Edge-to-Cloud: Революция в промышленной автоматизации

В эпоху Индустрии 4.0 конвергенция операционных технологий (OT) и информационных технологий (IT) меняет промышленный ландшафт.

В основе преобразований лежит критическая потребность в беспрепятственном потоке данных из цеха в облако, что позволяет получать информацию в режиме реального времени и принимать решения на основе данных. В этой статье рассматривается, как интегрированные решения для визуализации оборудования, в частности синергия передового программного обеспечения для человеко-машинного интерфейса (HMI) и надежного промышленного оборудования, стимулируют следующую волну инноваций в интеллектуальном производстве.

Эволюция промышленной автоматизации: От изолированных систем к связанным экосистемам

Традиционные проблемы в промышленной среде

Исторически промышленная автоматизация сталкивалась с рядом ограничений:

• Изолированность данных: изолированные системы ПЛК и собственные протоколы препятствовали всестороннему анализу данных.
• Ограниченная видимость: Отсутствие оперативной информации в режиме реального времени в масштабах всего предприятия препятствовало быстрому принятию решений.
• Негибкость: Жесткие системы не могли адаптироваться к быстро меняющимся производственным требованиям.
• Сложности технического обслуживания: Реактивные подходы к техническому обслуживанию приводили к непредвиденным простоям и росту затрат.
• Нехватка квалифицированных кадров: по мере того как опытные операторы уходили на пенсию, интуитивно понятные интерфейсы стали играть решающую роль в поддержании производительности.

Перспективы Индустрии 4.0

Появление технологий Индустрии 4.0 предлагает решения этих проблем, обещая:

• Бесшовное подключение на всех уровнях промышленной пирамиды.
• Аналитика данных в реальном времени для предиктивного обслуживания и оптимизации процессов.
• Гибкие и адаптивные производственные системы.
• Усиленная кибербезопасность для защиты критически важных промышленных активов.
• Повышение эффективности работы операторов благодаря интуитивно понятным интерфейсам и дополненной реальности.

Однако реализация этих преимуществ требует нового подхода к промышленной автоматизации - такого, который преодолевает разрыв между OT и IT, от границ до облака.

Представляем решение Advantech для машинной визуализации

Комплексное решение Advantech, объединяющее программное обеспечение HMINavi и панели оператора серии WOP-200, решает эти проблемы. Такой интегрированный подход обеспечивает беспрепятственный поток данных от ПЛК к облаку, революционизируя способы визуализации, анализа и оптимизации операций в промышленности.

HMINavi: интеллектуальное ядро промышленной цифровизации

HMINavi находится в авангарде инновационного программного обеспечения для HMI, предлагая набор функций, предназначенных для облегчения перехода от граничных к облачным данным:

1. Расширенные возможности визуализации:

• Интуитивно понятный дизайн интерфейса с более чем 60 настраиваемыми объектами приложения.
• Панели мониторинга и управления процессом в режиме реального времени.
• Динамическое представление данных с помощью расширенных графиков, включая исторические радарные диаграммы.

2. Бесшовная интеграция ПЛК и сбор данных:

• Поддержка более 500 протоколов ПЛК, что обеспечивает совместимость с широким спектром промышленного оборудования.
• Прямое подключение к ПЛК для сбора данных в режиме реального времени.
• Пограничные вычислительные возможности для локальной обработки и анализа данных.

3. Надежное управление данными и историзация:

• Регистрация данных в реальном времени для всестороннего анализа процессов.
• Историография данных и решения для долгосрочного хранения данных для анализа тенденций и соблюдения требований.
• Гибкое управление рецептами для быстрой переналадки производства.

4. Подключение к облаку и интеграция IoT:

• Поддержка протокола MQTT для безопасной и эффективной передачи данных в облако.
• Функциональность сервера/клиента OPC UA для стандартизированного обмена данными.
• Интеграция с основными облачными платформами, позволяющими проводить расширенную аналитику и удаленный мониторинг.

5. Расширенные функции безопасности:

• Многоуровневая защита, включая шифрование файлов проекта и гранулярный контроль доступа пользователей.
• Всеобъемлющие журналы аудита для отслеживания изменений в системе и действий пользователей.
• Возможность безопасного удаленного доступа для управления распределенными операциями.

6. Масштабируемость и гибкость:

• Кросс-платформенная совместимость, работающая на любой системе Windows x86.
• Масштабируемая архитектура, которая растет вместе с потребностями вашего бизнеса.
• Режимы автономного и онлайн-моделирования для эффективного проектирования и тестирования HMI.

1. Устойчивость к воздействию окружающей среды:

• Широкий диапазон рабочих температур (от -15°C до 65°C, расширенный до -25°C-75°C в некоторых моделях).
• Передняя панель со степенью защиты IP66 для превосходной защиты от попадания пыли и воды.
• Виброустойчивая конструкция для надежной работы в условиях повышенного движения.

2. Повышенная производительность и долговечность:

• Мощные процессоры и большой объем памяти для бесперебойной работы сложных приложений HMI и задач пограничных вычислений.
• Конформное покрытие материнских плат, увеличивающее срок службы на 80 %.
• Высокое среднее время наработки на отказ (MTBF) для снижения затрат на долгосрочное обслуживание.

3. Универсальные возможности подключения:

• Несколько последовательных портов (RS-232, RS-422/485) для интеграции устаревших устройств.
• Двойные порты LAN в некоторых моделях для повышения гибкости сети и резервирования.
• Поддержка различных промышленных протоколов связи.

4. Архитектура, ориентированная на безопасность:

• Операционная система реального времени (RTOS) для детерминированной производительности и снижения уязвимости к киберугрозам.
• Изолированный вход питания для повышения устойчивости к электрическим помехам.

Преобразование отраслей промышленности благодаря интеграции "от границы до облака"

Передовое производство

• Видимость производственных процессов в реальном времени на нескольких предприятиях.
• Предиктивные стратегии обслуживания на основе алгоритмов машинного обучения и искусственного интеллекта.
• Гибкие производственные возможности, поддерживающие быструю переналадку и мелкосерийное производство.

Фармацевтическое производство

• Сквозная прослеживаемость данных от сырья до готовой продукции.
• Соответствие требованиям FDA 21 CFR Part 11 и другим нормативным требованиям благодаря безопасной обработке данных и аудиторским записям.
• Контроль качества в режиме реального времени и оптимизация процессов на основе облачной аналитики.

Нефтегазовые операции

• Централизованный мониторинг и контроль распределенных активов, от устья скважины до нефтеперерабатывающего завода.
• Предиктивное обслуживание критически важного оборудования для предотвращения дорогостоящих простоев.
• Повышение безопасности за счет оценки рисков в режиме реального времени и быстрого реагирования на критические события.

Изготовление металлоконструкций

• Динамическое планирование производства на основе спроса и доступности ресурсов в режиме реального времени.
• Автоматизированный контроль качества за счет интеграции данных контроля с облачной аналитикой.
• Оптимизация энергопотребления на всей производственной линии благодаря комплексному анализу данных.

Будущее промышленной автоматизации

По мере того как промышленные предприятия по всему миру борются с проблемами цифровой трансформации, потребность в интегрированных решениях «от края до облака» становится как никогда актуальной. Решение Advantech для визуализации станков, сочетающее в себе универсальность HMINavi и надежность панелей серии WOP-200, предлагает четкий путь к этому будущему.

Благодаря бесшовному соединению данных ПЛК из цеха в облако этот интегрированный подход позволяет:

• Принятие решений в режиме реального времени на основе всеобъемлющих оперативных данных.
• Предиктивные стратегии технического обслуживания, которые минимизируют время простоя и снижают затраты.
• Гибкие и адаптивные производственные системы, быстро реагирующие на запросы рынка.
• Повышенная кибербезопасность для защиты критически важных промышленных активов и данных.
• Повышение эффективности работы оператора благодаря интуитивно понятным интерфейсам и поддержке дополненной реальности.

Если вы хотите оптимизировать существующие операции, интегрировать различные системы или проложить путь к полностью цифровизированной «умной фабрике», решения Advantech обеспечат инструменты и возможности, необходимые для успеха в современном конкурентном промышленном ландшафте.

Оцените возможности HMINavi уже сегодня

Хотя преимущества нашего интегрированного решения очевидны, мы считаем, что его истинный потенциал можно полностью оценить только на собственном опыте. Мы приглашаем вас сделать первый шаг к преобразованию ваших промышленных операций.

Ознакомится с доступными продуктами серии WOP-200 и их аналогами можно по ссылке