Освоение IIoT с помощью систем управления на базе ПК

В наше время темы Индустрии 4.0 и индустриального «Интернета вещей» (Industrial Internet of Things, IIoT) постоянно привлекают к себе внимание, и на это есть действительно веские причины. Ключевые темы для обсуждения, помимо «умных» производств, вращаются вокруг организации высокого уровня сетевого взаимодействия, а также управления большими объемами данных, которые ежедневно генерирует производственное оборудование по всему миру. Взаимодействие необходимо как раз для того, чтобы получить из этих данных ценные аналитические выводы, которые нужны для оптимизации как самого бизнеса, так и его производственных процессов.

В ближайшее время эта тематика продолжит быть наиболее обсуждаемой, поскольку экономическая обоснованность таких нововведений является очень актуальным вопросом. Различные мотивационные компании нужны бизнесу, чтобы понять, как максимально эффективно использовать большие объемы данных и подключения к облачным приложениям, что в свою очередь должно обеспечить его дальнейший рост. Производственные операции продуцируют огромное множество данных, и найти пути превращения этих данных в полезную, имеющую практическую ценность форму является для современных предприятий первоочередной задачей, которую учитывают при принятии важных для компании решений, позволяющих им оставаться инновационными и конкурентоспособными.

Однако передача и хранение этих данных — это только верхушка айсберга высоких технологий. Уровень современной интеграции в наименьшие стадии производства позволяет компаниям, наряду с продвижением передовых методов управления для оптимизации и модернизации процессов, достигать высочайшей степени осведомленности о текущей работе оборудования (рисунок). Такие понятия, как диагностическое обслуживание, уменьшение времени простоев и решения для управления оптимизацией-минимизацией рабочих циклов, а также пиковых потреблений мощности, дают компаниям невиданную ранее наглядность их работы, которая ведет к увеличению эффективности производства и снижению себестоимости выпускаемой продукции.

Рисунок. Информация, доступ к которой обеспечивается реализацией в производстве IIoT

Хотя осуществление этих концепций может быть достигнуто самыми разными средствами, системы управления на базе ПК обеспечивают возможность использовать наиболее эффективные способы построения этого типа функциональности, которая в значительной степени реализуется на основании стандартов.

Вдобавок к этому системы управ­ления на базе ПК находятся на передовом рубеже слияния автоматизационных и информационных технологий (AT/IT). Сегодня это слияние происходит в мире автоматиза­ции и управления практически повсеместно, а началось оно довольно давно и уже тогда предполагало разработку подобных систем управления с высоким уровнем интеграции. Облачные промышленные базы данных, объектно-ориентированные производственные процессы и системы управления с отправкой push-уведомлений на мобильные устройства — это только некоторые из тех впечатляющих вещей, которые пригодятся компаниям, идущим в ногу со временем.

Взаимодействие и большие объемы данных

Сетевое взаимодействие имеет большое значение для технологии IIoT и в рамках Индустрии 4.0, однако данные, передаваемые по этим сетям, имеют гораздо бо?льшую ценность. Бесперебойный, циклический сбор и хранение данных в режиме реального времени являются необходимыми условиями для эффективного анализа продуктивности/производительности и коррекции ошибок, возникающих при работе производственного технологического оборудования.

С этой точки зрения, программное обеспечение (ПО) для «Интернета вещей» включает в себя возможности для хранения всей полезной информации, накапливаемой при реализации циклического сбора данных в режиме реального времени и имеющей стандартный формат данных. В зависимости от нужд компании эти данные с легкостью можно сохранить в памяти локального контроллера, облачном сервере или локальной сети предприятия. Платформа хранения данных предоставляет пользователю полную картину процесса производства и данные
о производительности, что является исключительно важным информационным ресурсом, так как в случае возникновения проблемы с помощью полученной информации можно будет провести полноценный анализ состояния оборудования и реализовать другие полезные возможности.

Записанные данные о процессе производства можно анализировать и онлайн, и без доступа к Интернету, а циклы работы оборудования — проинспектировать по минимальным, максимальным или средним показателям рабочих циклов. Такие функции, как анализ состояния оборудования без доступа в Интернет, диагностическое обслуживание, выявление «шаблонов данных», оптимизация работы оборудования и длительное хранение архивов данных, созданы специально для тех компаний, которым требуется полный интеллектуальный анализ данных всех процессов производства, вплоть до мельчайших.

Еще одна полезная функция ПО для «Интернета вещей» — обеспечение перемещения данных от одной точки до другой. Это необходимо для того, чтобы имеющий соответствующие полномочия персонал мог получить полный доступ к необходимым данным вне зависимости от того, в какое время им эти данные требуются или в какой точке мира они находятся. Для интеграции в смартфоны и другие устройства эта функция поддерживает использование стандартных протоколов для общения в облаке, таких как MQTT, AMQP и OPC-UA.

Расширение спектра стандартных задач по управлению с помощью облачных технологий и таких методов, как большие данные (big data), выявление «шаблонов данных», а также управление состоянием оборудования и потребляемой производством мощностью, позволяют значительно улучшить производственный процесс, повысить эффективность работы оборудования и обеспечить своевременный выход на рынок новых продуктов, удовлетворяющих постоянно меняющиеся запросы потребителей.

Чтобы использовать системы управления на базе ПК и ПО промышленного «Интернета вещей» для создания прозрачного соединения между устройствами «Интернета вещей» и интернет-услугами, потребуется всего лишь их первичная настройка с помощью графического интерфейса пользователя. Доступ к необходимым услугам можно обеспечить через публичные облачные сервисы или с помощью частных локальных сетей. Использование таких платформ и услуг совместно с системами управления на базе ПК, имеющими встроенную поддержку таких сервисов, позволяет найти решения, благодаря которым систему управления можно очень быстро настроить, а обработанные данные будут тут же доступны для считывания и анализа.

Значимость данных при любом типе производственных операций нельзя переоценить, и возможность использования этой информации в текущем функционировании производства, сокращение времени простоев оборудования, а также снижение себестоимости конечной продукции стали золотым стандартом для современных производств. Это именно те темы, которые необходимо обсуждать при упоминании таких понятий, как Индустрия 4.0 и IIoT. Системы управления на базе ПК стали стандартом де-факто для компаний, которые ищут новые эффективные методы получения четких и определенных бизнес-показателей при все более увеличивающемся количестве «умных» производств.