In één oogopslag:
- OEM’s moeten niet alleen rekening houden met de kracht van een industriële pc, maar ook met de omgeving waarin deze zal functioneren.
- Kalibaarheid en flexibiliteit zijn belangrijk wanneer nieuwe software nodig is of nieuwe systemen worden toegevoegd.
- Industriële PC’s kunnen verwerkingswerk buiten het netwerk doen, wat helpt om betere informatie aan de eindgebruiker te leveren.
Het vinden van de juiste balans tussen te weinig keuzes en te veel kan een netelig probleem zijn, zelfs in de eenvoudigste situaties. Voor meer gecompliceerde inspanningen zoals Industrial Internet of Things (IIoT)-implementaties, waarderen eindgebruikers enige beslissingsruimte, maar de meesten willen beproefde combinaties van hardware- en softwareoplossingen.
Fabrikanten en original equipment manufacturers (OEM’s) overal moeten hun bestaande en nieuwe machines en systemen IIoT-voordelen opleveren, maar er zijn zoveel gegevensbronnen en technologieën bij betrokken dat ze snel de weg kwijt kunnen raken op hun digitale transformatiereis.
Implementaties vereisen het aanboren en verwerken van alle soorten industriële gegevens, niet alleen van geautomatiseerde machines, maar ook van slimme instrumenten en monitoringsystemen. Een flexibel en capabel platform hiervoor is gebouwd op industriële pc’s (IPC’s) met de juiste software, maar eindgebruikers moeten zich richten op precies de juiste combinatie.
Corralling the Chaos
Industriële eindgebruikers zijn al overtuigd van de behoefte aan IIoT-gegevens om hun inspanningen te ondersteunen bij het optimaliseren van activiteiten, het verkrijgen van systeeminzichten en het uitvoeren van proactief onderhoud. Operationele activa zijn er echter in alle maten, soorten en jaargangen. Elke IIoT-oplossing moet daarom flexibel en aanpasbaar genoeg zijn om toegang te krijgen tot allerlei soorten gegevensbronnen.
De meeste gegevensbronnen bevinden zich aan de relatief onherbergzame industriële rand, waar extreme hitte, kou, schokken en trillingen elk type digitaal apparaat kunnen vernietigen. Typische consumenten- of commerciële IT-apparatuur zoals PC’s werken niet lang in deze omgevingen, en deze sites hebben meestal beperkte ondersteuning van IT-personeel. De typische levensduur van IT-apparatuur is ongeveer drie jaar, wat niet goed overeenkomt met operationele technologische (OT) systemen die veel langer moeten werken – soms tientallen jaren.
Wereldklasse IPC’s, zoals die in het RXi2-portfolio van Emerson, zijn ontworpen en streng getest om binnen het gespecificeerde werkbereik werkelijk 100% te presteren, zonder te vertrouwen op throttling of andere concessies.Emerson
Industriële pc’s zijn overal verkrijgbaar, maar de realiteit is dat sommige gebruikers in de praktijk merken dat veel IPC’s gewoon niet de beloofde prestaties, betrouwbaarheid of levensduur leveren. Een deel van de schuld ligt hier bij testregimes die misschien te optimistisch zijn, of op zijn minst niet agressief genoeg. Een ander aspect is dat veel industriële gebruikers behoefte hebben aan schaalbaarheidsopties voor de hardware die gewoon niet beschikbaar zijn op typische pc’s, of zelfs IPC’s.
IIoT-installaties vereisen ook veel soorten OT-gerichte software. Hoewel deze software beschikbaar is als een afzonderlijke aankoop, zijn er nadelen aan het selecteren van zo veel producten, het afstemmen ervan op de juiste hardwareconfiguraties en het beheren van meerdere leveranciers. De mogelijkheid om de aankoop van IPC-hardware en -software bij één leverancier te combineren, vereenvoudigt het bestelproces, vermindert de inspanningen voor installatie en toepassingsontwikkeling en het vereiste onderhoud, en zorgt voor één aanspreekpunt.
Built voor OT
IPC’s van wereldklasse worden gemaakt met gedetailleerde aandacht voor ontwerp, testen en de behoeften van de OT-industrie. Een van de belangrijkste aandachtspunten is het ontwerp van de IPC’s zonder ventilator, met zorgvuldige koellichamen om hot spots te voorkomen en optimale warmtegeleidende paden naar de externe omgeving te bevorderen. Dit omvat niet alleen primaire componenten zoals CPU’s, maar ook vaak verwaarloosde secundaire componenten zoals SSD’s.
Andere subtiele ontwerp- en testoverwegingen spelen een rol. Een IPC van goede kwaliteit moet ook zijn ontworpen volgens een zero-throttle-principe, wat betekent dat de thermische rating is aangewezen op een 100% prestatiebeoordeling. Sommige IPC’s beweren een groter temperatuurbereik te hebben, maar kunnen de CPU daarvoor onder druk zetten. IPC’s moeten worden getest in omstandigheden zonder luchtstroming om echte kastinstallaties na te bootsen, maar sommige IPC’s kunnen volgens minder strenge normen worden getest, vaak met gesimuleerde luchtstroming.
Bedrijven met veel OT-ervaring weten veel beter dan IT-bedrijven hoe ze producten en oplossingen moeten ontwerpen die aan unieke OT-behoeften voldoen. OT-gerichte IPC’s worden gebouwd en ondersteund voor een langere levenscyclus/levensduur en zullen nog vijf jaar worden ondersteund, zelfs nadat het product tot volle wasdom is gekomen. IPC-upgrades en -vernieuwingen zijn zo ontworpen dat ze zo veel mogelijk compatibel zijn met oudere modellen, vooral wat vormfactoren en interfaces betreft. De meeste OT-gebruikers zijn beter gediend door te kiezen uit een paar alternatieven van bekende-goede configuraties om het bestellen en opslaan te vereenvoudigen, en dit concept strekt zich uit tot de aanschaf van software.
Loaded for Big Game
IPC’s zijn geschikt voor een grote verscheidenheid aan toepassingen, maar er zijn veel typische rollen en bijbehorende softwaresuites voor IIoT-toepassingen die op IPC’s zouden kunnen worden gehost of gebundeld om de waarde voor eindgebruikers te verhogen, zoals:
IIoT. Een samengestelde groep van open-source softwaretools om een veilige en gecontroleerde omgeving te bieden die geen IT-expertise vereist voor de implementatie. Deze tools stellen OT-gebruikers in staat om gegevens te verzamelen met behulp van verschillende protocollen, en om algoritmen te ontwikkelen waarmee ze de gezondheid van machines kunnen vaststellen en inzichten kunnen genereren om hun activiteiten te verbeteren.
Visualisatie. Recente ontwikkelingen op dit gebied hebben betrekking op het gebruik van sjablonen, wizards en andere functies, zodat gebruikers intuïtieve en interactieve displays kunnen ontwikkelen die lokaal kunnen worden bekeken, of als webweergaven met behulp van elk apparaat dat een webbrowser kan hosten.
Gateway. Uitgerust met de juiste dataserversoftware en protocollen zoals OPC UA, MQTT en andere protocollen die nodig zijn om verbinding te maken met gegevensbronnen, kan een IPC werken als een connectiviteitsmotor voor gegevensverwerving, server- en loggertaken. Deze rol is essentieel voor de ondersteuning van SCADA-, MES- en ERP-toepassingen op een hoger niveau, of voor het tot stand brengen van cloudconnectiviteit.
Analyse. Hoewel een IPC in wezen kan worden geprogrammeerd om alles te doen, zijn er OT-specifieke analytische softwarepakketten met standaardfuncties en wizards voor het verwerven van real-time productiegegevens en het bepalen van belangrijke prestatie-indicatoren (KPI’s), de algehele effectiviteit van apparatuur, het berekenen van machine-uitvaltijd, het volgen van de productie, planning en meer.
Monitoring op afstand. Veel van de voorgaande softwarefuncties omvatten een aspect van bewaking op afstand. IPC’s kunnen gebruikmaken van webclienttechnologie om veilige externe toegang tot de toepassingen te bieden met browsergebaseerde HTML5-technologie op elk extern apparaat, of van native mobiele toepassingen. Deze weergaven op afstand kunnen visualisatie, webrapporten en analytische dashboards omvatten.
Er zijn veel soorten eindgebruikers. Sommigen kopen IPC’s zonder besturingssysteem, zodat ze hun eigen configuraties kunnen samenstellen met de exact vereiste mix van commerciële en/of bedrijfseigen software. Maar zelfs sommige geavanceerde eindgebruikers kunnen de voorkeur geven aan een meer gestroomlijnde aanpak waarbij de IPC vooraf wordt geleverd met het besturingssysteem en misschien andere toepassingen, een optie die wordt aangeboden door sommige OT-gerichte IPC-experts.
OEM Edge
Gebouwd voor industriële installaties maar met PC-capaciteiten, kunnen IPC’s weinig gegevens verzamelen uit allerlei ongelijksoortige bronnen op de meest uitdagende randlocaties. De rekenkracht van IPC’s stelt hen in staat big data te creëren door pre-processing. Dit dient ook om de gegevenslading van IIoT-implementaties te minimaliseren, waardoor de efficiëntie van het opslaan/doorsturen van informatie wordt verbeterd, wat nodig is voor verbindingen met lage bandbreedte.
Industriële eindgebruikers en OEM’s kunnen efficiëntievoordelen vinden door te standaardiseren op een OT-gebaseerde leverancier van IPC-oplossingen. Een IPC met de juiste softwaresuites is evenzeer geschikt voor het inbouwen van IIoT-mogelijkheden in nieuwe systemen van alle soorten, of voor retrofits. De IPC moet echter robuust gebouwd zijn met de prestaties, duurzaamheid en levensduur die vereist zijn voor OT-service.
Silvia Gonzalez is een solutions development leader voor Emerson’s Machine Automation Solutions business. Zij is verantwoordelijk voor het creëren, ontwikkelen en aansturen van oplossingsgerichte benaderingen voor het vertalen van eindgebruikersuitdagingen in verbeterde operationele prestaties.
Nishita Palkar is senior productmanager van de industriële pc-portfolio voor Emerson’s Machine Automation Solutions-business. In deze rol leidt zij het wereldwijde productportfolio en de productstrategie voor de industriële pc’s van Emerson.