La crescita nel settore industriale è sempre stata trainata dall'introduzione di nuovi concetti che hanno migliorato la produttività in officina. Alla fine degli anni '80 e all'inizio degli anni '90, la produttività è stata incrementata dall'introduzione da parte di Toyota di concetti di produzione Lean che vengono ancora oggi utilizzati. Il millennio ha portato con sé l'aumento dei cluster informatici e del cloud computing per aumentare la produttività, ma oggi, con una crescita della produttività su base annua ad un tasso abissale dello 0,5%, c'era bisogno di qualcosa per dare una scossa alla produttività industriale. Entra nell’edge computing industriale.
Questo articolo discuterà:
- Che cosa è l'edge computing industriale
- I vantaggi dell'edge computing industriale
- Perché l'edge computing industriale è importante e la sua capacità di aumentare la produttività
Che cosa è l'edge computing industriale?
L'edge computing si riferisce all'implementazione delle attività di gestione dei dati e delle operazioni di rete verso fonti più individuali di acquisizione o memorizzazione dei dati. Questo significa che, invece di dover accedere a un segmento di rete centralizzato o al cloud durante la cattura dei dati, l’edge computing assicura che i dati possano essere immediatamente catturati ai limiti di un computer, dispositivo o apparecchiatura autonoma.
Aggiungendo le applicazioni industriali al mix, l’edge computing industriale si riferisce al processo di gestione delle attività di gestione dei dati utilizzando fonti individuali di dati come i dispositivi smart edge. Pertanto, negli stabilimenti smart, i dispositivi IIoT e le apparecchiature smart non devono accedere a piattaforme cloud centralizzate per l'acquisizione, l'analisi o la valutazione dei dati. A seconda dell'importanza dell'analisi dei dati effettuata ai limiti, le informazioni possono anche essere trasferite al cloud per un'ulteriore analisi o integrazione in un sistema più grande.
La capacità dell’edge computing industriale di aggirare il cloud quando si prendono decisioni ha anche diverse connotazioni che potrebbero rivelarsi vantaggiose per la produzione e altri processi industriali a lungo termine. Alcuni di questi vantaggi includono processi decisionali in tempo reale, maggiore sicurezza e maggiore velocità analitica. In questo modo, l'adozione dei modelli di business di Industrie 4.0 nell'industria manifatturiera è accelerata.
Analisi dei vantaggi dell’edge computing industriale
Per analizzare i vantaggi dell'edge computing industriale, si consideri lo scenario di un veicolo a guida automatica (AGV) utilizzato per consegnare i materiali a più postazioni di lavoro all'interno di un'officina. Affinché l'AGV possa portare a termine con successo la sua missione, deve essere in grado di raccogliere ed elaborare i dati dall'officina in tempo reale per navigare efficacemente in nuove aree o schivare nuovi ostacoli nonostante le sfide, come le difficoltà di connettività di rete limitata o il funzionamento su terreni sconosciuti.
Anche se l'AGV può utilizzare le reti mobili per accedere al cloud industriale, sarà molto più efficace e veloce se sarà in grado di gestire il suo computer di bordo. Questo è ciò che l'edge computing intende realizzare e questa modalità di calcolo assicura che l'AGV rimanga sincronizzato con il suo programma di consegna dei materiali.
I vantaggi di tale processo guidato dall'edge computing sono diversificati e plasmati in modo da migliorare la sicurezza, offrendo vere e proprie intuizioni di business in tempo reale e migliorando la produttività. In termini di sicurezza, Intel stima che un veicolo automatizzato produrrà circa 40TB di dati dopo 8 ore di guida. Il trasferimento di questi dati al cloud solleva centinaia di problemi di sicurezza informatica che possono essere sfruttati. L'edge computing può ridurre i problemi di sicurezza catturando e analizzando i dati e prendendo le decisioni che ne derivano in tempo reale.
Se i dati raccolti dall'AGV sono dati di routine sulla navigazione, potrebbe non essere necessario inviare tali dati a un cloud centralizzato. Mentre nelle situazioni in cui i dati sono importanti per migliorare le prestazioni, i dati ottimizzati possono essere trasferiti rapidamente al cloud. Ciò significa che l'edge computing industriale può essere configurato in modo tale che un'impresa possa trarre vantaggio sia dall'edge computing che dalle risorse scalabili del cloud computing.
Quando si considerano i costi di calcolo, l'edge computing industriale offre anche alcuni vantaggi in termini di riduzione dei costi. È proibitivo trasferire grandi serie di dati di dati temporanei o non importanti a un cloud centralizzato, motivo per cui mantenere tali dati ai limiti e scartare i dati dopo l'uso riduce i costi. L'edge computing consente inoltre di monitorare facilmente le prestazioni di singoli dispositivi o apparecchiature in officina. Questi dati aiuteranno il produttore ad ottimizzare le prestazioni delle apparecchiature riducendo al contempo i costi e gli eventi pericolosi.
L’edge computing guida anche l'automazione delle iniziative di manutenzione predittiva. Le tecnologie smart edge, come sensori, attuatori e controller, possono essere utilizzate per monitorare lo stato di salute delle apparecchiature e delle parti in movimento al loro interno. Con l'edge computing, la macchina non ha bisogno di comunicare con il cloud centrale prima di prendere una decisione che preserverà le apparecchiature e ridurrà i tempi di fermo macchina in tempo reale.
L'aumento della visibilità che l’edge computing porta alla produzione gioca anche un ruolo nel mantenere la promessa di uno stabilimento a luci spente. Se i robot, gli AGV, l'IIoT e le apparecchiature di produzione possono prendere decisioni immediate, la necessità di un'influenza umana in officina sarà ridotta. Ciò porterà anche a una riduzione degli incidenti in officina e dei tempi di fermo macchina occasionali dovuti alla fallibilità umana.
Perché l'edge computing industriale è importante per Industria 4.0
I vantaggi evidenziati mostrano già alcuni dei motivi per cui l'edge computing industriale è importante per i processi produttivi e l'automazione, ma non considerano gli impianti brownfield. La capacità di integrare tecnologie smart edge in impianti brownfield rende possibile la raccolta dei dati necessari per l'edge computing. Una volta che i dati possono essere raccolti e calcolati ai limiti, anche le macchine mute possono essere automatizzate e gli si può insegnare a prendere decisioni in tempo reale, accelerando così l'adozione di Industrie 4.0.
La bassa latenza, l'elevata larghezza di banda e il calcolo affidabile che viene fornito con l'edge computing industriale può alimentare un ecosistema ‘sempre acceso’ all'interno di qualsiasi struttura. La capacità dell’edge computing di fornire un ecosistema ‘sempre acceso’ – in cui anche le apparecchiature mute possono produrre e gestire i dati ai limiti – ridurrà drasticamente i tempi di inattività negli impianti brownfield, aumentando al contempo la produttività e la capacità operativa delle apparecchiature più vecchie.
Conclusione
L'edge computing industriale è pronto a guidare il futuro della produzione e ad aumentare il suo tasso di crescita della produttività nel prossimo futuro. Ciò sarà possibile insieme al cloud computing in quanto entrambi hanno un ruolo da svolgere per garantire che il computing in tempo reale sia introdotto in officina. Così, l'edge computing e il cloud computing possono essere paragonati al modo in cui si usano le due mani. In questo caso, l’edge computing industriale gestisce minori carichi di lavoro a livello di dispositivi o apparecchiature, mentre il cloud computing cloud computing gestisce carichi di lavoro maggiori per aumentare la produttività.
