Индустријски рачунар: 5 најзначајнијих примена у аутоматизацији

Омогућавање паметне производње са индустријским ПЦ-овима

Улога индустријских ПЦ-а у аутоматизацији у производњи и операцијама

Индустријски рачунари (ИПЦ) делују као "мозак" паметне фабрике, интегришући комуникацију, контролу и рачунарске способности у једну платформу. За разлику од конвенционалних ПЛЦ-а за дискретне задатке, ИПЦ-ови комбинују ПЛЦ функционалност са контролом кретања и СЦАДА и подржавају напредне аналитичке могућности. Ова конвергенција омогућава произвођачима да оптимизују операције од координације монтажних линија до обезбеђивања прецизне контроле квалитета кроз детерминистичку обраду у реалном времену. Недавна (август 2021) анализа индустрије показала је повећање ухвата ИПЦ-а од 27% од 2020. године. Ови уређаји се врте око пружања средстава за комбиновање различитих "острва" аутоматизације на доследан начин.

Интеграција са роботизованом аутоматизацијом процеса (РПА) и коботима

ИПЦ-ови попуњавају пропад који постоји између РПА-а оријентисаног на софтвер и кобота фокусираних на хардвер. Кроз алгоритме машинског вида и рутине за контролу кретања, ИПЦ омогућавају прецизне процесе кооперативних робота (кобота) усклађивање делова, инспекција заваривања, на пример који се могу прилагодити подацима сензора у реалном времену. Један од највећих светских произвођача аутомобила је прекинуо траку на новом центру за тестирање заснованом на дубоком учењу у Лес Улису у Француској и успешно аутоматизује процес тестирања у свом постројењу са просечним смањењем од 18% у грешкама монтаже компоненти на деловима двостру Системи безбедносне функције су дизајниране у складу са ИЕЦ 61508 и то омогућава глатку сарадњу између људи и машина без губитка продуктивности.

Обрада података у реалном времену за побољшање доношења одлука

ИПЦ-ови са опремом за прелазак на ивицу обрађују сирове сензорске податке у милисекунде, што је од суштинског значаја за апликације за прогнозну контролу квалитета. На пример, подаци о температури и вибрацијама из ЦНЦ машина могу се обрађивати на дистрибуиран или локализован начин како би се утврдиле аномалије у зношењу алата како би се спречили дефекти. Ово одлажење предела смањује зависност од облака и смањује кашњење за чак 40 одсто у поређењу са архитектурама које се баве облаком.

Студија случаја: Аутоматизација аутомобилских монтажних линија

Достављач аутомобила Тир-1 ретрофит је своју линију за монтажу батерија EV, повећавајући проток за 22% Панасоник ИПЦ кластери 12 робота, 34 серво оси и 58 инспекционих камера интелигентно су организовани користећи комуникацију ЕтерЦАТ. Уравњавање модула ћелије се проверује алгоритмама машинског вида који се покрећу на ИПЦ ГПУ-у са тачношћу грешке ± 0,1 мм, а потрошња енергије се фино подешава са надзором снаге у реалном времену.

Подршка индустријском интернету ствари (IIoT) и крајем рачунарства

Индустријски рачунар као основа за радни рачунар и ИИОТ чворови

Индустријски рачунари обрађују податке на извору како би омогућили доношење одлука у реалном времену, минимизирајући кашњење за инспекцију квалитета и предиктивно одржавање. Пројектира се да ће крајни рачунарски систем до 2030. године достићи 350 милијарди долара, јер ИПЦ:

• Смањење трошкова преноса података за 40-60% кроз локализовану обраду
• Одржите операције током прекида мреже помоћу аутономне интелигенције
• Подржавање сурових окружења са индустријским хардвером

Интеграција од ивице мреже до облака за затворене индустријске системе интелигенције

Савремени IPC системи балансирају брзину одговора ивице мреже са аналитиком на нивоу облака коришћењем хибридних архитектура. Кључни параметри се обрађују локално ради непосредних контролних акција, док агрегирани подаци исхране дигиталне двојнике у облаку – што је једној фабрици за прераду хране помогло да смањи непланиране зауставе за 27%.

Смањење кашњења: 70% побољшање уз помоћ IIoT-а заснованог на индустријским рачунарима

Čvorovi na bazi IPC-a uklanjaju potrebu za komunikacijom sa oblakom, omogućavajući odgovore u roku od jedne sekunde u sistemima za bezbednost i koordinaciji robota:

Izazovi u konvergenciji OT i IT

Spajanje zahteva OT-a u realnom vremenu sa protokolima za bezbednost IT sektora ostaje kompleksno, naročito kada se starija mašinerija integriše sa vlasničkim standardima. Timovi sa različitih sektora koji prihvate ujedinjeni okvir OT/IT izveštavaju o rešavanju incidenta čak 40% brže.

Automatizacija procesa vožnje i operativna efikasnost

Implementacija u radnim procesima mašinskih i procesnim automatizacijama

IPK-ovi deluju kao centralni kontroleri u automatizovanim radnim procesima širom industrije:

Postizanje 40% više vreme ispravnosti u automatizaciji pakovanja

IPC uređaji smanjuju neplanirano vreme zastoja u procesima pakovanja kroz istovremeno izvođenje vizuelnog inspekcijom upravljanog kontrole, koordinacije robota i optimizacije brzine transportne trake.

Interoperabilnost kroz ujedinjene industrijske protokole

IPC uređaji smanjuju kašnjenja usled konverzije protokola za 70% tokom promene proizvodnje, povezujući stare i moderne mreže preko prevodilaca OPC-UA i MQTT.

Sinkronizacija sa saradničkim robotima za fleksibilnu proizvodnju

Savremeni IPC uređaji obrađuju podatke saradničkih robota unutar vremenske latencije od 2 ms – ključno za bezbednu interakciju čoveka i mašine u sklopu malih komponenti.

Podrška Edge AI i prediktivnim kontrolnim sistemima

Edge AI i mašinsko učenje za prediktivno održavanje

Edge AI algoritmi na IPC uređajima otkrivaju anomalije na opremi 8 do 12 nedelja pre kvara, smanjujući neplanirani vremenski zastoj do 45%.

Lokalna inferencija naspram zavisnosti od oblaka u sistemima industrijskih računara

Edge AI u IPC uređajima rešava paradoks latencije i propusnog opsega:

Studija slučaja: Prediktivna održavanja u CNC obradi

Jedan dobavljač automobila postigao:

• 92% tačnosti u predviđanju trošenja alata
• 41% smanjenje troškova zamene vretena
• 17% poboljšanje tolerancija obrade

Osiguranje kibernetičke bezbednosti i priprema za budućnost uz hiperavtomatizaciju

Ugrađena zaštita kibernetičke bezbednosti u industrijskim računarima

Industrijski računari uključuju bezbednosne funkcije zasnovane na hardveru, kao što su enkriptovano skladištenje podataka i mehanizmi sigurnog pokretanja, čime se smanjuju pokušaji neovlašćenog pristupa za 68%.

Ravnoteža između povezanosti i širenja površine napada

Najbolje prakse uključuju segmentaciju mreže i mesečna skeniranja ranjivosti firmvera, što pomaže u smanjenju bezbednosnih incidenti za 41%, uprkos rastućoj povezanosti uređaja.

Industrijski računar kao temelj hiperavtomatizacije

Industrijski računari mogu da procesuiraju do 15 istovremenih zadataka automatske kontrole sa kašnjenjem manjim od 5 ms, čime se eliminišu greške u koordinaciji koje su izazvale 31% proizvodnih kašnjenja u distribuiranim sistemima.

Trend: 35% godišnjeg rasta prihvatanja hiperavtomatizacije do 2027. godine

Кључни фактори укључују:

• 79% смањење у трајању имплементације аутоматизације
• 60% нижи укупни трошак власништва у поређењу са дискретним подсистемима
• Сагласност са IEC 62443-4-2 стандардима

Често постављана питања

Коју улогу играју индустријски рачунари у паметној производњи?

Индустријски рачунари интегришу комуникационе, контролне и рачунарске способности, делујући као "мозак" паметних фабрика ради оптимизације операција и контроле квалитета.

Како се индустријски рачунари интегришу са аутоматизацијом процеса коришћењем робота и кобота?

Индустријски рачунари омогућавају прецизне процесе са коботима кроз алгоритме машинског вида и контролу кретања, побољшавајући прилагођавање у реалном времену подацима сензора.

Како индустријски рачунари побољшавају обраду података у реалном времену?

Индустријски рачунари на ивици мреже (edge-enabled) обезбеђују корисне закључке из сирових података сензора у трајању од неколико милисекунди, што је кључно за примену у предиктивној контроли квалитета.

Kako industrijski računari podržavaju IIoT i računarstvo na rubu mreže?

Industrijski računari obrađuju podatke na mestu izvora za računarstvo na rubu mreže, smanjujući kašnjenje i omogućavajući odlučivanje u realnom vremenu u IIoT implementacijama.

Koje funkcije bezbednosti su ugrađene u industrijske računare?

Industrijski računari uključuju bezbednosne funkcije zasnovane na hardveru, poput enkriptovanog skladištenja podataka i mehanizama sigurnog pokretanja, kako bi poboljšali kibernetičku bezbednost.