Az ipari PC-k (IPCs) az intelligens gyárak „agyaként” működnek, ötvözve a kommunikációt, a vezérlést és a számítási képességeket egyetlen platformon. Az egyszerű PLC-kkel szemben, amelyek diszkrét feladatokra szolgálnak, az IPC-k a PLC funkionalitást kombinálják mozgásvezérléssel és SCADA-val, valamint támogatják a fejlett analitikai képességeket. Ez az integráció lehetővé teszi a gyártóknak az üzemeltetés optimalizálását – az összeszerelési sorok koordinálásától kezdve egészen a pontos minőségellenőrzésig – determinisztikus valós idejű feldolgozás révén. A legutóbbi (2021. augusztus) ipari elemzések azt mutatták, hogy az IPC-k alkalmazása 2020 óta 27%-kal nőtt, és ezek az eszközök a különböző automatizálási „szigetek” egységes módon történő összekapcsolásának lehetőségével állnak középpontban.
Az IPC-k betöltik azt a teret, amely a szoftverorientált RPA és a hardverre f enfókuszált cobotok között fennáll. Gépi látás algoritmusok és mozgásvezérlési rutinfeladatok révén az IPC-k lehetővé teszik a kooperatív robotok (cobotok) pontosságához kötődő folyamatokat – például alkatrész pozícionálás, hegesztésellenőrzés –, amelyek képesek a szenzoradatok alapján történő valós idejű alkalmazkodásra. Az egyik legnagyobb globális autóipari beszállító új, mélytanuláson alapuló tesztcentrumot nyitott Les Ulis-ban, Franciaországban, és sikeresen automatizálják a tesztelési folyamatot üzemükben, átlagosan 18%-os csökkentést elérve a komponensek illeszkedési hibáiban olyan alkatrészek esetében, amelyek duplán egymásra helyezettek az autóüléseken, amikor az IPC-vezérelt cobotok önmagukban állítják be az erőpozíció bemeneteket a mérési folyamat során a valós idejű adatfájlokat használva az alkatrész makettekről. A rendszerek biztonsági funkcióit az IEC 61508 szabványnak megfelelően tervezték, amely lehetővé teszi a zökkenőmentes együttműködést az emberek és gépek között anélkül, hogy a termelékenység csökkenne.
Az edge-technológiával támogatott ipari számítógépek (IPCs) nyers érzékelőadatokat dolgoznak fel ezredmásodpercek alatt hasznos információkká, amelyek kritikus fontosságúak a prediktív minőségellenőrzési alkalmazásokhoz. Például, a CNC-gépek hőmérsékleti és vibrációs adatait elosztott vagy helyi módon dolgozzák fel, annak érdekében, hogy az esztergakopás rendellenességeit azonosítsák, így megelőzve a hibás termékek keletkezését. Ez az edge alapú feldolgozás csökkenti a felhőalapú architektúráktól való függést, és akár 40 százalékkal csökkenti a késleltetést.
Egy első szintű autóipari beszállító modernizálta elektromos járművek akkumulátorszerelési folyamatát, amelynek eredményeként a termelékenység 22 százalékkal nőtt – Panasonic ipari számítógép klaszterekkel. A 12 robot, 34 szervó tengely és 58 ellenőrző kamera intelligensen összehangolva működik EtherCAT kommunikáció segítségével. A cellamodulok igazítását gépi látás algoritmusok ellenőrzik az ipari számítógépek GPU-jain, ± 0,1 mm pontossági hibahatárral, a fogyasztás pedig valós idejű fogyasztásfigyelés segítségével lett optimalizálva.
Az ipari számítógépek az adatok forrásánál dolgozzák fel azokat, lehetővé téve a valós idejű döntéshozatalt, és csökkentve a minőségellenőrzés és az előrejelzés alapú karbantartás késleltetését. A peremszámítástechnika 2030-ra elérheti a 350 milliárd dolláros piaci értéket, amint az ipari PC-k:
A modern ipari PC rendszerek egyensúlyt teremtenek a peremválaszadási képesség és a felhőméretű elemzések között hibrid architektúrák révén. A kritikus paraméterek helyben történő feldolgozásával azonnali irányítási lépések valósíthatók meg, míg az aggregált adatok táplálják a felhőalapú digitális másolatokat – egy élelmiszer-feldolgozó üzemben az előre nem látott leállásokat 27%-kal sikerült csökkenteni.
Az IPC alapú IIoT csomópontok megszüntetik a felhőbe történő körutazás szükségességét, lehetővé téve a másodpercesnél gyorsabb válaszokat biztonsági rendszerekben és robotok koordinálásában:
| Felhőalapú feldolgozás | IPC által végzett peremfeldolgozás | |
|---|---|---|
| Késleltetés | 800-1,200ms | 50-200ms |
| Átvitt adatok | 98% nyers adatfolyam | 12% hasznos információ |
Az OT valós idejű követelményeinek és az IT biztonsági protokolljainak összekapcsolása továbbra is összetett, különösen régi gépek és szabadalmi szabványok integrálásakor. Az egységes OT/IT keretrendszereket alkalmazó kereszt-funkcionális csapatok incidensek megoldási idejét 40%-kal rövidebbnek mérték.
Az IPC-k iparágakban használt automatizálási munkafolyamatok központi vezérlőiként szolgálnak:
| Alkalmazás | Piaci rész | Kulcsfontosságú hozzájárulás |
|---|---|---|
| A folyamatok automatizálása | ~30% | Szabványosítja a tételkezelést |
| Diszkrét automatizálás | ~20% | Támogatja a magas variabilitású termékvonalakat |
Az IPC-k csökkentik a nem tervezett leállásokat a csomagolási folyamatokban a látási ellenőrzés, a robotkar-koordináció és a szállítószalag-sebesség optimalizálásának egyidejű végrehajtásával.
Az IPC-k csökkentik a protokollkonverziós késleltetéseket 70%-kal a termelési átállások során, összekapcsolva az örökölt és modern hálózatokat OPC-UA és MQTT fordítókkal.
A modern IPC-k 2 ms-os késleltetési időn belül dolgozzák fel az együttműködő robotok adatait – kritikus fontosságú a biztonságos ember-gép kölcsönhatáshoz apró alkatrészek összeszerelése közben.
Az IPC-kon futó Edge AI algoritmusok 8-12 héttel a meghibásodás előtt észlelik a berendezési eltéréseket, csökkentve a nem tervezett leállásokat akár 45%-kal.
Az Edge AI az IPC-kben feloldja a késleltetés-sávszélesség paradoxont:
| Felhőalapú MI | Edge AI ipari számítógépen keresztül | |
|---|---|---|
| Következtetési sebesség | 800-1200 ms | 8-15 ms |
| Átvitt adatok | 18-22 TB/hónap | 240-300 GB/hónap |
Egy autóipari beszállító elérte:
Az ipari számítógépek (IPC-k) hardveralapú biztonsági funkciókat tartalmaznak, mint például titkosított adattárolás és biztonságos indítási mechanizmusok, amelyek 68%-kal csökkentik az engedély nélküli hozzáférési kísérleteket.
A legjobb gyakorlatok közé tartozik a hálózat szeletelése és a havi belső memória-szoftver sebezhetőségi vizsgálatok elvégzése, amelyek 41%-kal csökkentik a biztonsági incidenseket annak ellenére, hogy az eszközök kapcsolódása folyamatosan növekszik.
Az ipari számítógépek (IPC-k) akár 15 párhuzamos automatizálási feladatot is feldolgoznak <5 ms késleltetéssel, megszüntetve azokat a koordinációs hibákat, amelyek a decentralizált rendszerekben a termelési késlekedések 31%-át okozták.
A kulcsvezérlők a következők:
Az ipari számítógépek integrálják a kommunikációt, vezérlést és számítási képességeket, így szerepük van az intelligens gyárak „agyaként” működve, optimalizálva a műveleteket és a minőségellenőrzést.
Az ipari számítógépek lehetővé teszik a precíziós folyamatokat a cselekvőtárs robotokkal (cobots) gépi látás algoritmusokon és mozgásvezérlésen keresztül, javítva az alkalmazkodó képességet a valós idejű szenzoradatokhoz.
Edge-kompatibilis ipari számítógépek ezredmásodpercek alatt hasznosítható információkat szolgáltatnak a nyers szenzoradatokból, amelyek kritikus fontosságúak a prediktív minőségellenőrzési alkalmazásokhoz.
Az ipari számítógépek az edge computing érdekében a forrásnál dolgozzák fel az adatokat, csökkentve a késleltetést és támogatva a valós idejű döntéshozatalt az IIoT megvalósításokban.
Az ipari számítógépek hardveralapú biztonsági funkciókat, például titkosított adattárolást és biztonságos rendszerindítási mechanizmusokat alkalmaznak a kiberbiztonság erősítéséhez.
Forró hírek
EN
