Industrijska računala za aplikacije u pametnoj tvornici

Ključna uloga prometnih računala u pametnim tvornicama

Osnovni komponenti IIoT infrastrukture

U srcu Industrial Internet of Things (IIoT) leže tri glavne komponente koje zajedno rade: senzori, usluge oblaka i alati za analizu podataka. Ovi maleni uređaji, poznati kao senzori, prikupljaju različite vrste informacija koje se u stvarnom vremenu dešavaju tijekom različitih procesa u tvornici. Nakon prikupljanja, ove informacije šalju se u te velike sustave oblaka gdje se mogu pobliže analizirati. Što se događa nakon toga? Pa, analitičari podataka preuzimaju ulogu da razumiju sve te brojke i pretvore ih u nešto korisno za donositelje odluka. Industrijski PC-ovi ili IPC-ovi djeluju kao neka vrsta mozga iza operacije. Oni primaju podatke s senzora, analiziraju ih i zapravo nešto poduzimaju na temelju onoga što otkriju, čime se cijeli proizvodni proces glatko odvija. Stručnjaci iz industrije pričaju o masovnom rastu izdataka za IIoT unutar pametnih tvornica u narednim godinama. To upućuje na razlog zašto će kvalitetni industrijski računalni sustavi postati još važniji ako tvrtke žele da njihove proizvodne linije učinkovito rade, a da pritom troše što manje.

Omogućavanje sustava prediktivnog održavanja

Industrijski PC-ovi igraju ključnu ulogu u obradi podataka u stvarnom vremenu za sustave prediktivnog održavanja unutar pametnih tvorničkih okruženja. Analizirajući podatke o performansama opreme, ovi sustavi mogu predvidjeti kada će strojevi otkazati prije nego što doista dođe do kvara, što pomaže u smanjenju neplaniranog vremena bez aktivnosti i uštedi novca na hitnim popravcima. Automobilska industrija posebno je aktivno prihvatila ovu tehnologiju, a mnogi proizvođači priopćavaju značajan napredak u učinkovitosti rada svojih proizvodnih linija. Neka istraživanja pokazuju da tvrtke koje primjenjuju prediktivno održavanje ostvaruju otprilike 20% niže troškove održavanja i oko 25% bolje pokazatelje produktivnosti. Ove brojke pokazuju koliko velik utjecaj industrijska računalna rješenja imaju na glatko odvijanje operacija i postizanje većeg izlaza iz postojeće proizvodne opreme u raznim proizvodnim sektorima.

Pokretanje autonomnih proizvodnih linija

Industrijski PC-ovi igraju ključnu ulogu u vođenju automatiziranih proizvodnih linija, prije svega zato što kontroliraju robote i razne strojeve na tvorničkom podu. Ovi računala omogućuju točnu kontrolu nad operacijama kako bi sve glatko funkcioniralo kada sustavi rade autonomno. Mnoge su tvornice već prihvatile potpuno automatizirane proizvodne postrojbe zahvaljujući industrijskoj PC tehnologiji. Gledajući naprijed, proizvođači uočavaju jasni trend prema većim i boljim rješenjima automatizacije koje mogu skalirati prema potrebi, a istovremeno postižu više proizvoda po satu. Najnovija dostignuća ne čine stvari samo bržima, već pomažu i tvrtkama da brže reagiraju kada se iznenada promijene potrebe kupaca. Ova fleksibilnost omogućuje tvrtkama da ostanu konkurentne čak i tijekom teških ekonomskih vremena.

Ključne značajke za implementaciju industrijskog računala

Očvršćena konstrukcija za industrijska okruženja

Tvornice i proizvodne lokacije suočavaju se sa svim vrstama problema, uključujući nakupljanje prašine, izloženost vodi i ekstremne temperature koje mogu daleko premašiti ono što redovna oprema može podnijeti. Zato industrijski računalni sustavi moraju od samog početka imati izdržljiv dizajn. Proizvođači projektiraju ove strojeve tako da izdrže grubo postupanje, kako bi i dalje funkcionirali kad situacija na terenu postane naporan. Organizacije za standarde razvile su sustave ocjenjivanja poput IP koda i vojnih specifikacija kako bi pokazale koliko su zaista izdržljive ove industrijske jedinice. One izdrže situacije koje bi uništile normalne stolne računalo ili laptopove već za nekoliko dana. Stvarni podaci pokazuju da industrijska računala ne uspijevaju otprilike 70% manje puta u usporedbi s uredskim računalima, a traju otprilike tri puta dulje prije nego što ih treba zamijeniti. To ih čini pametnom investicijom, unatoč višim početnim troškovima za poslovne subjekte koji rade u teškim uvjetima.

Mogućnosti visoke-performantnog obrade

Industrijskim PC-ovima treba ozbiljne procesorske snage kako bi uspjeli s današnjim zahtjevima proizvodnje. Kada govorimo o tvorničkim podovima i proizvodnim linijama, ove mašine suočavaju se s puno zahtjevnijim opterećenjima u odnosu na uobičajene stolne računare. Zato proizvođači ugrađuju procesore za teške uvjete rada, koji mogu daleko bolje performirati u odnosu na standardnu potrošačku opremu. Većina industrijskih sustava opremljena je specijaliziranim čipovima dizajniranim posebno za neprekidan rad u teškim uvjetima. Ako pogledamo stvarne podatke o performansama, primijetit ćemo nešto zanimljivo: bolji procesori izravno prevode u brže proizvodne cikluse i manje slučajeve prekida rada. Za kompanije koje vode velikih operacija, ovakva računalna snaga čini razliku između ostvarivanja kvota i zaostajanja u planu.

Lako Ugradnja u Postojeće Sustave

Kako bi industrijski PC-ovi dobro funkcionirali uz postojeće sustave automatizacije i opremu, važna je interoperabilnost. Kada se sve pravilno integrira, operacije teku glađe i brže se izvode. Većina stručnjaka preporučuje korištenje protokola poput OPC UA ili RESTful API-ja jer oni pomažu u povezivanju industrijskih PC-a sa starijim sustavima bez prevelikih poteškoća. Mnoge proizvodne tvrtke prijavljuju bolje rezultate kada se fokusiraju na pravilnu komunikaciju između sustava. Neki tvornički objekti su zabilježili čak 30% rasta u brzini proizvodnje nakon što su riješili probleme s integracijom. Tako što osiguraju da se sve komponente pravilno uklope, tvrtke štede novac na novoj opremi, a istovremeno postižu bolje performanse od već postojeće.

Industrijska računala u aplikacijama pametne proizvodnje

Stvarno-vremenski nadzor procesa

Industrijski računalni sustavi za pametnu proizvodnju su zaista važni jer omogućuju tvrtkama da u stvarnom vremenu nadgledaju svoje procese uz napredne sustave za prikupljanje podataka. Kada su podaci dostupni odmah, to omogućuje bolje odlučivanje i pomaže u optimizaciji rada na proizvodnoj liniji. Tvrtke mogu brzo uočiti probleme i prilagoditi postavke strojeva ili promijeniti raspored proizvodnje. Prema istraživanjima, jasno je da ovakvi sustavi nadzora imaju prednosti. Jedna studija iz 2019. godine pokazala je da su tvornice koje su koristile nadzor u stvarnom vremenu postizale oko 15% veću energetsku učinkovitost i znatno niže troškove nastale uslijed otpada materijala i zastoja. Ove brojke nam govore nešto važno o isplativosti ulaganja u ove tehnologije kroz vrijeme.

Automatizacija kontrole kvalitete

Kada je u pitanju kontrola kvaliteta u proizvodnji, industrijski računari donose nešto zaista vrijedno. Ovi računari mogu inspicirati proizvode kako dolaze s trake, otkrivajući nedostatke odmah, tako da ništa substandardno ne ode van tvornice. Uzmimo jednog velikog proizvođača automobila kao primjer, koji je zabilježio skok u tačnosti proizvodnje za 25% čim su počeli koristiti industrijske računare za kontrole kvalitete na svojim montažnim linijama. Rezultati govore sami za sebe – stope grešaka su drastično pale, dok je produktivnost porasla. Prema izvještajima iz industrije, tvornice koje su prešle na automatizovane sisteme inspekcije obično zabilježe pad grešaka s oko 5% na svega 2%. Takva poboljšanja pokazuju zašto sve više proizvođača prelazi na ove pametne tehnologije inspekcije.

Optimizacija lanca snabdjevanja

Industrijski PC-ovi igraju ključnu ulogu u poboljšanju upravljanja lancom opskrbe kroz analizu podataka u stvarnom vremenu za stvari poput praćenja zaliha i planiranja logistike. Oni pomažu u povezivanju različitih dijelova lanca opskrbe kako bi sve funkcioniralo učinkovitije, što znači da poduzeća mogu raditi brže i brže reagirati kad god je to potrebno. Uzmimo jedno poduzeće koje proizvodi potrošačke proizvode kao primjer istraživanja – ona su prijavila povećanje ukupne učinkovitosti lanca opskrbe za oko 30 posto čim su počeli koristiti industrijske računala za obradu streamova podataka u stvarnom vremenu. Ono što se dogodilo nakon toga također je bilo izuzetno zanimljivo – predviđanje potražnje postalo je znatno preciznije, dok je dostava proizvoda iz točke A u točku B postala znatno brža, u nekim slučajevima smanjujući čekanje skoro za pola. Ovakve vrste rezultata danas imaju veliku važnost, s obzirom na to da poduzeća moraju iskoristiti svaki mogući predznak kako bi se izborila protiv jakih konkurencija na brzoj tržišnoj sceni.

Nastupajuće tehnologije koje oblikuju evoluciju promishljene računare

Integracija rubne umjetne inteligencije i strojnog učenja

Uvođenje Edge AI-a u industrijske PC-ove mijenja način na koji tvornice obrađuju podatke upravo ondje gdje to najviše znači. Ove mašine izvode strojno učenje koje stvarno utječe na stvari poput predviđanja kada će oprema možda prestati s radom, održavanja konstantne kvalitete proizvoda i općeg poboljšanja učinkovitosti operacija. Glavna prednost je što se ta analiza odvija direktno na tvorničkom području, bez potrebe da se podaci šalju na server na drugoj lokaciji. To znači da se odluke donose brže, a pogreške češće izbjegavaju. Stručni izvještaji ukazuju na rastući trend među proizvođačima da prihvate AI tehnologiju u narednim godinama. Tvornice koje rano prihvate ove tehnologije već sada primjećuju znatno veću pouzdanost na proizvodnim linijama, dok se vrijeme neaktivnosti smanjuje značajno. Industrijski PC-ovi opremljeni Edge AI-om postaju sve bolji u izvođenju kompleksnih zadataka koji su ranije zahtijevali ljudsko nadgledanje ili skupe infrastrukturne izmjene.

Povezanost Digitalnog Dvojčeta

Digitalni blizanci mijenjaju način na koji industrije simuliraju i poboljšavaju svoje operacije stvaranjem virtualnih kopija stvarne opreme, što omogućuje tvrtkama da praće stvari detaljnije. Industrijski računalni sustavi ključni su za ostvarivanje svega ovoga, pomažući tvornicama da bolje predviđaju probleme prije nego što se dogode i dobivaju vrijedne uvide u svakodnevne operacije. Kada proizvođači povežu sve komponente putem industrijskih računala, mogu u potpunosti iskoristiti prednosti digitalnih blizanaca kako bi povećali učinkovitost kroz cijelu organizaciju, istovremeno pratiti proizvode od početka do kraja. Studije su pokazale da tvornice koje koriste ovu tehnologiju ostvaruju stvarne pogodnosti u brzini proizvodnje i upravljanju vijekom trajanja proizvoda. Ono što ističe industrijska računala je njihova sposobnost da brinu o masovnim podatkovnim vezama i brzo procesuiraju informacije potrebne za ove kompleksne simulacije, što objašnjava zašto postaju ključni element u cijelom pokretu digitalnih blizanaca koji se sada razvija.

ekosustavi proizvodnje s 5G podrškom

S 5G mrežom koja ulazi u upotrebu, industrijski računalni sustavi doživjet će značajan skok u učinjivosti zahvaljujući znatno nižem kašnjenju i ekstremno brzim vezama. Tvornice sada mogu komunicirati trenutno između svih vrsta pametne opreme i kontrolnih sustava, stvarajući proizvodne konfiguracije koje brzo reagiraju na promjene na radnom mjestu. Ono što čini 5G zaista posebnim nije samo brzina – istraživanja pokazuju da omogućuje bolju suradnju između različitih dijelova proizvodnih linija. Strojevi komuniciraju međusobno brže, pa se prilagodbe izvode u stvarnom vremenu, umjesto da se čeka na grupno procesiranje. Gledajući unaprijed, kako tvrtke šire infrastrukturu 5G, ova industrijska računala sve će važniju ulogu igrati u vođenju pametnih tvornica. Pomoći će proizvođačima u ostvarivanju stvari koje prije nisu mogle, od prediktivnog održavanja do poboljšanja kontrole kvalitete u više sektora.