邊緣控制器的IIoT技術,使OEM提供最終用戶優化和預測性維護功能

2020/08/28 23:36

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工業物聯網(IIoT)解決方案、收集機器數據以及監視機器性能和可靠性。最終用戶和OEM都可以根據此數據來實現其目標,通過預測性維護來提高資產正常運行時間,並通過生產分析來提高資產效率。

製造工廠的最終用戶OEMIIoT技術供應商正在合作設計和實施設備,以確保能夠實現價值,同時克服了共享數據的風險。製造工廠的最終用戶和機械原始設備製造商也需要強大而安全的平台,這些平台現在以邊緣計算的形式提供。

應用場地

對於未開發的項目,最終用戶可能希望OEM可以使用支持IIoT的最新技術自動交付設備。但是,許多行業在舊有設備和控制平台上進行了大量投資,他們還尋求實現IIoT並實現相關資產監控收益的方法,同時將其運營中斷降至最低。

最終用戶和OEM雙方都有共同的願望,即確定和實施最佳IIoT做法。最終用戶和OEM發現他們可以相互協作並可以與IIoT技術合作夥伴進行協作,以確保他們的策略能夠形成完整且兼容的生態系統解決方案。

最終用戶和OEM都希望將設計重點放在實現增值技術上,並著手解決最大的難題。由於OEM正在設計和製造設備,因此對他們而言,了解最終用戶以及IIoT技術如何幫助創造價值至關重要。

最終用戶的擔憂

工業最終用戶希望實施能夠改善運營和業務績效的IIoT解決方案。最終用戶可能有多個站點,並且每個站點可能都運行多個不同的系統,因此互操作性,可靠性,安全性和可伸縮性都是至關重要的。

雖然最終用戶將無法立即實現其所有IIoT目標,但他們絕對希望OEM能夠使他們的機器能夠收集,存儲和分析優化性能和完成預測性維護所需的數據類型(請參見圖1)。

 

(圖1:通過提供對正確的IIoT來源數據的即時訪問,OEM可以幫助用戶優化運營並執行預測性維護。)

一些最終用戶需要其OEM供應商遵守編程,設計和操作標準,這對於OEM向眾多不同客戶提供系統的OEM來說是一個挑戰。但是,遵守行業標準和行業通信協議可以提高一致性和兼容性。

數位化轉型可能不會直接改變基礎設備的運行,至少最初不會如此。儘管用戶希望完全訪問IIoT釋放的所有數據,但他們可能會擔心與其他方(尤其是通過互聯網)共享此數據。如果實現了共同的價值,例如提高資產可靠性,則最終用戶可以接受數據共享,尤其是與渴望了解現場設備性能的OEM共享。

最終用戶通常知道他們想要查看的關鍵性能指標(KPI),但他們可能需要幫助確定通過IIoT集成哪些其他數據,尤其是在建立有價值的預測性維護功能方面。

最後,要實現IIoT的全部利益,用戶必須將其運營技術(OT)設備與IT基礎設施融合在一起。這些正在實施中,但並非所有最終用戶都可以使用。OEM和技術供應商需要提供IT就緒解決方案以簡化此過程。

 

OEM關注

OEM是設計和微調機器的專家。有些人可能專注於此目標,因此可能面臨挑戰,以充分了解最終用戶如何需要將一組機器作為系統進行操作。儘管如此,每個OEM都將知道其機器上可用的重要“少量數據”,這對於開發諸如整體設備有效性(OEE)指示之類的分析是必需的(請參見圖2)。

 

(圖2:OEM是設備專家,並且了解重要的“小數據”,可用於支持“大數據”分析,從而優化操作並改善維護。)

由於OEM通常生產大量機器,有時會生產許多具有多種選擇的型號,因此,他們自然對建立標準自動化平台以提高組織內的一致性和效率感興趣。模塊化的自動化硬件設計和編程方法通常非常適合OEM,但其內部標準可能與最終用戶的標準不完全一致。

OEM可以通過實施平台來解決這些問題,這些平台可以提供所需的確定性控制,並支持工業OT和IT友好的通信協議。這確保了自動化平台可以與任何類型的現場設備進行交互,同時還可以將最終數據暴露給最終用戶。

OEM也渴望獲得大量的實際操作數據,以便他們可以使用它們來改善設備設計和性能。長期服務的設備中的數據可以揭示在有限的測試條件下根本無法獲得的見解。然而,OEM必須對最終用戶可能不願提供可能暴露其競爭地位的數據這一事實感到敏感。OEM和最終用戶可以從此領域中更強大的協作中受益。

邊緣計算解決方案

工業自動化技術供應商提供的邊緣計算選件,使最終用戶和OEM都可以利用IIoT來改善其運營和設備。添加到新的和現有OT系統,邊緣網關和邊緣設備收集數據,並將其傳輸到現場或雲基礎的系統。使這些數據可用是優化操作和提供預測性維護的第一步。

一個更全面的選擇是在使新設備自動化時使用邊緣控制器(參見圖3)。邊緣控制器像傳統的工業選項一樣執行確定性控制,但是它們還集成了IT友好型通用計算。因此,邊緣控制器是最終用戶和OEM實現強大而可靠的控制,以及將OT數據與IT系統安全無縫集成在一起的重要方式

 

(圖3:與艾默生(Emerson)提供的控制器一樣,邊緣控制器是一項重要的IIoT技術,使OEM能夠提供最終用戶所需的優化和預測性維護功能。)

現場安裝的邊緣控制器可以收集,存儲,匯總和分析數據。由於它們位於數據源旁邊,因此避免了可能影響結果的任何延遲或分辨率問題。通過現場預處理,邊緣控制器使用基於IT的高效協議僅將相關數據發送到更高級別的系統,從而最大程度地減少了帶寬和上游處理成本。

結論性思想

數位化轉型和IIoT帶來了許多新機會,以提高生產力,提高效率並創建新的收入模型。製造最終用戶,OEM和IIoT解決方案合作夥伴了解這一點,並正在製定其長期戰略,以利用這些技術並使自己在競爭中脫穎而出。利用正確的邊緣計算平台,OEM可以提供可交付KPI,OEE和預測性維護信息的設備,最終用戶需要這些信息才能從其資本設備中實現最大價值。

 

圖文參考: Control Engineering


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