Edge computing odgrywa znaczącą rolę w cyfryzacji przedsiębiorstw przemysłowych i może usprawnić zarządzanie operacyjne.
Firmy przemysłowe muszą dziś radzić sobie ze złożonymi wyzwaniami, ale mogą wykorzystać bezprecedensowe możliwości w czasach zwiększonej cyfryzacji. Zmiany wywołane przez Przemysł 4.0 nadal zakłócają produkcję poprzez przyspieszenie łączności.
Sektory produkcji i energii przyjęły tę nową erę cyfryzacji i połączonych urządzeń zakładowych w celu poprawy wydajności operacyjnej i zrównoważonego rozwoju. W szczególności przetwarzanie brzegowe odgrywa znaczącą rolę w umożliwianiu cyfryzacji firmom przemysłowym.
Wszystko o krawędzi
Wiele osób myśli o przetwarzaniu brzegowym jako o urządzeniach czujnikowych Internetu rzeczy (IoT) lub inteligentnych kamerach. W świecie przemysłowym obejmuje to również procesory, uniwersalne urządzenia klienckie (uCPE), serwery, bramy i routery sieciowe. Edge computing zapewnia ramy do przetwarzania danych przez aplikacje korporacyjne w pobliżu ich źródeł danych.
Chmura obliczeniowa jest nieco inna. Organizacje wykorzystują chmurę obliczeniową do przetwarzania i analizowania danych przy użyciu oprogramowania w Internecie od hostowanego dostawcy chmury. Oferuje to wiele korzyści, w tym doskonałą skalowalność i dostęp do podłączonych urządzeń z dowolnego miejsca. Chmura obliczeniowa może również umożliwić scentralizowane monitorowanie, analizę i benchmarking na poziomie przedsiębiorstwa. Przeniesienie wszystkich danych do chmury może być bardzo kosztowne, więc wymaga strategicznego myślenia przy wyborze przypadków przeniesienia danych produkcyjnych i procesowych do chmury.
Edge computing sprawdza się w operacjach przemysłowych. Zamiast obliczeń odbywających się w centrum danych, urządzenia brzegowe mogą przetwarzać znaczne ilości danych, aby ułatwić podejmowanie decyzji w czasie zbliżonym do rzeczywistego. Zapewnia również mniejsze opóźnienia i wymaga niższej przepustowości, ponieważ większość przetwarzania odbywa się na krawędzi.
Przemysłowe urządzenia IoT mogą zarówno rejestrować, jak i analizować dane na brzegu sieci. Łatwym sposobem myślenia o tych urządzeniach jest rozważenie sposobu działania konsumenckich urządzeń IoT, takich jak inteligentny zegarek. Inteligentny zegarek może rejestrować, a nawet analizować rutynę fitness, pokonany dystans, tętno, poziom tlenu i inne dane na urządzeniu. Następnie może wysyłać dane do chmury w celu głębszej analizy za pomocą innych narzędzi online.
Przypadki Edge Computing w operacjach przemysłowych
Trzy najpilniejsze kwestie, z jakimi borykają się obecnie operacje przemysłowe, obejmują poprawę zrównoważonego rozwoju, zwiększenie wydajności operacyjnej i rozwiązanie problemu niedoboru wykwalifikowanych pracowników. Te ważne wyzwania nadal skłaniają producentów do inwestowania w przetwarzanie brzegowe w ramach ich cyfrowej transformacji.
W firmach przemysłowych dążenie do bardziej zrównoważonych działań staje się coraz większym priorytetem. Dotyczy to również działań wspierających transformację energetyczną z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii, dekarbonizacji i elektryfikacji.
Na przykład firmy przemysłowe mogą wykorzystywać czujniki na brzegu sieci i stosować sztuczną inteligencję oraz uczenie maszynowe do analizy zużycia energii w budynkach. Mogą następnie zoptymalizować zużycie energii wymagane przez systemy kontroli klimatu, aby obiekty zużywały mniej energii.
Ponadto niektóre firmy wykorzystują czujniki brzegowe do pomiaru wycieków niezorganizowanych i procesowych emisji gazów cieplarnianych (GHG) oraz ciągłego monitorowania zakładów pod kątem emisji. W połączeniu z systemem oprogramowania do zarządzania emisjami, dane brzegowe mogą umożliwić strategie redukcji emisji.
Aby pomóc firmom w zwiększeniu elektryfikacji ich działalności, urządzenia brzegowe w systemach magazynowania energii w akumulatorach (BESS) mogą podejmować lepsze decyzje dotyczące zarządzania energią, aby pomóc w zapewnieniu bardziej wydajnych operacji. Systemy BESS odgrywają kluczową rolę w transformacji energetycznej, umożliwiając organizacjom wykorzystanie zmagazynowanej energii elektrycznej w miarę wzrostu zapotrzebowania bez konieczności spalania paliw kopalnych.
Wiele organizacji inwestuje w przetwarzanie brzegowe, aby obniżyć koszty produkcji i dążyć do bardziej wydajnych operacji. Gdy przemysłowe urządzenia IoT i czujniki rejestrują dane, takie jak zużycie surowców i energii, dane te mogą być analizowane w celu uzyskania aktualnych informacji o produkcji.
Niektóre branże wykorzystują na przykład informacje z urządzeń brzegowych do poprawy niezawodności zasobów poprzez monitorowanie sprzętu, konserwację predykcyjną oraz kontrolę i optymalizację w pętli zamkniętej. Firmy mogą również wykorzystywać urządzenia brzegowe do budowania bardziej odpornych łańcuchów dostaw poprzez śledzenie surowców, przepływów produkcyjnych, logistyki i wysyłki.
Niedobór wykwalifikowanych pracowników nadal stanowi wyzwanie dla pracowników produkcyjnych, ale jest szczególnie dotkliwy w branży energetycznej. W miarę jak starsi wykwalifikowani pracownicy przechodzą na emeryturę z wieloletnim doświadczeniem instytucjonalnym, organizacje muszą przekazywać wiedzę, aby szkolić młodszych pracowników terenowych w zakresie wielu złożonych zadań. Rozwiązania dla pracowników podłączonych do sieci wykorzystują urządzenia brzegowe, aby uczyć pracowników zdalnych, jak wykonywać prace w terenie za pomocą technologii takich jak systemy rzeczywistości rozszerzonej i wirtualnej (AR/VR).
Edge computing wyznacznikiem przyszłości produkcji
W dającej się przewidzieć przyszłości przetwarzanie brzegowe będzie odgrywać ważną rolę w operacjach, ponieważ żyjemy w czasach hybrydowych, w których nie wszystko można przenieść do chmury. Przetwarzanie brzegowe i chmura obliczeniowa ściślej ze sobą współpracują, aby zapewnić potężną analitykę i nowe spostrzeżenia operacyjne. Umożliwiają one oprogramowaniu dla przedsiębiorstw nie tylko poprawę wydajności poprzez wgląd w dane, ale także pomagają organizacjom spełnić ważne wymogi sprawozdawczości regulacyjnej.
Cyberbezpieczeństwo pozostaje ważnym obszarem. Edge computing zapewnia lepsze bezpieczeństwo danych, ponieważ przetwarza wrażliwe informacje bliżej źródła, co może również ograniczyć ekspozycję niektórych danych. W przyszłości głęboka inspekcja pakietów będzie obsługiwana przez urządzenia brzegowe, aby umożliwić lepsze połączenie z rozwiązaniami chmurowymi.
W ciągu następnej dekady sprzęt, procesory graficzne i czujniki będą się rozwijać. Obliczenia brzegowe będą jednak nadal odgrywać ważną rolę w przetwarzaniu danych w celu szybkiego podejmowania decyzji. Przyczyni się to do bardziej zrównoważonej produkcji, zmniejszenia kosztów operacyjnych, wzmocnienia pozycji pracowników dzięki nowym spostrzeżeniom i zwiększenia elastyczności organizacyjnej.
Sunil Pandita, wiceprezes i dyrektor generalny Honeywell Cyber and Connected Industrials.
