«Индустрия 4.0»: интернет вещей (продолжение)

Мы продолжаем серию публикаций, посвященных четвертой промышленной революции. Сегодня поговорим об интернете вещей.

Первыми шагами мира к новой промышленной революции стало повсеместное подключение к сети интернет всего, что только можно, от автомобилей до бытовых холодильников. Но этого недостаточно. Рассмотрим некоторые понятия и термины.

Интернет вещей Internet of Things. Что это такое? Это концепция рабочего пространства, совмещенного и объединенного с помощью интернета. Но это не простое соединение устройств и людей с помощью сети интернет, а сложная интеграция виртуального и реального мира. Это сеть, соединившая проводными и беспроводными каналами связи различные датчики и исполнительные устройства, т.е. машины, механизмы и людей. Таким образом, система интегрирует аналоговый и цифровой мир.

Потенциал подобного интегрирования огромен. Например, сфера потребления. В настоящее время уже существуют системы так называемых, «умных холодильников», способных заказать продукты по мере их расходования в определенном супермаркете. Задача потребителя заключается в правильном размещении продукта на заданной полке и определение лимитов, т.е. минимальных объемов при которых «умный холодильник» отправляет заказ.

Если мы рассматриваем аспект промышленного производства, то здесь потенциал еще более огромен. Связь между «умными продуктами» и «умными машинами», которые их производят, может означать, что они смогут производить себя без особого участия человека. Целевое производство определяется рядом факторов, которые задали они же сами. Например, если ваш телефон рассчитал, что его батарея приходит в негодность, он, не ожидая полной остановки, размещает уведомление для производства. Завод же в свою очередь, имеет возможность поставить ваш заказ в план производства и выпустить необходимое устройство к нужному сроку.

Кроме того, возможно, система будет рекомендовать вам изготовление нового устройства с дополнительными функциями, в данном случае, батареи увеличенной емкости, или менее подверженной к перепадам температуры, потому что за время эксплуатации вашей первой батареи технологии ушли вперед и достигли нового витка, при котором появилась новая возможность. Более того, система может вам рекомендовать заменить не определенную запчасть, а возможно и само устройство, предлагая новые опции и возможности. Это касается не только электронных устройств, но и, например, производство одежды, геля для душа, или подшипника для вашего автомобиля.

Таким образом, мы плавно подошли к идее клиентоориентрированного проектирования. Подобное «умное производство» предлагает своему потребителю самому, используя заводские настройки, адаптировать под свои нужды выпускаемый продукт. В данной системе производственных отношений остается место и для посредника, крупный строительный супермаркет, к примеру, может заниматься заказом собственного набора определенных изделий, учитывая повторяющиеся потребности своих клиентов.

По мнению сторонников «Индустрии 4.0», подобное интегрированное производство имеет возможность изменить само понятие труда. Поскольку компьютеры забирают на себя основную часть рутинной и неинтересной работы, постоянно повторяющиеся задачи становятся не делом человека. И нужно сказать, что машины будут это делать с гораздо большей эффективностью, исключая так называемый человеческий фактор. А уделом человека остаются творческие задачи (выбор и сочетание цветов, фактур и возможностей). Ну и управление процессом, прежде всего, опять же через интернет. Необходимо так же отметить, что машины могут позаботиться и о энергосбережении путем оптимизации как процесса в целом, так и рабочих графиков (выходные, ночные часы и пр).

Следующий аспект, плотно ассоциированный с понятием «Промышленная революция 4.0», – это Big Data.

Понятие Big Data – это совокупность технологий, которые призваны совершать следующие операции:

– обрабатывать большие по сравнению со «стандартными» сценариями объемы данных,

– уметь работать с быстро поступающими данными в очень больших объемах, со структурированными и плохо структурированными данными параллельно в разных аспектах.

Big Data необходимо учитывать в «умном производстве». Примером Big Data может стать большой адронный коллайдер, который производит огромное количество данных и делает это постоянно. Установка непрерывно выдает большие объемы данных, а ученые с их помощью решают параллельно множество задач.

Первыми ростками надвигающейся промышленной революции стали так называемые, дата-центры. История их начинается в 20-м веке с огромных компьютерных комнат, когда компьютеры были большими и требовали определенных условий для работы, охлаждение, бесперебойную подачу электроэнергии и др. С изобретением архитектуры клиент-сервиса в 90-е годы микрокомпьютеры стали занимать места в серверных комнатах. В дальнейшем на развитие повлияло появление доступных по стоимости компонентов сетевого оборудования и стандартизация сетевых кабелей.

Термин «дата-центр» стал определением специальных серверных комнат, и в дальнейшем он стал набирать популярность и становится все более узнаваемым. Бурное развитие дата-центры получили в конце 90-х – начале 2000 годов. Многим компаниям понадобилось устойчивое и скоростное соединение с интернетом и бесперебойная работа. Разместить оборудование, способное справляться с жесткими задачами, было непосильно для небольших компаний, количество которых росло в геометрической прогрессии. Таким образом, стали появляться специальные помещения, способные обеспечить бизнес-структуры всем необходимым набором решений для размещения компьютерных систем и их эксплуатации.

Современные дата-центры выглядят примерно так:

Свой вклад в эту концепцию вносит и группа компаний «Новое Электричество», применяя передовые технологии своего ключевого партнера – одного из мировых производителей оборудования для промышленных предприятий, объектов гражданского и жилищного строительства Schneider Electric. Французская компания выпускает преобразователи частоты Altivar Process и, конечно же, промышленные контроллеры Modicon, где использование интернета (встроенный web-сервер) стало, по сути, стандартом.

Altivar Process – преобразователи частоты со встроенными интеллектуальными сервисами, предназначенные для управления 3-фазными синхронными, асинхронными и специальными двигателями. Производится две серии ATV600 – преобразователи частоты для промышленности и инфраструктуры от 0,75 кВт до 1,5 МВт и ATV900 – преобразователи частоты для технологических процессов от 0,75 кВт до 800 кВт.

Altivar Process – это первый преобразователь частоты со встроенными сервисами и следующими функциями:

– измерение мощности и панель инструментов энергопотребления,

– контроль и управление технологическим процессом,

– напорно-расходные графики насоса (возможность задать 5 точек графика),

– низкий уровень гармоник (THDi < 48% при нагрузке 80% или THDi < 5% преобразователей типа LHD),

– функция «старт и стоп» для снижения потребления электроэнергии при остановке,

– мониторинг и защита исполнительного механизма,

– мониторинг отклонения текущего режима насоса от точки максимальной эффективности,

– простота обслуживания (динамический QR-код),

– легкая интеграция в коммуникационные сети при помощи встроенного порта Ethernet,

– конфигурирование устройства с использованием технологии Smart Process Object,

– встроенный Web-сервер,

– надежное охлаждение и технология подавления гармоник,

– модульная и компактная конструкция,

– простая интеграция в электросети,

– возможности местного и дистанционного управления (ПЛК, выносной терминал, ЧМИ),

– полный набор функций управления.

Интегрированный веб-сервер в преобразователях Altivar Process и контроллерах Modicon, созданный на базе Ethernet-технологий, позволяет контролировать технологический процесс с использованием стандартных интернет-инструментов.

Местный и удаленный доступ к данным энергопотребления и редактируемым информационным панелям означает доступ к параметрам всегда и везде при наличии персонального компьютера, планшета или смартфона.

Опубликовано в Новости