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L'usine futée du futur ? Partie

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Quand elle vient à la gestion de réseau industrielle aujourd'hui, beaucoup d'usines et d'équipements à régulation de processus autour du monde sont concentrés sur améliorer aux réseaux Ethernet contrôlés

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Rédacteur ? note de s : Cet article a été créé avec l'expertise d'Andreas Dreher, le directeur stratégique de technologie à l'automation et à la commande de Hirschmann.

Avec la longue, utile vie des dispositifs industriels, il y a d'abondance de vieil équipement utilisant des protocoles industriels de legs dans le service actif. En effet, beaucoup de nos affaires implique d'aider la mise à niveau de compagnies à structuré, fiable et facile-à-maintient l'infrastructure industrielle d'Ethernet.

Même donné cette réalité, elle est instructive pour faire un pas à partir des défis courants et pour penser à l'avenir à l'usine du futur. Queest-ce que la production industrielle ressemblera à 5-20 ans dès maintenant ? Queest-ce que je dois comprendre au sujet d'où les usines vont guider mes décisions aujourd'hui ? Comment mon usine concurrencera-t-elle les usines toutes neuves qui emploient des systèmes et des concepts de communication de prochaine génération ? Où l'Internet industriel des choses s'adapte dedans ?

Ce blog est le premier dans une série de blogs sur l'usine futée qui visent à vous conseiller au sujet d'où la production et l'automation d'usine vont. Il s'applique non seulement à la fabrication discrète, mais également à l'automation dans les industries de processus, d'énergie et de transport.

Nous sommes chanceux pour avoir la perspicacité dans cette matière de notre division de Hirschmann, basée en Allemagne où ? Industrie 4.0 ? fait partie d'un grand projet publiquement placé, pour informer cette discussion.

Laissé ? s jettent un coup d'oeil à ce qu'est l'usine futée et à ce qui caractérise ses systèmes de communication.

Définition de l'usine futée

Les limites ? Usine futée ? ? Fabrication futée ? ? Usine intelligente ? et ? Usine du futur ? tous décrivent une vision de quelle production industrielle ressemblera à à l'avenir.

Dans cette vision, l'usine futée sera beaucoup plus intelligente, flexible et dynamique.

Des processus de fabrication seront organisés différemment, avec les chaînes entières de production ? des fournisseurs à la logistique à la gestion de cycle de vie d'un produit ? étroitement relié à travers des frontières de corporation.

Différentes étapes de production seront sans couture reliées. Les processus effectués incluront :

usine et planification de la production

développement de produit

logistique

planification de ressource d'entreprise (ERP)

systèmes d'exécution de fabrication (MES)

commandez les technologies

différents sondes et déclencheurs dans le domaine

Dans une usine futée, les machines et l'équipement auront la capacité d'améliorer des processus par l'individu-optimisation et la prise de décision autonome. C'est dans le contraste radical aux opérations fixes fonctionnantes de programme, de même que le cas aujourd'hui.

Traits principaux de futures solutions industrielles de gestion de réseau

Pour faire ceci, la future structure des usines sera beaucoup différente : une combinaison reliée ensemble des technologies de production intelligentes, avec les plus nouvelles technologies à rendement élevé de l'information et des communications.

Ceci fournira la technologie et l'intégration horizontale digitalement intégrées à travers la séquence de valeurs entière, aussi bien que l'intégration verticale et la connectivité à travers tous les niveaux de production.

La technologie des communications à rendement élevé et fiable dépassera ce qui est actuellement en service. Cette technologie la rendra possible :

Transférez les grands nombres de données en temps réel et avec le retard minimum

Reliez un grand nombre de différents dispositifs d'une façon très fiable et avec les niveaux les plus élevés de la protection des données

Utilisez de plus en plus les technologies sans fil, au sein de l'usine et pour la connectivité à distance

Fonctionnez d'une façon de rendement optimum

Retentit merveilleux, doesn ? t il ? Il pourrait te sembler peu réaliste en ce moment, mais j'espère qu'une fois que nous décomposons l'usine futée à ses composants de communication vous pourrez voir qu'elle est possible.

La structure de futurs systèmes d'automation industrielle

Aujourd'hui ? les systèmes d'automation industrielle de s se composent de plusieurs niveaux clairement séparés typiquement représentés comme pyramide avec :

Déclencheurs et sondes sur le terrain

Dispositifs de commande de niveau de commande, modules d'entrée-sortie et terminaux opérateur

Un niveau de contrôle de processus industriel avec des ordinateurs pour la technologie, la commande de surveillance et les systèmes par acquisition de données (SCADA) et de MES

Un niveau d'entreprise avec des processus d'affaires et des systèmes d'ERP, typiquement situés sur des serveurs dans LE centre de traitement des données

Chacun de ces niveaux est structuré relativement bon et différents dispositifs peuvent être clairement tracés à un des niveaux.

Avec l'industrie 4.0, la structure de système change. Le sur le terrain reste un niveau consacré séparé, car il est maintenant, mais les dispositifs là-dessus incluront de plus en plus l'intelligence. Comme parties de systèmes cyber-physiques, ils effectueront de façon autonome beaucoup de processus. Les dispositifs sur le terrain augmenteront également de manière significative dans les nombres.

Toutes les fonctions situées au-dessus du sur le terrain se déplaceront potentiellement aux serveurs à rendement élevé situés dans un faisceau de serveur, centre de traitement des données ou dans a ? nuage. ? La virtualisation, la séparation des fonctions spécifiques et le matériel de traitement, qui est déjà du dernier cri dans IL monde, deviendra banale dans l'usine.

L'avantage de cette structure est qu'il réduit la variété de dispositifs, qui a comme conséquence une gestion plus facile, une meilleure utilisation des ressources et des économies d'espace libre.

Cette approche n'a pas été encore adoptée dans l'automation en raison des issues liées à l'exécution, au déterminisme exigé, à la fiabilité, et au manque de communication rapide et basse de latence des serveurs au sur le terrain. Néanmoins, ces issues seront abordées dans de nouveaux et prochains systèmes.

Exemples des systèmes Cyber-Physiques

Puisque l'industrie 4.0 sera établie avec les systèmes cyber-physiques, laissez ? s prennent un moment pour considérer qu'ils sont.

Un site Web les décrit comme :

? ?. intégrations de calcul, de gestion de réseau, et de processus physiques. Les ordinateurs et les réseaux incorporés moniteur et commandent les processus physiques, avec des boucles de contre-réaction où les processus physiques affectent des calculs et vice versa. ?

Un exemple d'un tel système est aujourd'hui le projet de cartel au MIT où une flotte de taxis collecte des informations en temps réel du trafic dans la région de Boston. Cette information est combinée avec des données historiques pour calculer les itinéraires les plus rapides pendant des moments particuliers du jour.

Un autre exemple que vous pouvez être familiarisé avec est la grille futée. Une définition de elle, basée sur le travail du ministère de l'énergie des États-Unis, est :

? Une grille électrique modernisée qui emploie la technologie de l'information et des communications pour recueillir et agir sur l'information d'une mode automatisée ? pour améliorer l'efficacité, la fiabilité, les sciences économiques, et la durabilité de la production et de la distribution de l'électricité. ?

En conclusion, un exemple pour une usine change des systèmes de sorte que la consommation d'énergie dans une chaîne de montage de véhicule soit réduite quand la ligne n'est pas opération. Aujourd'hui, beaucoup de lignes de production continuent de fonctionner pendant des coupures et des week-ends. Considérez la technologie de soudure laser que reste actionné vers le haut au-dessus des week-ends ainsi elle peut reprendre rapidement le lundi. Cette pratique consomme jusqu'à 12 pour cent de consommation d'énergie totale de la chaîne de montage.

Avec l'industrie 4.0 et les systèmes cyber-physiques, les robots entreront dans le mode 'attente'comme une chose qui va sans dire pendant la production courte se casse et mettent hors tension pendant de plus longues coupures. les moteurs Vitesse-commandés qui réduisent l'énergie exigée pour courir des machines seront répandus. De tels changements réduiront de manière significative la consommation d'énergie et seront pris en considération d'avance en tant qu'élément des pratiques en matière futées de conception d'usine.

Communications dans le LAN d'usine

Notre prochain blog de cette série regardera les conditions et les solutions pour des communications dans un site industriel de fabrication ? LAN de s pour réaliser la vision de l'usine du futur.

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