Num relance:
- OEMs precisam considerar não apenas a potência de um PC industrial, mas também o ambiente em que ele irá operar.
- Scalabilidade e flexibilidade são importantes, pois novos softwares são necessários ou novos sistemas são adicionados.
- PCs industriais podem fazer trabalho de processamento fora da rede, o que ajuda a fornecer melhores informações ao usuário final.
Encontrar o equilíbrio certo entre muito poucas escolhas e muitos pode ser um problema espinhoso, mesmo nas situações mais simples. Para empreendimentos mais complicados como as implementações da Internet Industrial das Coisas (IIoT), os usuários finais apreciam alguma latitude de decisão, mas a maioria quer combinações comprovadas de soluções de hardware e software.
As empresas fabricantes de equipamentos originais (OEMs) em todo o mundo precisam das suas máquinas e sistemas existentes e novos para oferecer benefícios do IIoT, mas há tantas fontes de dados e tecnologias envolvidas que podem rapidamente perder o rumo na sua jornada de transformação digital.
As implementações requerem o aproveitamento e processamento de todos os tipos de dados industriais, não apenas de máquinas automáticas, mas também de instrumentos e sistemas de monitorização inteligentes. Uma plataforma flexível e capaz para fazer isso é construída em PCs industriais (IPCs) rodando o software certo, mas os usuários finais devem zerar na combinação certa.
Correndo o Caos
Os usuários finais industriais já estão convencidos da necessidade de dados IIoT para apoiar seus esforços na otimização das operações, obtendo insights do sistema e realizando manutenção pró-ativa. No entanto, os ativos operacionais vêm em todos os tamanhos, tipos e safras. Portanto, qualquer solução IIoT deve ser flexível e adaptável o suficiente para acessar todo tipo de fontes de dados.
A maior parte das fontes de dados está localizada na borda industrial relativamente inóspita, onde calor, frio, choque e vibração extremos podem se combinar para destruir qualquer tipo de dispositivo digital. Os bens típicos de tecnologia da informação (TI) de consumo ou comerciais, como PCs, não funcionam por muito tempo nestes ambientes, e estes locais geralmente têm suporte limitado de pessoal de TI. A vida útil típica dos dispositivos de TI é de cerca de três anos, o que não é uma boa combinação para sistemas de tecnologia operacional (OT) que devem funcionar por muito mais tempo – algumas vezes décadas.
IPCs de classe mundial, como os do portfólio RXi2 da Emerson, são projetados e rigorosamente testados para fornecer desempenho real de 100% em todas as faixas de operação especificadas, sem depender de estrangulamento ou outras concessões.Emerson
IPCs industrializados estão amplamente disponíveis, mas a realidade é que alguns usuários estão descobrindo na prática que muitos IPCs simplesmente não fornecem o desempenho prometido, confiabilidade ou longevidade. Parte da culpa aqui é dos regimes de teste que podem ser excessivamente otimistas, ou pelo menos não suficientemente agressivos. Outro aspecto é que muitos usuários industriais precisam de opções de escalabilidade de hardware que simplesmente não estão disponíveis em PCs típicos, ou mesmo IPCs.
IIoT instalações também requerem muitos tipos de software centrado em OT. Embora este software esteja disponível como uma compra separada, há desvantagens em selecionar tantos produtos, combinando-os com as configurações de hardware corretas e gerenciando vários fornecedores. A capacidade de combinar as compras de hardware e software IPC de um fornecedor simplifica o processo de pedidos, reduz o esforço de instalação e desenvolvimento de aplicativos e a manutenção necessária e fornece um único ponto de responsabilidade.
Built para OT
IPCs de classe mundial são criados com atenção detalhada ao design, testes e necessidades da indústria OT. A principal preocupação é projetar os IPCs para serem sem ventilador, com cuidadosos arranjos de dissipadores de calor para evitar pontos quentes e promover caminhos térmicos ideais para o ambiente externo. Isto inclui não só componentes primários como CPUs, mas também componentes secundários frequentemente negligenciados como SSDs.
Outras considerações subtis de design e testes entram em jogo. Um IPC de qualidade também deve ser projetado usando o princípio de zero de aceleração, o que significa que a classificação térmica é designada com uma classificação de desempenho de 100%. Alguns IPCs reclamam uma faixa de operação de temperatura estendida, mas podem estrangular a CPU para fazê-lo. Os IPCs devem ser testados em condições de fluxo de ar zero para imitar instalações de gabinetes do mundo real, mas alguns IPCs podem ser testados com padrões menos rigorosos, muitas vezes com fluxo de ar simulado.
As empresas com profunda experiência em OT sabem como projetar produtos e soluções que atendem às necessidades únicas de OT muito melhor do que as empresas de TI. Os IPCs centrados em OT são construídos e suportados por um ciclo de vida alargado e continuarão a ser suportados durante cinco anos, mesmo após a maturidade do produto. As atualizações e atualizações de IPC são projetadas para compatibilidade com modelos mais antigos na medida do possível, especialmente no que diz respeito a fatores de forma e interfaces. A maioria dos usuários OT é melhor atendida selecionando entre algumas alternativas de boas configurações conhecidas para simplificar os pedidos e o estoque, e este conceito se estende à aquisição de software.
Loaded for Big Game
IPCs são adequados para uma grande variedade de aplicações, mas há muitas funções típicas e conjuntos de software associados para aplicações IIoT que poderiam ser hospedadas ou agrupadas em IPCs para aumentar o valor para os usuários finais, como:
IIoT. Um grupo curador de ferramentas de software de código aberto para fornecer um ambiente seguro e controlado que não requer experiência em TI para implementação. Essas ferramentas capacitam os usuários OT a coletar dados usando vários protocolos, e a desenvolver algoritmos para que eles possam identificar a saúde da máquina e gerar insights para melhorar suas operações.
Visualização. Desenvolvimentos recentes nesta área envolvem o uso de templates, wizards e outros recursos para que os usuários possam desenvolver displays intuitivos e interativos que possam ser visualizados localmente, ou como visualizações web usando qualquer dispositivo capaz de hospedar um navegador web.
Gateway. Equipado com o software de servidor de dados e protocolos certos, como OPC UA, MQTT e outros protocolos necessários para conexão a fontes de dados, um IPC pode funcionar como um mecanismo de conectividade para aquisição de dados, tarefas de servidor e logger. Esta função é essencial para suportar aplicações SCADA, MES e ERP de nível superior, ou para estabelecer conectividade em nuvem.
Analytics. Enquanto um IPC pode ser essencialmente programado para fazer qualquer coisa, existem pacotes de software analíticos específicos para OT com características e assistentes para aquisição de dados de produção em tempo real e determinação de indicadores-chave de desempenho (KPIs), eficácia geral do equipamento, cálculo do tempo de inatividade da máquina, rastreamento da produção, programação e mais.
Monitoramento remoto. Muitas das funções do software anterior incluem um aspecto de monitoramento remoto. Os IPCs podem executar tecnologia cliente web para fornecer acesso remoto seguro às aplicações usando tecnologia HTML5 baseada em navegador em qualquer dispositivo remoto, ou aplicações móveis nativas. Essas visualizações remotas podem incluir visualização, relatórios da Web e dashboards analíticos.
Existem muitos tipos de usuários finais. Alguns podem optar por comprar IPCs “bare metal” sem mesmo um sistema operacional instalado para que possam construir suas configurações com a mistura exata necessária de softwares comerciais e/ou proprietários. Mas até mesmo alguns usuários finais sofisticados podem preferir uma abordagem mais simplificada, onde o IPC chega pré-carregado com o sistema operacional e talvez com outros aplicativos, uma opção oferecida por alguns especialistas em IPC com foco em OT.
OEM Edge
Built para instalações industriais, mas com recursos de PC, os IPCs podem coletar poucos dados de todos os tipos de fontes diferentes nos locais mais desafiadores. O poder computacional dos IPCs permite que eles criem grandes dados através do pré-processamento. Isso também serve para minimizar a carga útil de dados das implementações IIoT, melhorando a eficiência do armazenamento/encaminhamento de informações, que é necessária para conexões de baixa largura de banda.
Os usuários finais industriais e OEMs podem encontrar eficiências através da padronização em um provedor de soluções IPC baseado em OT. Um IPC rodando as suítes de software certas está igualmente em casa quando usado para construir capacidades IIoT em novos sistemas de todos os tipos, ou para retroajustes. No entanto, o IPC deve ser construído de forma robusta com o desempenho, durabilidade e longevidade necessários para o serviço OT.
Silvia Gonzalez é uma líder no desenvolvimento de soluções para o negócio de Soluções de Automação de Máquinas da Emerson. Ela é responsável pela criação, desenvolvimento e condução de abordagens orientadas a soluções para traduzir os desafios do usuário final em um melhor desempenho operacional.
Nishita Palkar é gerente sênior de produtos do portfólio de PCs industriais para o negócio de Soluções de Automação de Máquinas da Emerson. Nesta função, ela lidera o portfólio global de produtos e a estratégia de produtos para os PCs industriais da Emerson.