В своём стремлении к внедрению цифровых технологий IIoT производители промышленного оборудования часто сомневаются в том, какой подход необходимо применить, какие шаги предпринять в первую очередь, что может подождать, а что наиболее существенно. В этой статье обобщён имеющийся опыт заказчиков компании HARTING Technology Group, работающих в области машиностроения, а также приведены некоторые рекомендации по решению важных вопросов, возникающих в процессе модернизации производства.
Такие темы, как цифровизация и технологии промышленного Интернета вещей, постоянно мелькают в средствах массовой информации. Им отводится значительное место и в информационных источниках для специалистов разных отраслей. Некоторые компании, например Amazon или Uber, часто приводят примеры, демонстрирующие всему миру, как стратегии цифровизации могут применяться для достижения экономического успеха в процессе согласованной цифровизации Интернет-торговли и логистики (Amazon) или в процессе применения цифровых технологий для использования имеющихся ресурсов (Uber). Производители изделий промышленного назначения тоже задаются вопросом о том, могут ли они быстро достичь успешных результатов благодаря цифровизации, и если да, то как (рис. 1).
В отношении вопросов цифровизации и IIoT (промышленного Интернета вещей) для производственных систем необходимо использовать менее обобщённый подход. Рассмотрим возможные шаги по цифровизации типового жизненного цикла оборудования, и если говорить более конкретно, только те шаги, которые относятся к продуктам и услугам, предоставляемым конечному пользователю. Мы не будем рассматривать радикально новые технологии и бизнес-модели, которые подходят для технического анализа, но для которых в настоящее время не определена законодательная база (например, межмашинные взаимодействия по заказу и оплате – Machine-to-Machine Order & Payment).
Прежде всего следует упомянуть об одном фундаментальном аспекте. Некоторые эксперты сомневаются, что технологии цифровизации и IIoT в машиностроении и проектировании вообще способны стать причиной изменения основ или даже радикального изменения существующих бизнес-моделей. Вот комментарий доктора Гюнтера Дюка, частного венчурного инвестора и бывшего технического директора компании IBM, по этому вопросу: «Перед наводнением стройте лодки, а не дамбы... Строим ли мы лодки для того, чтобы в будущем доплыть на них до нового цифрового континента? Ведь мы говорим, что находимся в поисках цифровых инноваций, которые позволят нам вступить в новую эпоху» (рис. 2).
В исследовании «Цифровизация в машиностроении» [1] приводятся более конкретные понятия, а также мнение эксперта: «Очевидно, что мы останемся инженерами в области машиностроения и не превратимся в программистов. Но для того чтобы продать наше оборудование и обеспечить высокие позиции на рынке, нам необходимо программное обеспечение и сетевые технологии. Внедряя цифровые технологии, мы хотим помочь нашим заказчикам лучше решать поставленные перед ними задачи. И прежде всего, мы хотим реализовать новые возможности в сфере цифровых технологий, чтобы напрямую взаимодействовать с нашими заказчиками. Это перспективная стратегия, которая ограничивает влияние извне, и никто – ни Amazon, ни Google, ни Microsoft, ни кто-либо ещё – не встанет между нами и нашими заказчиками». Конкуренция не оставляет производителям изделий промышленного назначения иного выбора, кроме необходимости учитывать развитие цифровых технологий.
Следовательно, это не вопрос выбора, а задача, которую необходимо решать. Тем не менее заинтересованные лица совершенно по-разному оценивают текущее состояние цифровизации и необходимые приоритеты с точки зрения развития машиностроения и проектирования. Гюнтер Кегель, председатель правления компании Pepperl+Fuchs, который в настоящее время является президентом ассоциации производителей электротехнической и электронной промышленности Германии (ZVEI), в своём интервью [2] дал следующий комментарий: «Я думаю, что мы двигаемся вперёд слишком медленно. Перед нами открываются такие разные возможности, что нужно сделать осознанный выбор, на что потратить ресурсы, какие степени свободы предпочесть, и, может быть, принять что-то новое. Нам нужно взвесить все за и против и решить, какие подходы нуждаются в практическом воплощении уже сейчас, а какие подходы можно реализовать позже, в более долгосрочной перспективе». Приведённые высказывания иллюстрируют тот факт, что заинтересованные специалисты дают разную оценку существующей ситуации в машиностроении. В конце 2019 года Commerzbank AG попытался провести количественный анализ цифровизации в сфере машиностроения Германии [3]: «Ключевым критерием развития для компании, ведущей свою деятельность на базе цифровых технологий, является интеграция решений для построения цифровых платформ, как на уровне процессов, так и на уровне сервисов, а также на уровне продаж. При этом три из четырёх компаний сектора утверждают, что платформы IIoT имеют для них важное значение, и приблизительно 30 процентов компаний уже внедрили соответствующие решения». Это означает, что более половины немецких машиностроительных компаний пока не предприняли никаких шагов в направлении внедрения цифровизации/IIoT. Похожая ситуация складывается и в других странах со схожим уровнем развития машиностроительной отрасли.
Но какие успешные примеры можно отметить среди машиностроительных компаний – клиентов HARTING Technology Group (рис. 3), и какие конкретные шаги можно порекомендовать?
Для построения своих производственных систем производителям важно определить ключевых игроков в области промышленной цифровизации/IIoT и принять во внимание их роль, возможности и интересы:
Кроме того, цифровизацию в сфере производства изделий промышленного назначения нельзя рассматривать как отдельный тренд: она затрагивает все ключевые тенденции, среди которых можно выделить следующие:
Эффективное соблюдение всех этих требований в области машиностроения как с экономической, так и с технической точки зрения можно обеспечить только при использовании согласованных модульных, масштабируемых на разных этапах расширения и, наконец, интегрированных в сеть производственных систем. Только модульное оборудование, интегрированное в сеть (рис. 4, 5), в долгосрочной перспективе станет успешным с экономической точки зрения – более подробная информация содержится в [4]. Именно модульность, возможности масштабирования и расширяемость существующих систем должны быть главными характеристиками передового аппаратного обеспечения для современного машиностроения в текущей ситуации. Это и есть ключ к успеху цифровизации (IIoT).
Для демонстрации данного утверждения можно привести два примера из смежных отраслей:
Поскольку экономический успех цифровизации в сфере машиностроения может значительно разниться от сегмента к сегменту и, кроме прочего, зависит от специализации и бизнес-моделей компании, здесь сложно дать конкретные рекомендации.
Оценивая опыт заказчиков компании HARTING в разных сегментах машиностроительной отрасли в различных странах мира, можно выделить три аспекта:
Самые главные сложности для промышленной компании на этом этапе:
Наконец, самое последнее и главное правило: если степень модульности проектов цифровизации (программных средств) будет соответствовать степени модульности оборудования и систем (аппаратных средств), а также функций современных физических соединений и интерфейсов для передачи данных, то промышленная компания сможет построить оптимальную с экономической и технической точки зрения систему в соответствии с актуальными требованиями заказчиков.
Такие системы также характеризуются максимальными возможностями в текущий момент времени для того, чтобы соответствовать постоянно растущим и до сих пор не до конца определённым будущим требованиям.
Соединения играют важную роль в модульных сетевых производственных системах: их называют жизненно важными нервными путями и синапсами, обеспечивающими необходимую инфраструктуру для взаимодействия модулей и оборудования, периферийных устройств, взаимодействия предприятия с другими, более высокими уровнями. Компания HARTING Technology Group предоставляет решения для всех соединений (рис. 6), которые необходимы в современных и перспективных системах управления, приводах, ЧМИ, а также технологии взаимодействия для производственных систем с целью внедрения и развития цифровых технологий в соответствующих отраслях без функциональных ограничений. ●
В статье использованы иллюстрации с сайта www.harting.com.
Однофазные источники бесперебойного питания Systeme Electric
Почти все современные сферы промышленности, IT-инфраструктура, а также любые ответственные задачи и проекты предъявляют повышенные требования к питающей сети – электропитание должно быть надёжным, стабилизированным и обеспечивать бесперебойную работу. В данной статье мы рассмотрим решения по однофазному бесперебойному питанию от российской компании Systeme Electric. 28.12.2023 СТА №1/2024 878 0 0Однопроводный канал телеметрии по PLC
В статье рассматриваются методы реализации однопроводных каналов передачи данных по силовым электросетям в жилых зданиях, загородных и промышленных помещениях. В качестве информационного провода предлагается использовать проводник «нейтраль» электропроводки. Приводятся анализ возможных конфигураций каналов передачи данных этого типа и результаты экспериментальных проверок. Рассматриваются преимущества новых методов по сравнению с традиционными PLC и области возможного применения данной технологии. 28.12.2023 СТА №1/2024 932 0 0BioSmart Quasar 7 — мал да удал
Компания BIOSMART в пандемийном 2020 году весьма своевременно представила свой первый лицевой терминал Quasar (рис. 1) с диагональю экрана 10 дюймов. Уже в следующем, 2021 году был представлен бесконтактный сканер рисунка вен ладони PALMJET (рис. 2). Ну а в текущем 2023 году компания представила новую уменьшенную модель лицевого терминала Quasar 7 (рис. 3), который смог в компактном корпусе объединить обе передовые технологии бесконтактной биометрической идентификации. 28.12.2023 СТА №1/2024 898 0 0Открытые сетевые платформы — когда сети и вычисления в одном устройстве
Открытая сетевая платформа (ONP) – это мощное средство для реализации как простых, так и масштабных сетей, а также инструмент, который позволяет в одном высокопроизводительном устройстве реализовать целый вычислительный комплекс, объединяющий внутри себя коммутаторы, маршрутизаторы, межсетевые экраны, а также сам сервер обработки данных. Используя все преимущества данной архитектуры, компания AAEON разработала своё решение, сетевую платформу FWS-8600, на базе высокопроизводительных процессоров Intel Xeon Scalable 2-го поколения. В статье раскрыты детали и особенности ONP, характеристики FWS-8600, а также почему использование процессоров Intel Xeon Scalable 2-го поколения значительно увеличивает потенциал платформы. 28.12.2023 СТА №1/2024 857 0 0