V kostce:
- Výrobci OEM musí brát v úvahu nejen výkon průmyslového počítače, ale také prostředí, ve kterém bude pracovat.
- Škálovatelnost a flexibilita jsou důležité, protože je potřeba nový software nebo se přidávají nové systémy.
- Průmyslové počítače mohou provádět zpracovatelské práce mimo síť, což pomáhá poskytovat lepší informace koncovému uživateli.
Nalezení správné rovnováhy mezi příliš malým počtem možností a příliš velkým výběrem může být ožehavým problémem i v těch nejjednodušších situacích. U složitějších počinů, jako jsou implementace průmyslového internetu věcí (IIoT), koncoví uživatelé ocení určitou volnost rozhodování, ale většinou chtějí osvědčené kombinace hardwarových a softwarových řešení.
Všechny výrobní společnosti a výrobci originálního vybavení (OEM) potřebují, aby jejich stávající i nové stroje a systémy přinášely výhody IIoT, ale je s tím spojeno tolik zdrojů dat a technologií, že se na své cestě k digitální transformaci mohou rychle ztratit.
Implementace vyžaduje napojení na všechny typy průmyslových dat a jejich zpracování, a to nejen z automatizovaných strojů, ale také z inteligentních přístrojů a monitorovacích systémů. Flexibilní a schopná platforma k tomu je postavena na průmyslových počítačích (IPC) se správným softwarem, ale koncoví uživatelé musí vynulovat právě tu správnou kombinaci.
Korigování chaosu
Koncoví uživatelé v průmyslu jsou již přesvědčeni o potřebě dat IIoT, která podpoří jejich úsilí při optimalizaci provozu, získávání přehledu o systému a provádění proaktivní údržby. Provozní prostředky však mají různé velikosti, typy a ročníky. Jakékoli řešení IIoT proto musí být dostatečně flexibilní a přizpůsobivé pro přístup ke všem druhům zdrojů dat.
Většina zdrojů dat se nachází na relativně nehostinném průmyslovém okraji, kde extrémní teplo, chlad, nárazy a vibrace mohou v kombinaci zničit jakýkoli typ digitálního zařízení. Typické prostředky informačních technologií (IT) spotřebitelské nebo komerční třídy, jako jsou osobní počítače, v těchto prostředích dlouho nefungují a tyto lokality mají obvykle omezenou personální podporu IT. Typická životnost zařízení IT je přibližně tři roky, což neodpovídá systémům provozních technologií (OT), které musí fungovat mnohem déle – někdy i desítky let.
Počítače IPC světové třídy, jako jsou ty z portfolia RXi2 společnosti Emerson, jsou navrženy a důsledně testovány tak, aby poskytovaly skutečný 100% výkon v celém specifikovaném provozním rozsahu, aniž by se spoléhaly na škrcení nebo jiné ústupky.Emerson
Počítače pro průmyslové použití jsou široce dostupné, ale ve skutečnosti někteří uživatelé v praxi zjišťují, že mnoho počítačů IPC jednoduše neposkytuje slibovaný výkon, spolehlivost nebo dlouhou životnost. Částečně jsou na vině testovací režimy, které mohou být příliš optimistické nebo přinejmenším nedostatečně agresivní. Dalším aspektem je, že mnoho průmyslových uživatelů potřebuje možnosti škálovatelnosti hardwaru, které u typických PC, nebo dokonce IPC, prostě nejsou k dispozici.
Instalace IIoT také vyžadují mnoho typů softwaru zaměřeného na OT. Tento software je sice k dispozici jako samostatný nákup, ale výběr tolika produktů, jejich přizpůsobení správným hardwarovým konfiguracím a správa více dodavatelů má své nevýhody. Možnost kombinovat nákupy IPC hardwaru a softwaru od jednoho dodavatele zjednodušuje proces objednávání, snižuje nároky na instalaci a vývoj aplikací a potřebnou údržbu a poskytuje jediné odpovědné místo.
Vytvořeno pro OT
Světové IPC jsou vytvářeny s detailním ohledem na návrh, testování a potřeby odvětví OT. Hlavním zájmem je navrhnout IPC tak, aby byly bez ventilátorů, s pečlivým uspořádáním chladičů, aby se zabránilo vzniku horkých míst a podpořily se optimální tepelné vodivé cesty do vnějšího prostředí. To se týká nejen primárních komponent, jako jsou procesory, ale také často opomíjených sekundárních komponent, jako jsou SSD.
Do hry vstupují i další jemné konstrukční a testovací aspekty. Kvalitní IPC by měl být také navržen na principu nulové škrticí klapky, což znamená, že tepelný výkon je určen při 100% výkonu. Některé IPC deklarují rozšířený rozsah provozních teplot, ale mohou kvůli tomu procesor přiškrtit. IPC by měly být testovány v podmínkách nulového proudění vzduchu, aby se napodobily reálné instalace ve skříni, ale některé IPC mohou být testovány podle méně přísných standardů, často se simulovaným prouděním vzduchu.
Společnosti s hlubokými zkušenostmi v oblasti OT vědí, jak navrhovat produkty a řešení splňující jedinečné potřeby OT mnohem lépe než IT společnosti. IPC zaměřené na OT jsou konstruovány a podporovány po delší dobu životnosti/životnosti a budou podporovány ještě pět let, a to i po dosažení zralosti produktu. Modernizace a obnovy IPC jsou navrženy tak, aby byly v co největší míře kompatibilní se staršími modely, zejména pokud jde o tvarové faktory a rozhraní. Pro většinu uživatelů OT je lepší vybírat z několika alternativ známých dobrých konfigurací, aby se zjednodušilo objednávání a skladování, a tato koncepce se rozšiřuje i na pořizování softwaru.
Připraveno pro velkou hru
IPC jsou vhodné pro širokou škálu aplikací, ale existuje mnoho typických rolí a souvisejících softwarových sad pro aplikace IIoT, které by mohly být hostovány nebo sdruženy na IPC, aby se zvýšila hodnota pro koncové uživatele, například:
IIoT. Kurátorovaná skupina softwarových nástrojů s otevřeným zdrojovým kódem, která poskytne bezpečné a kontrolované prostředí, jež nebude vyžadovat odborné znalosti IT pro implementaci. Tyto nástroje umožňují uživatelům OT shromažďovat data pomocí různých protokolů a vyvíjet algoritmy, aby mohli identifikovat stav strojů a generovat poznatky pro zlepšení jejich provozu.
Vizualizace. Nejnovější vývoj v této oblasti zahrnuje používání šablon, průvodců a dalších funkcí, takže uživatelé mohou vyvíjet intuitivní a interaktivní zobrazení, která lze prohlížet lokálně nebo jako webové zobrazení pomocí libovolného zařízení schopného hostit webový prohlížeč.
Brána. IPC vybavený správným softwarem datového serveru a protokoly, jako jsou OPC UA, MQTT a další protokoly potřebné pro připojení ke zdrojům dat, může fungovat jako motor připojení pro úlohy sběru dat, serveru a záznamníku. Tato úloha je nezbytná pro podporu aplikací vyšší úrovně SCADA, MES a ERP nebo pro vytvoření připojení ke cloudu.
Analytika. Zatímco IPC lze v podstatě naprogramovat na cokoli, existují analytické softwarové balíky určené pro OT se standardními funkcemi a průvodci pro získávání výrobních dat v reálném čase a určování klíčových ukazatelů výkonnosti (KPI), celkové efektivity zařízení, výpočet prostojů strojů, sledování výroby, plánování a další.
Dálkové monitorování. Mnoho předchozích softwarových rolí zahrnuje aspekt vzdáleného monitorování. IPC mohou provozovat technologii webového klienta, která poskytuje bezpečný vzdálený přístup k aplikacím pomocí technologie HTML5 v prohlížeči na libovolném vzdáleném zařízení, nebo nativní mobilní aplikace. Tyto vzdálené pohledy mohou zahrnovat vizualizaci, webové reporty a analytické panely.
Existuje mnoho typů koncových uživatelů. Někteří se mohou rozhodnout pro nákup „holých“ IPC dokonce bez nainstalovaného operačního systému, aby si mohli sestavit konfiguraci s přesně požadovanou kombinací komerčního a/nebo proprietárního softwaru. Ale i někteří sofistikovaní koncoví uživatelé mohou dát přednost zjednodušenému přístupu, kdy se IPC dodává s předinstalovaným operačním systémem a možná i dalšími aplikacemi, což je možnost, kterou nabízejí někteří odborníci na IPC se zaměřením na OT.
OEM Edge
Připravené pro průmyslové instalace, ale vybavené funkcemi PC, mohou IPC sbírat málo dat ze všech typů různorodých zdrojů v nejnáročnějších okrajových lokalitách. Výpočetní výkon IPC jim umožňuje vytvářet velká data pomocí předběžného zpracování. To také slouží k minimalizaci datového zatížení implementací IIoT, čímž se zvyšuje efektivita ukládání/předávání informací, což je nutné pro připojení s malou šířkou pásma.
Průmysloví koncoví uživatelé a výrobci OEM mohou najít efektivitu díky standardizaci na poskytovatele řešení IPC na bázi OT. IPC se správnými softwarovými sadami se stejně dobře uplatní při zabudování funkcí IIoT do nových systémů všech typů nebo při modernizaci. IPC však musí mít robustní konstrukci s výkonem, odolností a dlouhou životností potřebnou pro OT servis.
Silvia Gonzalezová je vedoucí vývoje řešení v divizi Machine Automation Solutions společnosti Emerson. Je zodpovědná za tvorbu, vývoj a řízení přístupů orientovaných na řešení, které převádějí problémy koncových uživatelů na lepší provozní výkonnost.
Nishita Palkar je senior produktová manažerka portfolia průmyslových PC pro divizi Machine Automation Solutions společnosti Emerson. V této funkci řídí globální produktové portfolio a produktovou strategii pro průmyslová PC společnosti Emerson.