Optimalna tehnološka mešanica

Optimalna tehnološka mešanica

Napredujoča digitalizacija prinaša velike koristi gospodarstvu in družbi, a tudi nove izzive pri ravnanju z vedno večjimi količinami podatkov. Računalništvo na robu proizvajalcem ponuja številne prednosti pri obdelavi teh podatkov in se tako razvija v tehnologijo prihodnosti.

Iz revije Hi!tech 1/20, maj 2020

Računalništvo na robu (oz. Edge Computing) pomeni nič več in nič manj kot decentralizirano obdelavo podatkov na robu omrežja. A čeprav se besedna zveza "na robu" dandanes pogosto uporablja v povezavi z industrijsko proizvodnjo, pa mnoga podjetja še vedno ne vedo natančno, kako izkoristiti njene potenciale. Nekatera celo ne vedo, kaj to sploh je.   

Vse obsežnejša digitalizacija in z njo povezana industrija 4.0 vedno bolj vplivata na našo zasebnost, predvsem pa na poslovanje gospodarskih družb v proizvodnem sektorju, ki se morajo posledično spopadati s številnimi izzivi, kot so vedno krajši inovacijski cikli ali pa velika individualnost izdelkov in proizvodnje. Da bi te izzive lahko obvladala in hkrati obdržala svojo konkurenčnost, morajo podjetja izkazati precejšnjo mero iznajdljivosti pri prilagajanju spremembam. Ključna dejavnika pri tem sta omrežena proizvodnja in hitra obdelava podatkov, pri čemer si lahko pomagajo s tako imenovanim računalništvom na robu.   

Vsako podjetje ima svojo lastno strategijo za zajem podatkov v proizvodnji, njihovo analizo ter izboljšanje procesov na osnovi te analize. Zajem podatkov lahko poteka lokalno ali centralno, na mestu obdelave ali pa preko interneta, pri čemer pa je vedno potrebno upoštevati, da je količina zajetih podatkov v industrijski proizvodnji lahko ogromna. V proizvodnih obratih, kjer ogromno število tipal neprestano meri pomembne proizvodne parametre, kot je stanje strojev ali kakovost proizvodnje, tako vsako sekundo nastane na tisoče informacij. Bolj ko je proizvodnja omrežena, večja je količina nastalih podatkov.

Računalništvo v oblaku:

Ni dvoma, da računalništvo v oblaku prinaša številne prednosti. Z analizo podatkov v oblaku lahko pridobimo nova spoznanja o proizvodnih procesih ali napravah, kar vodi v njihovo večjo učinkovitost in razpoložljivost. Vendar pa je prenos vseh podatkov v oblak in iz njega lahko dolgotrajen in v določenih primerih tudi nesmiseln. V proizvodnji šteje vsaka minuta, zato morajo biti proizvajalci sposobni podatke analizirati in uporabiti za izboljšanje proizvodnih rezultatov - na hiter in varen način.

Optimalna izraba potencialov

Podjetja, ki stavijo na obdelavo podatkov v svojem lokalnem okolju, pa si s tem kmalu ne bodo več mogla pomagati. Po eni strani bodo imela težave zaradi nešteto različnih sistemov, ki jih je težko harmonizirati, po drugi strani pa ne bodo imela dovolj računske moči, da bi lahko velike količine podatkov obdelovala lokalno oziroma v obdelavo vključila tudi druge razpršene lokacije. Pomagalo ne bo niti računalništvo v oblaku, ki se predstavlja kot alternativa lokalnemu obdelovanju podatkov, saj pri določenih načinih uporabe pokaže svoje omejitve, med drugim zaradi ogromne količine podatkov, pravnih omejitev ali omrežnih zakasnitev. Pri tem je težava predvsem v obdelavi v realnem času, kajti v proizvodnem okolju pogosto šteje vsaka sekunda. Pretok podatkov v oblak in iz oblaka je pogosto lahko prepočasen, poleg tega pa je za pošiljanje številnih podatkov v oblak za namene obdelave potrebna visoka pasovna širina, ki še posebej za manjša podjetja lahko predstavlja visok strošek.

Rešitev bi lahko bila kombinacija lokalne in zmogljive obdelave podatkov neposredno v proizvodnji, vse do ravni avtomatizacije, ter v oblaku, kar bi odprlo velike priložnosti za industrijo, predvsem tudi na področju pametne proizvodnje. Le-ta proizvajalcem omogoča, da izkoristijo vse prednosti računalništva v oblaku in hkrati izpolnjujejo vse zahteve trga po maksimalni fleksibilnosti in odzivnosti proizvodnje. Če temu dodamo še lokalno obdelavo velikih količin podatkov s pomočjo računalništva na robu, se s tem za uporabnike zmanjšajo stroški shranjevanja in prenosa podatkov, saj se v oblačno ali IT infrastrukturo prenašajo samo relevantni podatki.

Pametna proizvodnja:

Pametna proizvodnja ne pomeni samo zbiranje ogromnih količin podatkov s pomočjo senzorjev. Veliko bolj pomembna je sposobnost uporabe teh podatkov za avtomatično generiranje informacij, ki privedejo do izboljšanja proizvodnih rezultatov. Vse to pa je seveda v veliki meri odvisno od velike računalniške in obdelovalne zmogljivosti, ki se nahaja tako na centralni lokaciji (oblak) kot tudi na periferiji (na robu).

Ni razloga za oklevanje

Nekateri proizvajalci imajo morda pomisleke, da se da računalništvo na robu uporabljati samo s predhodnimi dragimi naložbami in uvedbo dragih sistemov za avtomatizacijo proizvodnje, pri čemer na tehnologijo gledajo kot na dopolnitev. Siemensova rešitev Industrial Edge omogoča enostavno povezavo naprav za obdelavo podatkov na robu z obstoječimi sistemi za avtomatizacijo proizvodnje - kot popolnoma integriran del teh sistemov ali pa se standardno dobavi posebej. Stroški implementacije tako kmalu ne bodo več težava, niti za majhna in srednje velika podjetja. Tehnologija računalništva na robu tudi razširja funkcionalnost naprav za avtomatizacijo s podatkovno analizo ter z drugimi funkcijami, ki omogočajo optimalno izrabo možnosti, ki jih ponuja internet stvari, ter doseganje večje fleksibilnosti in učinkovitosti v proizvodnji. Siemens je pri tej rešitvi uporabil standard programske opreme Docker, s čimer stavi na skalabilnost aplikacij neodvisno od platform ter s tem omogoča maksimalno fleksibilnost in varnost tudi v prihodnosti. 

Tehnologiji računalništva na robu in računalništva v oblaku postajata vedno bolj pomembni za številne industrijske panoge. Smiselno je torej uporabljati obe, saj se njune funkcionalnosti optimalno dopolnjujejo. Tako lahko s pomočjo računalništva na robu predhodno obdelamo podatke, ki jih nato naložimo v oblak za namene učenja algoritmov umetne inteligence. Rezultate, ki pri tem nastanejo, pa nato lahko ponovno naložimo v infrastrukturo na robu, s čimer se sklene krog stalne optimizacije celotnega proizvodnega procesa.

Industrial Edge:

Industrial Edge je Siemensova rešitev za računalništvo na robu in obsega tako strojno kot tudi programsko opremo. Naprave na robu omrežja proizvajalcem omogočajo decentralno obdelavo podatkov. Sistem omogoča nadzor vseh povezanih naprav, namestitev in posodobitev aplikacij in programske opreme ter prenos funkcij iz oblaka na lokalne proizvodne sisteme.