IOT et industrie : Les capteurs intelligents et le calcul de périphérie offrent un contrôle de fabrication en temps réel – Actualités métrologie et qualité

La tendance à déplacer les données de processus directement de l'usine vers le cloud numérique crée des problèmes de bande passante et de latence qui peuvent devenir un obstacle à la création de rapports en temps réel. En réponse, des capteurs intelligents ont été introduits pour effectuer efficacement des calculs à la «périphérie» du réseau de l'usine.
L'informatique de périphérie consiste à traiter des données à proximité de la périphérie de votre réseau, là où les données sont générées, plutôt que dans un entrepôt de traitement de données centralisé. Le Edge computing est une architecture informatique ouverte et distribuée qui offre une puissance de traitement décentralisée, permettant l'informatique mobile et les technologies Internet des objets (IoT). Dans l'informatique de périphérie, les données sont traitées par l'appareil lui-même ou par un ordinateur ou un serveur local, plutôt que d'être transmises à un centre de données.
Les périphériques Edge réduisent les charges de données et rapportent des résultats significatifs et de haut niveau qui fournissent des informations en temps réel. Cette approche permet aux organisations industrielles d'analyser plus rapidement les données essentielles en traitant les données machine plus près de la source.
Les machines industrielles, les contrôleurs industriels, les processeurs de données et les bases de données chronologiques qui regroupent les données d'un réseau d'équipements et de capteurs sont tous des exemples de technologies de pointe.
Cloud vs Edge Computing
Pour illustrer la différence entre les systèmes Cloud et Edge dans le paradigme Cloud, une caméra envoie une photo d'un véhicule avec une plaque d'immatriculation à un serveur, et le serveur lit ensuite le numéro de plaque. Le serveur est responsable du traitement des données.
Dans le paradigme Edge, la caméra lit le numéro de plaque d'immatriculation, puis envoie uniquement le numéro de plaque au serveur pour identification. La caméra traite les données au bord.
Avantages pour la production industrielle – Fabrication plus intelligente
Le Edge computing réduit considérablement la complexité du système en offrant une personnalisation des modes de production. En conséquence, les modèles en petites quantités et en lots multiples peuvent remplacer la fabrication à grand volume.
Les méthodes multi-modèles et par lots sont plus simples et produisent des produits de meilleure qualité, avec moins d'erreurs, moins de temps d'arrêt dus au changement de cellule et d'outillage, ainsi qu'une réduction des déchets. En outre, des ajustements flexibles des plans de production et le déploiement rapide de nouveaux processus et modèles offrent des avantages de coûts importants aux fabricants intelligents.
Les capteurs intelligents sont un composant essentiel des systèmes de périphérie, offrant une gamme de capacités qui améliorent la productivité dans l'usine et aident à piloter l'Industrie 4.0 et l'IIoT.
Facteur de forme plus petit
Les systèmes de production nécessitent désormais des périphériques périphériques plus petits et plus autonomes (capteurs intelligents) qui peuvent fonctionner pendant de longues périodes d'utilisation continue au périmètre du réseau. Les capteurs intelligents compacts facilitent l'intégration du système et l'utilisation des périphériques, tous deux bénéfiques pour le déploiement du système périphérique.
Connectivité réseau
En plus d'être compacts et de construction robuste, les périphériques de périphérie doivent être conscients du réseau. Les capteurs intelligents répondent à ce besoin en ayant une adresse IP et prennent en charge des protocoles de communication réseau qui permettent une communication directe avec d'autres équipements d'usine tels que des robots et des API, ou pour le transfert de données de mesure vers des bases de données d'usine.
Dans un capteur intelligent réseau qui numérise et mesure un objet cible, de plus petits paquets de données de haut niveau sont communiqués au cloud à des intervalles sélectionnés, plutôt que de transférer des données d'analyse brutes en continu pour les traiter ailleurs. Cette capacité allège la pression sur la connectivité réseau et minimise la latence et les goulots d'étranglement, le tout en fournissant un traitement distribué à la périphérie du réseau de l'usine.
Logiciel
La configuration et la maintenance de nombreux systèmes de production utilisant des technologies de capteurs intelligents peuvent entraîner des problèmes de gestion de réseau. Ce défi est la raison pour laquelle l'informatique de périphérie nécessite que tous les périphériques du réseau soient traités de manière uniforme, idéalement sous la forme d'un processus entièrement automatisé contrôlé par un logiciel intégré.
Dans un paradigme intelligent, le capteur intelligent permet non seulement d'acquérir des données, mais également de traiter les données et de communiquer les décisions de contrôle aux équipements de l'usine, directement depuis la périphérie, sans avoir à renvoyer les données vers un emplacement centralisé ou des racks informatiques locaux. Le logiciel permet aux capteurs intelligents d'effectuer le calcul et le stockage à bord afin que certaines applications puissent être exécutées localement à des vitesses très élevées.
Architecture réseau distribuée et évolutive
L'informatique de périphérie repose sur la coopération transparente de pairs distribués. Il n'y a plus de contrôleur centralisé; au lieu de cela, un ensemble d'appareils agissant indépendamment tout en communiquant de manière coopérative, des informations propriétaires peuvent facilement être divulguées via n'importe quel appareil connecté, plate-forme ou même le réseau lui-même. Par conséquent, les fabricants sont de plus en plus préoccupés par le risque d'exposition à leurs données propriétaires.
En plus des défis techniques introduits par un grand nombre d'appareils fonctionnant dans une usine, il existe maintenant une autre demande de capteurs intelligents pour soutenir la communication coopérative.
Les réseaux de capteurs intelligents construits sur une architecture distribuée facilitent l'évolutivité et permettent aux ingénieurs de processus de développer des solutions de mesure et de contrôle spécifiques pour chaque cellule de fabrication. Les applications sont implémentées en utilisant des «extraits» de code qui peuvent exécuter en toute sécurité des appareils périphériques, nécessitant une interaction minimale avec les éléments de coordination. Cela évite les téléchargements inutiles ou non souhaités vers les serveurs situés dans le centre de données.
L'informatique de périphérie améliore le délai d'action et réduit les latences à quelques millisecondes tout en minimisant la bande passante du réseau. Associés au cloud computing et alimentés par la technologie des capteurs intelligents, ces systèmes de périphérie peuvent avoir un impact profond sur les performances des systèmes industriels et, à terme, augmenter la productivité et les bénéfices des fabricants.
Pour plus d'informations: www.lmi3d.com

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