reaalajas andmeanalüüsi abil, näiteks ladu jälgimise ja logistika planeerimise osas. Need aitavad ühendada tarneahela erinevaid osi, et kõik sujuks paremini koos, mis tähendab, et ettevõtted saavad kiiremini töötada ja vajadusel kiiremini reageerida. Võtke üks tarbekaupade ettevõte näiteks, mis teatas, et nende kogutarneahela toimivus tõusis umbes 30 protsenti, kui nad alustasid tööstusarvutite kasutamist otseste andmepotuste töötlemiseks. Mis järgnes, oli üsna muljetavaldav – nõudlust ennustati palju täpsemalt ning kaupade transportimine punktist A punkti B kiirenes märgatavalt, ootusaeg lühenes mõnel juhul peaaegu pooleks. Sellised tulemused on tänapäeval väga olulised, kus ettevõtted vajavad igat võimalikku eelist karmi konkurentsiga kiiresti muutuvas turukeskkonnas.

Uued tehnoloogiad, mis kujuvad tööstusarvuti arengut

Äärimets AI ja masinõppe integreerimine

Tööstusarvutitesse toodud ääre AI muudab tootetehaste andmetega käsitlemise oluliste asukohtade lähedal. Need masinad töötavad masinõppimise abil, mis teeb reaalseid muudatusi näiteks seadmete rikke ennustamisel, tootekvaliteedi säilitamisel ja üldise operatsioonide hõlpsamaks tegemisel. Suur pluss on see, et kogu see analüüs toimub täpselt sealse tootmisplatsil ilma andmete saatmiseta kuhugi serverisse. See tähendab, et otsuseid tehakse kiiremini ja vead esinevad harvemini. Tööstusaruanded viitavad sellele, et tootjate hulk, kes järjestuvad AI rongile, kasvab järgnevate aastate jooksul. Neist tehastest, kes on need tehnoloogiad varakult omaks võtnud, on tootmisliinid palju usaldusväärsemaks muutunud ja seismised on märgatavalt vähenenud. Ääre AI-ga varustatud tööstusarvutid saavad üha paremaks keeruliste ülesannete käitlemisel, mille jaoks varem nõuti inimese järelevalvet või kallite infrastruktuurimuudatuste tegemist.

Digitaalset kemba ühendus

Digitaalne kaksik muudab tööstuste simuleerimise ja operatsioonide täiustamise viisi, lootes virtuaalseid koopiasid reaalsest maailma varast, mis võimaldavad ettevõtetele asju täpsemalt jälgida. Tööstuslikud arvutid on olulised selleks, et kõik see töötaks, aitates tehasteil paremini probleeme ennetada ja saada väärtuslikke teadmisi igapäevaste operatsioonide kohta. Kui tootjad ühendavad kõikvõimaliku tööstuslike arvutite kaudu, saavad nad tõesti maksimaalselt kasutada digitaalset kaksikut, et tõsta efektiivsust üldiselt ja jälgida tooteid algusest lõpuni. Uuringud on leidnud, et tehased, mis kasutavad seda tehnoloogiat, näevad tõelisi kasve nii tootlikkuse kui ka tooteelu haldumisel. Eriline tööstuslike arvutite omadus on nende suutlikkus hallata tohutuid andmesidemeid ja töötada infot piisavalt kiiresti, et järgida keerulisi simulatsioone, mis selgitab, miks need on muutumas keskseks osaks tänapäeval toimuvast digitaalse kaksiku liikumisest.

5G-toetatud tootmiskeskkonnad

5G võrgu levikuga saavad tööstusarvutid tunda tunduvalt suuremat jõudlust madalama viivituse ja väga kiire ühenduse tõttu. Tehased saavad nüüd kohe suhelda kõigi liidetud seadmete ja kontrollisüsteemide vahel, lootes tootmisstruktuure, mis reageerivad kiiresti muudatustele tootmisel. 5G eripäraks on aga rohkem kui lihtne kiirus – uuringud näitavad, et see avab uksi paremale koostööle tootmisliinide eri osade vahel. Masinad suhtlevad kiiremini, seega toimuvad kohandused reaalajas, mitte ootamaks partii töötlemist. Tulevikus, kui ettevõtted laiendavad 5G infrastruktuuri, hakkavad need tööstusarvutid mängima üha olulisemat rolli nutikate tehaste juhtimisel. Need aitavad tootjatel teostada selliseid toiminguid, mida varem ei olnud võimalik teha – alates ennetavast hooldusest kvaliteedikontrolli parandamiseni mitmes sektoris.