Průmysl těží z digitalizace v mnoha ohledech. Digitalizace se totiž už dlouho jako červená nit vine všemi úrovněmi výroby – od vývoje až po provoz. Výhod digitalizace využívá i obsluha strojů a zařízení a stává se tak nedílnou součástí digitálního řetězce automatizace. Siemens v této rozsáhlé digitalizační strategii využívá k vývoji standardizovaných a specifických systémů a řešení desítky let zkušeností v oblasti řídicích systémů, automatizace a technologie pohonů.
Zatímco na začátku vývoje se digitalizace a udržitelnost zaměřovaly především na oblast řízení a SCADA, nyní se mnohem více orientují také na úroveň procesní, tj. i na technologie pohonů. V praxi to znamená, že mnohovrstevnaté, velmi detailní digitální informace, které moderní pohony již tak jako tak poskytují, mohou být využívány systematicky. A právě zde hraje Edge Computing ústřední roli.
Zvládnout velké objemy dat bez zpoždění
Edge Computing v zásadě nabízí uživatelům možnost vytvořit most mezi klasickým lokálním zpracováním dat a zpracováním v cloudu podle individuálních požadavků. Umožňuje zpracovávat velké objemy dat u stroje a bez zpoždění (prodlevy, reakční doby). Zatímco internet věcí (Internet of Things, IoT) je už často středobodem moderních komplexních řešení, Edge Computing se zatím teprve vyvíjí a zahrnuje tak velké digitální jádro moderního průmyslu na procesní úrovni. Jinými slovy: Edge Computing pracuje na okraji (anglicky „edge“) cloudových digitalizačních strategií.
Do oblasti technologie pohonů přináší vyšší transparentnost, poskytuje intenzivní analýzu dat a nové možnosti vývoje, provozu a optimalizace. Skutečný přínos vyplývá ze skutečnosti, že zpravidla velmi rozsáhlé informace dodávané frekvenčními měniči mohou být využity efektivně. To znamená, že z dat lze získat cenné informace a pozitivně tím ovlivnit dobu potřebnou k uvedení na trh, produktivitu a dostupnost, a to bez zásahu do stávající struktury řízení.
Pro praxi to neznamená nic jiného než že zpracování obrovského množství dat založené na získaných znalostech lze využít pro moderní řešení bez velkých nákladů. Siemens proto vyvinul způsob, který využívá firemní know-how k přesné analýze vysokofrekvenčních provozních dat (v řádu mikrosekund). Edge aplikace jsou nutné pro efektivní využití a další zpracování vysokofrekvenčních dat a velkého objemu dat.
S aplikací „Analyze MyDrives Edge“ od společnosti Siemens lze zpracovávat a vyhodnocovat i velké objemy dat decentralizovaně a bez zpoždění.
Aplikace pro lokální zpracování dat
S touto aplikací se tak daří propojovat veškeré naměřené hodnoty z provozu elektropohonů s dostupnými zkušenostmi s automatizací. Díky aplikaci „Analyze MyDrives Edge“ dojde k jednoduchému propojení pohonů Siemens s platformou Industrial Edge.
Bez velkých nákladů tedy může výrobce i provozovatel strojů a zařízení digitálně a efektivně vyhodnocovat data z jednotlivých pohonů nebo skupin pohonů, a to bez zásahu do stávajících řídicích struktur či programů. Digitální analýza dat probíhá decentralizovaně formou předzpracování v maximální blízkosti pohonu. Tak se do řídicího systému nebo cloudu přenášejí pouze výsledky analýzy přes datový spoj, což šetří počítačové zdroje.
„Edge“ pro optimalizaci provozu
Siemens bude integrovat pohony Sinamics paralelně s dalšími přístroji na procesní úrovni s příslušnými Edge zařízeními do Edge platformy. Na základě lokálního předzpracování dat lze v praxi využít důležité poznatky a dále tak optimalizovat hnací ústrojí a přizpůsobovat stávající provozní podmínky. K této fázi se pak váže „Condition Monitoring“ neboli monitoring stavu. S detailními znalostmi o skutečném stavu pohonu lze realizovat nezbytné strategie údržby a zvyšovat tak dostupnost pohonů a tím i celého stroje nebo zařízení.
Údržba a obsluha však nejsou jediné oblasti, kde lze nové možnosti Edge Computingu výhodně využít. Do značné míry nabízí i včasné predikce, pokud z dat vyplyne, že v provozu nebo ve stroji došlo k nějaké změně. Cílové skupiny jinými slovy chtějí vědět, jak se jejich stroji/zařízení daří. Ještě více než v optimalizaci provozu pak budou Edge aplikace hrát významnou roli v celkovém procesu projektování.
Digitální dvojče podporuje virtualizaci
V tomto ohledu digitalizace ve společnosti Siemens výrazně pokročila, což dokládají již tradiční projektovací a inženýrské nástroje, jako je prostředí TIA Portal se Sinamics Startdrive, CAD Creator apod. Díky nim lze pohony již nyní digitálně používat či zpracovávat od úrovně vývoje až po provoz. Mimo jiné jde o přesné sladění digitálního dvojčete výroby a výkonu s pomocí přesné (Edge) analýzy dat o pohonu, kterou umožňuje Edge platforma a Edge aplikace.
Pomocí informací z Edge Computingu lze vytvořit konkrétní digitální dvojče a využívat ho pro simulaci.
Ještě nějakou dobu potrvá, než dojde ke kompletní virtualizaci a simulaci komplexních systémových řešení, ale trend účinné digitalizace ze strany výrobců strojů a zařízení i jejich uživatelů už je tu. To znamená, že budou moci bez zásahu do hardwaru provádět dimenzování strojů a uvádět je do provozu a tímto způsobem projektovat pohony. Výhody jsou zjevné: zkrátí se doba potřebná pro uvedení na trh, zvýší se kvalita, efektivita poroste a dojde k eliminaci chyb.
Edge Computing představuje další důležitý klíč k tvorbě přesných modelů chování a tím i k virtualizaci, resp. simulaci strojů a zařízení. Softwarová řešení pro techniku pohonů, jako je „Analyze MyDrives Edge“, tento trend jedině potvrzují. Plynule tak vstupují do úspěšného příběhu digitálního podniku (Digital Enterprise) a plně integrované automatizace (TIA) a nabízejí uživatelům možnosti ještě efektivnějšího projektování.
Více informací: http://www.siemens.cz/edge
