Industry 4.0 коммуникациялық желілері машиналарға, датчиктерге және қызметкерлерге нақты уақытта ақпарат алмасуға мүмкіндік береді. Үшінші өнеркәсіптік революциядан қалған шешімдер мен дәстүрлі жаппай өндірістен асып түсетін бұл негізгі технология өнеркәсіп саласын түбегейлі өзгертуге арналған. Цех жабдығын ERP бағдарламалық жасақтамасымен және диспетчерлік жүйелермен тікелей байланыстыру арқылы кәсіпорындар өзгерген жағдайларға бірден жауап бере алады.
Ақылды өндіріс үшін автоматтандырудың өзі жеткіліксіз. Заманауи ақылды зауыттарда машиналар, басқару жүйелері және адамдар біртұтас әрекеттескенде ғана нәтиже болады. Цифрлық технологиялар көзге түскенімен, өнімділікті арттыратын нақты жұмыс физикалық коммуникациялық инфрақұрылымға — сымдарға, хаттамаларға және соңғы құрылғыларға тиесілі.
Бұл мақалада заманауи байланыс өнеркәсіптік процестерді қалай жақсырақ бақылауға мүмкіндік беретіні және ескі жабдықтан жаңа коммуникациялық жүйелерге көшуге қалай көмектесетіні қарастырылады.
Ақылды өндірістің негізі — коммуникация
Өнеркәсіптік коммуникациялық жүйелер бірнеше өндірістік желінің жұмысын үйлестіреді. Жабдық, орталық контроллер және операторлар арасындағы дерек алмасу сенімді талдау үшін анық ақпарат береді.
Физикалық әлемнен цифрлық әлемге дерек айналымы
Кибер-физикалық жүйелер үздіксіз үш қадамдық айналыммен жұмыс істейді:
- Сигналдың пайда болуы:
Цехтағы физикалық оқиға цифрлық сигналға айналады. - Өңдеу:
Орталық жүйе деректі қабылдап, шешім шығарады. - Әрекет:
Команда атқарушы құрылғыға немесе PAGA хабарлау жүйесіне қайта жіберіледі.
Процесті оңтайландыру үшін желіде кідіріс өте аз, ал сенімділік жоғары болуы керек. Тізбектің кез келген жеріндегі ақау, мысалы нашар байланыс немесе жабдықтың істен шығуы бүкіл циклді бұзып, машинаның жұмыс уақытын ұзартудың орнына қымбат тоқтап қалуға әкеледі.
IT және OT жүйелерінің тоғысуы
- Ақпараттық технологиялар (IT) топтары әдетте деректер қауіпсіздігін, киберқауіпсіздікті және жергілікті желіні басқарады.
- Өндірістік технологиялар (OT) топтары машиналарға, робот техникасына және физикалық қауіпсіздікке жауап береді.
Сәтті цифрлық трансформация бұл екі топтың ортақ инфрақұрылымда жұмыс істеуін талап етеді. IT мен OT интеграциясын тұрақты үйлестіру жұмысы ретінде қарастыратын зауыттарда желі қайшылықтары аз болады.
Желі қабаттары және өнеркәсіптік хаттамаларды таңдау
Коммуникациялық хаттамалар құрылғылардың дерек алмасу ережелерін анықтайды. Өнеркәсіптік заттар интернетін (IIoT) қолдайтын инфрақұрылымды таңдау қолданбаның жылдамдығына, қашықтығына және орта жағдайларына байланысты.
Ескі жүйелерден Industrial Ethernet-ке көшу
Ескі зауыттар төмен жылдамдықтағы байланыс үшін көбіне тізбекті интерфейс стандарттарын қолданған. Қазір жаңа технологияларды біріктіру үшін кеңірек заттар интернетінің (IoT) үлкен өткізу қабілетін көтеретін Industrial Ethernet хаттамалары қажет. Бұл желілер Ethernet жылдамдығын өндірісті басқаруға енгізіп, уақытты болжауға мүмкіндік береді.
Желі жабдығын таңдағанда физикалық беріктік те жылдамдық сияқты маңызды. Кәсіпорын коммутаторлары, кабельдері және коммуникациялық терминалдары ұшқынның алдын алып, жоғары температура мен шаңға төтеп беру үшін қауіпті аймақтарға арналған сәйкестік стандарттарына сай болуы керек.
Нақты уақыттағы үйлестіру, талдау және ескертулер
Сенімді коммуникация өндіріс, диспетчерлік және қауіпсіздік жүйелерінің бірдей өзекті ақпаратпен жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Датчик желілері жабдықты бақылайды, дауыс жүйелері адамдармен байланысады, ал озық бағдарламалық жасақтама үлкен деректерді өңдейді.
Жоғары технологиялық пайдалану мен техникалық қызметті қолдау
Берік жабдық физикалық негіз болғанымен, ол озық деректер талдауын да қолдауы керек. Күшті әрі үздіксіз желі бірнеше жоғары технологиялық бастаманы іске асырады:
- Болжамды техникалық қызмет:
Машиналық оқытуға негізделген және жабдық ақауын ерте анықтайтын әрбір алгоритм тұрақты дерек ағынын қажет етеді. - Цифрлық егіздер:
Зауыттың виртуалды көшірмесін жасау физикалық активтерді нақты уақытта көрсетуді талап етеді. - Энергия тиімділігі:
Орталықтандырылған коммуникация машиналардың тек қажет кезде қуат алып, жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.
Дауыстық байланыс және жалпы хабарлау жүйелері
Зауыттағы барлық байланыс қажеттілігі жоғары технологиялық панельдер арқылы шешілмейді. Дауыс арқылы хабарлау және жалпы хабарлау жүйелері шу көп цехтағы әр қызметкерге бір уақытта жетудің ең қолайлы жолы болып қалады.
Жетекші PA жүйесі арқылы шұғыл тоқтату пәрменін немесе қауіпсіздік хабарламасын берсе, ол адамдарға бірден жетеді. Көптеген кәсіпорындар дауыс хабарламаларын датчик пен басқару деректерін тасымалдайтын желіге біріктіріп, бөлек аналогтық сымдардың орнына IP-негізді PA жүйелерін қолданады. Маңызды ескертулердің істен шықпауын қамтамасыз ету үшін жүйеге тұрақты техникалық қызмет көрсету қажет.
Қауіпсіз әрі үйлесімді зауытты енгізу басымдықтары
Толық байланыс сенімді нәтиже беруі үшін алдымен қолданыстағы жабдықты бағалап, болашақ кеңеюді жоспарлап, желіні қорғау керек.
Ескі активтер мен байланыс олқылықтарын бағалау
Әр зауытта жаңа және ескі жабдық қатар қолданылады. Алғашқы қадам — қай машиналар мен терминалдардың цифрлық байланысты қолдайтынын анықтау. Ескі аналогтық жүйелерді SIP шлюздері арқылы заманауи IP желілеріне қосуға болады. Бұл тәсіл жұмыс істеп тұрған берік жабдықты сақтап, жаңартылған желіге біріктіреді.
Масштабталатын әрі қауіпсіз желіні жобалау
Қазіргі құрылғылар санына арналған желіге жаңа өндірістік желілер қосылғанда жүктеме түсуі мүмкін. Қосымша сыйымдылықты алдын ала жоспарлау кейінгі қымбат қайта құрудан сақтайды. Заманауи SIP өнеркәсіптік коммуникациялық жүйелерінің өзара үйлесімділігі де өткізу қабілеті сияқты маңызды: ол әртүрлі терминалдардың кедергісіз байланысуына мүмкіндік береді.
Өндірістік құрылғыларды ортақ желіге көбірек қосу киберқауіпті арттырады. Желіні сегменттеу — маңызды қоғамдық қауіпсіздік коммуникациясын және машиналарды басқаруды жалпы бизнес желілерінен бөлу — қалыпты тәжірибе. осы жүйелердің сезімтал аймақтарда қалай жұмыс істейтінін түсіну қауіпсіздік есебінен жаңғыртуға жол бермейді.
Ақылды зауытыңыздың коммуникациясын жаңартуға дайынсыз ба?
2011 жылдан бері Ningbo Joiwo интеграцияланған өнеркәсіптік коммуникация және қауіпсіздік жүйелерінің жетекші өндірушісі болып келеді. Сізге жарылыстан қорғалған терминалдар, IP-негізді PA жүйелері немесе толық жедел диспетчерлік шешімдер қажет болса да, өз өндірісіміз ең ауыр ортада сенімді сапа ұсынады.
[Бүгін инженерлік тобымызға хабарласыңыз] Industry 4.0 трансформациясына лайықталған коммуникациялық жүйені талқылау үшін.
Жиі қойылатын сұрақтар
Заманауи өнеркәсіптік коммуникациялық жүйелер ескі зауыт жабдығымен біріге ала ма?
Иә. Ескі аналогтық жабдық пен машиналарды SIP шлюздері және хаттама түрлендіргіштері арқылы заманауи IP желілеріне қосуға болады. Осылайша жұмыс істейтін жабдықты тастамай-ақ жүйені жаңартуға мүмкіндік бар.
Өнімдеріңіз қауіпті өнеркәсіптік ортаға жарамды ма?
Әрине. Joiwo талапты және қауіпті өнеркәсіп салаларына арналған берік коммуникациялық жабдық, соның ішінде ATEX/IECEx сертификатталған жарылыстан қорғалған телефондар, ауа райына төзімді терминалдар және ауыр жағдайға арналған интеркомдар шығарады.
Жабдықты өздеріңіз өндіресіздер ме, әлде тек қайта сатасыздар ма?
Біз жабдықты өзіміз өндіреміз. Joiwo компаниясының 20 000 шаршы метрлік зауытында инжекциялық қалыптау, құю, лазерлік кесу және штамптау жабдықтары бар; бұл өнім сапасын қатаң бақылауға мүмкіндік береді.
