Les usines intelligentes ont besoin de machines plus intelligentes
Edge Computing offrent de nouvelles possibilités de revenus et de réduction des coûts pour les fabricants de machines et d'équipements.
Quelle est la meilleure façon de développer de nouvelles générations d'équipements plus intelligents qui répondent aux demandes des clients ? Edge Computing est une approche importante à considérer.
Alors que l'automatisation fait partie intégrante de la conception des machines depuis de nombreuses années, de nouveaux concepts tels que la transformation numérique, la fabrication intelligente, l'industrie 4.0 et l'internet industriel des objets (IIoT) sont de plus en plus appliqués dans le monde des machines afin d'apporter une différenciation et des avantages concurrentiels.
Découvrez ce que machine builders et les fabricants d'équipements peuvent faire pour adopter ces concepts, et comment les technologies telles que Edge Computing peuvent répondre aux exigences des constructeurs de machines et des clients finaux dans ce livre blanc riche en informations.
Introduction
Il existe de nombreux types d'entreprises et de sociétés dans le domaine de la fabrication de machines et d'équipements (OEM), mais un défi est toujours le même : le marché est très concurrentiel. Chaque génération d'équipement offre des améliorations en termes de prix et de performances par rapport aux générations précédentes. Les départements de conception, d'ingénierie et de gestion des produits doivent constamment évaluer les compromis entre les améliorations des nouvelles technologies et les augmentations de coûts associées à mesure qu'ils mettent de nouveaux modèles sur le marché.
L'automatisation fait partie intégrante de la conception des équipements depuis de nombreuses années, de nouveaux concepts tels que la transformation numérique, la fabrication intelligente, l'industrie 4.0 et l'Internet industriel des objets (IIoT) sont de plus en plus appliqués dans le monde de la fabrication pour offrir des avantages concurrentiels. Ce document se concentre sur ce que les fabricants de machines et d'équipements (OEM) peuvent faire pour tirer parti de ces nouveaux concepts et sur la manière dont les OEM peuvent répondre à leurs besoins spécifiques ainsi qu'à ceux de leurs clients. Edge Computing peuvent répondre à leurs besoins uniques ainsi qu'aux exigences de leurs clients.
Les usines intelligentes et la fabrication intelligente ont besoin smart machines
De la même manière que l'automatisation des machines, à l'aide d'automates programmables et de PAC, a révolutionné la conception des équipements il y a une génération, les usines intelligentes et la fabrication intelligente font à nouveau évoluer le monde industriel. L'application des concepts de transformation numérique permet aux entreprises de fonctionner au maximum de leurs performances en exploitant les données recueillies par les systèmes de contrôle et les capteurs. Cette approche fournit des analyses en temps réel aux opérateurs, des données qui contribuent à améliorer l'efficacité globale des équipements (OEE), et des données qui peuvent être collectées et analysées localement. Les données peuvent également être envoyées à l'adresse Cloud pour une analyse plus approfondie dans diverses applications. Les applications peuvent comprendre l'optimisation de la maintenance, l'agilité de la chaîne d'approvisionnement et l'augmentation du rendement de plusieurs installations engagées dans une production similaire.
Les machines et les équipements OEM sont des éléments fondamentaux de la production. Les usines intelligentes et la fabrication intelligente ne peuvent être réalisées que si Smart Machines fonctionne comme conçu par leur OEM ou spécifié par l'utilisateur final. L'adoption de la transformation numérique permet aux constructeurs de machines et d'équipements d'améliorer la conception et soutient le développement de nouveaux services autour de la performance et de la maintenance des équipements. Une question importante se pose : quelle est la meilleure façon de développer de nouvelles générations d'équipements plus intelligents, ou de permettre aux conceptions et déploiements existants de répondre aux exigences des clients ? Edge Computing est une approche qui peut résoudre bon nombre des principales exigences de conception.
Qu'est-ce que c'est ? Edge Computing?
Edge Computing se présente sous de nombreuses formes et peut être définie de manière générale comme toute informatique qui se déroule en dehors du site data center. Avec une définition aussi large, il n'est pas surprenant qu'il existe de nombreuses définitions confuses qui couvrent à la fois l'industrie informatique et l'industrie de l'automatisation et des contrôles, que nous appelons la technologie opérationnelle (OT).
Gartner, un important cabinet d'analystes, a publié une topologie simple qui permet à chacun de comprendre quel type de Edge computing pourrait leur être utile. Cette image de topologie illustre une pile technologique d'infrastructure qui montre les types de serveurs, de dispositifs ou de plates-formes qui peuvent être caractérisés en tant que Edge Computing et où ils résident depuis le point d'extrémité physique "à l'adresse edge" de la source de données. Elle fait allusion aux types de puissance de calcul, de collecte, d'analyse et de déplacement des données qui sont disponibles en dehors du site réel data center. Edge offre des avantages extrêmement importants aux fabricants d'équipements et à leurs clients.
À partir de cette topologie, il est facile de voir que les dispositifs Edge à Compute Edge sont applicables aux constructeurs de machines et d'équipements. Dans la pratique, toutes les machines et tous les équipements d'aujourd'hui possèdent des aspects du Device Edge avec des PLC, et certains possèdent des dispositifs Gateway Edge . À certains égards, les PC industriels et les panels utilisés par les machines ou les équipements entrent dans cette catégorie de passerelle. Ils peuvent être le premier "point de contact" pour un dispositif edge PLC. Pourtant, les IPC ont une puissance de calcul et d'analyse limitée ou souffrent de problèmes de fiabilité et de convivialité communs, similaires à ceux d'un PC ou d'un serveur typique qui n'est pas fabriqué pour des environnements difficiles. D'autres types de plates-formes informatiques Edge spécialement conçues sont donc nécessaires pour répondre aux besoins des clients.
Lorsqu'il s'agit de moderniser les systèmes de commande et d'automatisation des machines, c'est le Compute Edge qui doit retenir l'attention des constructeurs d'équipements. Edge Computing offre toutes les caractéristiques et capacités nécessaires aux fabricants de machines et d'équipements pour améliorer leurs conceptions actuelles et passer à la livraison d'équipements encore plus intelligents.
Edge Computing permet smart machines & équipement
Edge Computing est une technologie modulaire évolutive qui prend en charge le développement de composants logiciels et d'applications standardisés et modulaires afin d'accroître l'efficacité.
Elle peut permettre de consolider les applications existantes des fabricants d'équipements, telles que les logiciels de surveillance et de contrôle, sur une plate-forme unique tout en permettant à d'autres applications critiques de fonctionner sur la même plate-forme. Il est ainsi plus facile de développer des machines et des équipements intelligents, compatibles avec l'Internet industriel des objets (IIoT), et d'ajouter facilement de futures applications qui prennent en charge les demandes évolutives des clients en matière d'industrie 4.0 et de fabrication intelligente.
Lorsqu'il est mis en œuvre, Edge Computing peut faciliter une évolution en douceur des équipements d'aujourd'hui vers des machines numérisées intégrées aux opérations d'un client. Cela inclut de multiples capacités telles que la connectivité sur site ou Cloud jusqu'à Smart Machines entièrement intégré qui embrasse la transformation numérique sans avoir besoin d'une mise à niveau et d'une reconception complexes.
Edge Computing caractéristiques pour les constructeurs de machines et d'équipements
Bien que la catégorie Compute Edge soit assez large, il existe un certain nombre de caractéristiques clés qui restreignent les types de fonctions qui s'appliquent spécifiquement à un fabricant de machines ou d'équipements.
Soutien aux applications d'automatisation et de contrôle existantes
Edge Computing Les plates-formes doivent être capables d'exécuter les applications de contrôle et d'automatisation existantes de manière modulaire, sans qu'il soit nécessaire de procéder à une réarchitecture importante. La virtualisation est une technologie clé. Essentiellement, chaque IPC existant peut fonctionner comme un "IPC virtuel" ou une machine virtuelle sur la plate-forme. Edge Computing plate-forme. Cela permet de consolider tous les IPC existants sur une seule plate-forme. Aucune de ces machines virtuelles n'est consciente des autres machines virtuelles, de sorte que toutes les applications continuent de fonctionner indépendamment.
Modification et mise à niveau des applications de contrôle existantes
Avec une plateforme virtualisée Edge Computing il est désormais possible d'ajouter des degrés de flexibilité beaucoup plus importants au fonctionnement et à la surveillance des machines et des équipements. Par exemple, avec l'approche traditionnelle IPC/HMI, chaque station d'une machine ou d'un équipement est limitée à ce que cet IPC/HMI peut afficher, de sorte qu'un seul opérateur peut surveiller un équipement complexe à partir d'un seul endroit. Ce n'est pas un modèle idéal. Grâce à la virtualisation, les fabricants d'équipements peuvent offrir une plus grande flexibilité à leurs clients en permettant à plusieurs personnes d'accéder à distance aux données et aux applications à partir de différents postes. Ce modèle autonome est préférable et offre plus d'options aux clients.
Ajout de nouvelles applications d'analyse et de transformation numérique
Avec la virtualisation, il est potentiellement plus facile d'ajouter de nouvelles applications en créant simplement une nouvelle machine virtuelle sur votre Edge Computing plate-forme. Cela ouvre la voie à l'ajout de nouvelles applications sans impact sur les applications existantes. Cela peut inclure la collecte de données localisées, l'analyse en temps réel et le filtrage des données avant leur transport vers des sites externes, comme le site data center d'un client, ou vers le site Cloud, peut-être le vôtre. Cela peut également dépendre d'éléments tels que les lois sur la confidentialité des données et, bien sûr, suppose que vous disposiez d'une plateforme évolutive en fonction de l'expansion des besoins. Edge Computing évolutive au fur et à mesure que les besoins augmentent.
Soutien à la convergence OT/IT
C'est peut-être un sujet qui n'est pas souvent pris en compte par les constructeurs de machines et d'équipements, mais il est de plus en plus important dans les initiatives de transformation numérique. Les applications de contrôle et d'automatisation qui font fonctionner la machine sont bien comprises par vos ingénieurs concepteurs et vos clients qui font fonctionner les machines. Ils se concentrent sur la technologie opérationnelle (OT). L'expertise pour développer des capacités analytiques sophistiquées, impliquant peut-être l'apprentissage automatique (ML) et l'intelligence artificielle (AI), ainsi que la capacité de transférer de manière sécurisée les données appropriées vers un site data center ou vers le site Cloud est souvent le domaine des experts en technologie de l'information (IT). Edge Computing Les plateformes peuvent répondre à la fois aux exigences de l'OT et de l'IT. Il est important de s'assurer qu'une plateforme qui prend en charge plusieurs types d'applications d'exploitation est simple à déployer et à maintenir, et facile à gérer par les professionnels de l'OT et de l'IT.
Edge Computing offrent aux fabricants d'équipements et de machines la possibilité d'offrir de nouveaux services générateurs de revenus tout en contribuant à réduire les coûts et à améliorer le TCO.
De nouvelles possibilités de revenus
Bon nombre des capacités et des nouvelles applications que Edge Computing les plateformes permettent de créer de nouveaux services générateurs de revenus ou d'optimiser les capacités de service et d'assistance existantes. Par exemple, une tendance qui commence à se dessiner est le concept de "machine en tant que service" ou d'"équipement en tant que service", selon lequel le client final paie en fonction du temps ou de l'utilisation au lieu d'un achat de capital traditionnel. Pour réussir à mettre en œuvre et à maintenir un tel modèle, le fabricant de machines ou d'équipements doit comprendre le profil de performance et de maintenance de l'équipement, et avoir la capacité de collecter et d'analyser avec précision les données appropriées.
Simplifie le service
Compact, sans ventilateur, montage mural ou sur rail DIN
Industrie évaluée
-10 à 60 °C (-10 à 140 °F)
10 à 95% d'humidité
3 Grms (5 à 500 Hz)
Remplacement à chaud, auto-identification et synchronisation automatique
Ruggedization
Pour un fabricant de machines et d'équipements, c'est peut-être évident, mais Edge Computing Les plates-formes sont fournies par divers fournisseurs, qui ne connaissent pas tous l'environnement d'exploitation final de l'équipement. Il ne s'agit pas seulement d'une question de robustesse, mais aussi d'éliminer les temps d'arrêt, de simplifier au maximum la maintenance et l'assistance, et d'offrir une surveillance à distance. De même, Edge Computing Dans le monde de l'OT, les plates-formes doivent être prêtes à fonctionner de manière autonome pendant de longues périodes, car il n'y a souvent aucune connectivité avec le monde extérieur.
Réduction des coûts
En fin de compte, l'adoption Edge Computing ne devient viable que si elle répond aux contraintes de coût strictes des marchés hautement concurrentiels sur lesquels évoluent les constructeurs d'équipements. Lors de l'évaluation des Edge Computing il est important de tenir compte des coûts d'investissement ainsi que des coûts de développement et des coûts permanents. Outre les économies réalisées grâce à des éléments comme la virtualisation, le coût est fonction de la valeur. Les plates-formes plus onéreuses offrent un ensemble de valeurs et d'avantages bien plus importants que les simples dispositifs ou passerelles dotés d'une puissance de calcul inférieure. Cette approche permettra de réduire d'autres coûts tels que la surveillance manuelle, les temps d'arrêt, les ressources en personnel et l'efficacité des applications. Certains de ces coûts peuvent être moins tangibles, mais à mesure que les industries évoluent vers l'automatisation, la transformation numérique et les initiatives connexes, telles que l'industrie 4.0, la fabrication intelligente et l'IIoT, les fabricants d'équipements doivent tenir compte des applications futures et des changements dans l'environnement des clients.
Edge Computing les plateformes doivent être simples, protégées, autonomes
Il y a trois principes clés qui régissent une efficacité réelle Edge Computing Plateformes. Vous devez garder ces considérations à l'esprit lorsque vous choisissez la bonne plateforme pour les besoins d'un client. Edge Computing plateforme adaptée aux besoins d'un client :
Simplicité
Une plateforme Edge Computing doit être facile à installer et à déployer en quelques minutes.
Il offrirait une interface de gestion facile à utiliser et intuitive et, dans le cas de systèmes redondants, si une unité doit être remplacée, la remise en service complète d'un système ne nécessite qu'une simple pression sur un bouton.
Les systèmes non redondants peuvent conserver une image de sauvegarde dans le cloud qui peut être automatiquement restaurée si nécessaire.
Protection
Basculement sans faille dans les systèmes redondants en cas de panne ou si la plateforme détecte de manière proactive un problème à venir.
La plate-forme devrait comporter des dispositifs de sécurité intégrés.
Tous les ports externes inutilisés, tels que les USB, sont désactivés et doivent être explicitement activés si nécessaire.
Des changements de mot de passe sont nécessaires lors de la première connexion afin d'éviter l'exposition commune à la sécurité par des mots de passe connus et simples. Ces plateformes disposent d'un pare-feu intégré qui prend en charge l'inscription des adresses IP sur liste blanche et liste noire.
La plate-forme comprend la capacité de surveiller la santé de base de toutes les applications fonctionnant sur la plate-forme afin d'alerter les utilisateurs de problèmes potentiels d'application, ou que des applications malveillantes ont été déployées sur une plate-forme.
Autonomie
Vos edge computing plateformes sont-elles conçues pour fonctionner pendant de longues périodes sans connectivité avec le monde extérieur ? La surveillance prédictive de l'état de santé et le basculement transparent permettent aux systèmes redondants de continuer à fonctionner.
Les plates-formes devraient s'autogérer, en assurant des fonctions telles que l'équilibrage automatique de la charge lorsque la charge des applications varie.
Une plate-forme de calcul edge doit pouvoir être gérée à distance, soit par le biais d'un service cloud , soit en l'intégrant à une solution de construction d'équipements ou de gestion des clients grâce à un ensemble d'interfaces de programmation d'applications (API) standard.
Vous fait gagner du temps et des efforts
Prend en charge les appareils OVF, y compris les images VMware
Consolider les demandes actuelles et celles de legacy
Pas de mode redondant ou de configuration de clustering nécessaire
Résumé
Le marché des fabricants de machines et d'équipements entre dans une période d'évolution qui apportera autant de changements que l'introduction du PLC il y a une génération. Edge Computing L'automate programmable est une technologie essentielle qui permettra et facilitera cette transition. Edge Computing Elles joueront un rôle essentiel dans l'extension des capacités traditionnelles de contrôle et d'automatisation des équipements. Elles permettront également aux fabricants d'équipements d'adopter des initiatives de transformation numérique pour eux-mêmes et de s'intégrer aux initiatives de leurs clients.
Plus d'informations
Pour plus d'informations sur les fabricants d'équipements et de machines, consultez le site : https://www.stratus.com/oem/
Le site Stratus ztC Edge ligne de produits est une gamme de Edge Computing plateformes spécialement conçues pour répondre aux exigences des installations industrielles et des sites éloignés. En tant que telles, ztC Edge les plateformes sont idéales pour les constructeurs de machines et d'équipements qui mettent à niveau leurs capacités dans les applications traditionnelles de contrôle et d'automatisation et s'orientent vers Smart Machines qui soutient les initiatives de transformation numérique telles que la fabrication intelligente, l'industrie 4.0 et l'IIoT.
Connectez votre Smart Machine à l'entreprise et Cloud
La plate-forme ztC Edge est différente des IPC qui ne prennent pas en charge un large éventail d'applications simultanément - la virtualisation lui permet de prendre en charge plusieurs applications diverses, notamment des passerelles plus performantes Edge qui se concentrent sur l'accès aux données avec des fonctionnalités limitées. ztC Edge Les plates-formes diffèrent également des serveurs de classe informatique qui ne sont pas conçus pour les environnements difficiles, car elles sont robustes pour supporter des plages de température étendues et ne comportent pas de pièces mobiles.
La gamme de produits ztC Edge est unique dans sa façon de relever les défis fondamentaux auxquels sont confrontés les constructeurs de machines et d'équipements. Chaque site ztC Edge est livré avec une couche de virtualisation pré-intégrée et est préconfiguré de sorte qu'il peut être mis en service en moins de 30 minutes.
À propos de Stratus Technologies
Stratus simplifie le fonctionnement des applications critiques 24 heures sur 24, 7 jours sur 7. Les technologies de Stratus' permettent de prévenir de manière proactive les temps d'arrêt non planifiés, tant sur le site data center que sur le site edge, et nos services garantissent la résolution des problèmes avant que les clients n'en aient besoin. Depuis plus de 35 ans, les entreprises du Fortune 500 et les petites et moyennes entreprises dans un large éventail d'industries à travers le monde font confiance à Stratus pour une disponibilité continue et simple d'utilisation.
