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爲何智能機器都需要邊緣計算(suàn)平台?和(hé)工業PC、IT服務器有什(shén)麽區(qū)别?

2021-7-14新聞

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機器控制櫃中的(de)邊緣計算(suàn)平台。圖片來(lái)源:美(měi)國容錯


 

邊緣計算(suàn)可(kě)以幫助設備制造商将監視和(hé)控制軟件等現有應用(yòng)程序整合到單一平台上,同時(shí)使其他(tā)關鍵應用(yòng)程序能夠在同一平台上運行。這(zhè)使得(de)開發智能的(de)工業物(wù)聯網 (IIoT) 機器和(hé)設備變得(de)更加容易,并且可(kě)以輕松添加支持客戶發展工業 4.0 和(hé)智能制造需求的(de)未來(lái)應用(yòng)程序。


當前,全球的(de)制造業都在向智能工廠邁進!


打造智能工廠,其中最基礎的(de)是需要更智能的(de)機器設備。這(zhè)些機器配備了(le)具有物(wù)聯網功能的(de)傳感器、智能控制器和(hé) HMI/SCADA 系統,可(kě)充分(fēn)利用(yòng)數字技術的(de)創新優勢。要充分(fēn)實現這(zhè)些技術的(de)優勢,同時(shí)确保它們安全可(kě)靠地運行,就需要配備一個(gè)邊緣計算(suàn)平台。


智能工廠需要更智能的(de)設備


就像使用(yòng) PLC 和(hé) PAC 的(de)機器自動化(huà)使前一代設備設計發生革命性改變一樣,智能工廠和(hé)智能制造正在再次推動工業領域的(de)發展。應用(yòng)數字化(huà)轉型概念使企業能夠利用(yòng)控制系統和(hé)傳感器收集的(de)數據,以最佳的(de)性能運行。這(zhè)種方法爲操作人(rén)員(yuán)提供可(kě)用(yòng)的(de)實時(shí)分(fēn)析、有助于提高(gāo)整體設備效率 (OEE)的(de)輸入以及可(kě)以在本地收集和(hé)分(fēn)析的(de)數據。數據還(hái)可(kě)以發送到雲,以便在各種應用(yòng)中進行更深入的(de)分(fēn)析。這(zhè)些應用(yòng)可(kě)以包括經過優化(huà)的(de)維護、靈活的(de)供應鏈以及從事類似生産的(de)多(duō)個(gè)工廠的(de)産量提高(gāo)。


機器和(hé) OEM 設備是生産的(de)基本要素。智能工廠和(hé)智能制造隻能通(tōng)過 OEM 設計或最終用(yòng)戶指定的(de)智能機器來(lái)實現。通(tōng)過采用(yòng)數字化(huà)轉型,機器和(hé)設備制造商能夠增強設計,并支持圍繞設備性能和(hé)維護來(lái)開發新服務。一個(gè)重要的(de)問題是,開發新一代智能設備或者使現有設計和(hé)部署能夠滿足客戶需求的(de)最佳方式是什(shén)麽?答(dá)案就是邊緣計算(suàn)。邊緣計算(suàn)是一種可(kě)以解決許多(duō)關鍵設計需求的(de)方法。


什(shén)麽是邊緣計算(suàn)?


邊緣計算(suàn)有多(duō)種形式,其廣義定義是發生在數據中心之外的(de)任何計算(suàn)。鑒于定義如此廣泛,在 IT 行業和(hé)自動化(huà)與控制行業中出現許多(duō)混亂的(de)定義便不足爲奇,我們将這(zhè)些統稱爲運營技術 (OT)。


大(dà)型分(fēn)析公司 Gartner 發布了(le)一種簡單的(de)拓撲,使每個(gè)人(rén)都可(kě)以了(le)解哪種類型的(de)邊緣計算(suàn)可(kě)能對(duì)他(tā)們有用(yòng)。此種拓撲圖演示了(le)基礎設施技術堆棧,該堆棧顯示了(le)可(kě)以描述爲邊緣計算(suàn)的(de)服務器、設備或平台的(de)類型,以及它們在數據源“邊緣”的(de)物(wù)理(lǐ)端點位置。它指出了(le)在實際數據中心之外可(kě)用(yòng)的(de)計算(suàn)能力、收集、分(fēn)析和(hé)數據移動的(de)類型。邊緣爲設備制造商及其客戶提供了(le)極爲重要的(de)利益。

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智能機器爲何需要邊緣計算(suàn)平台


根據上述的(de)拓撲結構很容易看出,通(tōng)過計算(suàn)邊緣的(de)設備邊緣适用(yòng)于機器和(hé)設備制造商。實際上,如今所有的(de)機器和(hé)設備都涉及帶 PLC 的(de)設備邊緣,有些還(hái)具有網關邊緣設備。在某些方面,機器或設備使用(yòng)的(de)工業 PC 和(hé)平闆 PC 均屬于此網關類别。它們可(kě)能是設備邊緣 PLC 的(de)第一個(gè)“接觸點”。


然而,IPC 的(de)計算(suàn)和(hé)分(fēn)析能力有限,或面臨常見的(de)可(kě)靠性和(hé)可(kě)用(yòng)性問題,這(zhè)些問題與非專爲惡劣環境制造的(de)典型 PC 或服務器相似。因此,需要其他(tā)類型的(de)專用(yòng)邊緣計算(suàn)平台來(lái)滿足客戶的(de)需求。


當涉及機器控制和(hé)自動化(huà)系統的(de)現代化(huà)時(shí),計算(suàn)邊緣應該是設備制造商的(de)重點。邊緣計算(suàn)爲機器和(hé)設備制造商提供所有必要的(de)特性和(hé)功能,以增強其當前的(de)設計,并向提供更智能的(de)設備過渡。


邊緣計算(suàn)平台的(de)應用(yòng)架構


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 邊緣計算(suàn)平台的(de)四大(dà)基本功能 


邊緣計算(suàn)平台爲設備和(hé)機器制造商提供了(le)新的(de)創收服務的(de)可(kě)能性,并且有助于降低成本和(hé)改善總體擁有成本,“機器即服務”或“設備即服務”将成爲可(kě)能。邊緣計算(suàn)平台具有以下(xià)四大(dà)基本功能。


1

支持現有的(de)自動化(huà)和(hé)控制應用(yòng)程序

能夠以模塊化(huà)方式運行現有的(de)控制和(hé)自動化(huà)應用(yòng)程序,而無需進行大(dà)量的(de)重新架構設計。


2

修改和(hé)升級現有控制應用(yòng)程序

在可(kě)以爲機器和(hé)設備的(de)運行與監控增加更大(dà)程度的(de)靈活性。


3

添加新的(de)分(fēn)析和(hé)數字化(huà)轉型應用(yòng)程序

可(kě)以在平台上創建新的(de)虛拟機,便可(kě)更輕松添加新應用(yòng)程序,而又不影(yǐng)響現有應用(yòng)程序。


4

支持 OT/IT 融合

可(kě)以同時(shí)滿足OT和(hé)IT要求,并确保支持多(duō)種類型操作應用(yòng)程序的(de)平台易于部署和(hé)維護,并且易于由OT和(hé)IT專業人(rén)員(yuán)管理(lǐ)。


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不同于IPC和(hé)IT服務器,邊緣計算(suàn)平台六大(dà)特征


有多(duō)種計算(suàn)平台可(kě)供機器和(hé)設備制造商使用(yòng),比如IPC或者傳統IT服務器,但專門的(de)邊緣計算(suàn)平台性能無疑要比這(zhè)兩者都高(gāo)。IPC 适合工業等級,但不提供任何冗餘,這(zhè)意味著(zhe)不得(de)不定期手動幹預您的(de)機器和(hé)客戶的(de)操作。而傳統 IT 服務器不适合工業等級,需要放置在環境控制的(de)位置,如服務器室或服務器場(chǎng),這(zhè)不利于智能制造。邊緣計算(suàn)平台需要具備以下(xià)六大(dà)特征:

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專爲 OEM 設計的(de)邊緣計算(suàn)平台Stratus ztC Edge


針對(duì)OEM領域智能機器邊緣計算(suàn)的(de)需求,工業服務器知名廠商Stratus Technologies推出了(le)專爲機器制造商設計的(de)邊緣計算(suàn)平台Stratus ztC Edge。這(zhè)是一個(gè)專爲工業邊緣計算(suàn)的(de)獨特需求而設計的(de)安全、高(gāo)度自動化(huà)平台。


ztC Edge 系列産品的(de)獨特之處在于它可(kě)以解決機器和(hé)設備制造商所面臨的(de)基本挑戰,每個(gè) ztC Edge 都帶有預先集成的(de)虛拟化(huà)層,并進行了(le)預先配置,因此可(kě)以在 30 分(fēn)鐘(zhōng)内啓動和(hé)運行,快(kuài)速輕松地部署冗餘 SCADA/HMI系統。