Slik unngår vi hindringene på vei mot IIoT

Når vi snakker om smartproduksjon, eller IIoT, snakker vi egentlig om oppretting av et fullstendig nettverksmiljø som samler inn, utveksler, sorterer og muliggjør analyse av data i sanntid – fra fabrikkgulvet til kontoret og gjennom hele forsyningskjeden. Dette kommer ikke bare til å muliggjøre mer automatisering av produksjons- og industriprosesser, men også gjøre at styringssystemer kan produsere statistikk som har praktisk nytte for hele virksomheten og med bedre og raskere avgjørelser som resultat.

Artikkelforfatteren Manish Sablok.

Det industrielle tingenes internett (Industrial Internet of Things – IIoT) forbinder hele produksjonsvirksomheten – fra kjøp av komponenter til produksjon, lagring og levering. Kort sagt får du en virksomhetsdekkende, helhetlig oversikt over hele arbeidsflyten. Tradisjonelle nettverk utgjør imidlertid en betydelig hindring for implementering i smartfabrikker og tilkoblede anlegg. Manish Sablok, Head of Field Marketing for North West and East Europe hos ALE, forklarer i denne artikkelen to av de grunnleggende elementene som kreves for å begynne å utvikle et smart industrinettverk: Herdet Ethernet av industrikvalitet med innebygd sikkerhet i sanntid.

Nettverket i sentrum
IIoT er ikke ett stykke teknologi, det er en hel mengde ting med ny teknologi – sensorer, nye applikasjoner, grensesnitt mellom maskiner, maskinlæring, prediksjonsanalyse, geoplassering, teknologi til å ha på seg og utvidet virkelighet (AR). Nettverkets infrastruktur er det som samler alle disse teknologiene og løsningene – uten infrastrukturen har du bare spredte grupper av smart teknologi som aldri kan nå sitt fulle potensial. 

Produksjons- og industrisektoren har konkrete krav til nettverk som rett og slett er unødvendige i kontor- eller detaljhandelmiljøer – så bør nettverkene være like? Svaret er selvfølgelig nei.

Et herdet nettverk
Dårlig forbindelse på LAN eller WLAN kan være katastrofalt for de svært automatiserte prosessene i dagens produksjonslinjer. Selv minimale forstyrrelser i nettverket forårsaket av lite effektiv dataoverføring, opphopning eller datatap, kan få konsekvenser gjennom hele produksjonskjeden. I tillegg til at ustabile trådløse forbindelser kan bety at mobilenheter og mobile arbeidere ikke kan jobbe effektivt, kan de også skape alvorlige sikkerhetsrisikoer. 

Bruk av kontrollere, sensorer, IP-video og trådløse enheter på travle fabrikkgulv eller industrianlegg krever et nettverk med en ryggrad som kan opprettholde påliteligheten og tjenestekvaliteten på tross av varmen, støvet, de elektromagnetiske forstyrrelsene og vibrasjonene som følger med maskineri og tunge kjøretøy. Derfor er et herdet nettverk basert på robuste komponenter helt avgjørende for å sikre et pålitelig og sikkert produksjonsnettverk. Samtidig må det være enkelt å utvide nettverket for å inn-
lemme nye enheter og teknologityper etter hvert som de blir tilgjengelige. 

Varighet – kravene til nettverket
Så hvordan bygger man et herdet nettverk som kan støtte tilkoblede anlegg og fabrikker? For det første må svitsjene, aksesspunktene og ruterne kunne tilby samme muligheter som du finner i alle andre avanserte nettverk: innebygd sikkerhet, dynamisk justering av nettverkets ytelse for levering av applikasjoner i sanntid, samt pålitelig bredbånds IP-forbindelse. Men dette må bygges med nettverksmaskinvare som er av industrikvalitet – herdet for bruk i mer ekstreme forhold. 

Godværssvitsjer holder ikke
Utenfor de beskyttede og klimakontrollerte datasentrene må anleggets nettverk kunne takle mye mer varierende forhold. Herdede industrisvitsjer, som kan fungere i miljøer med temperaturer fra -40 °C til +74 °C, er en kritisk viktig del av nettverk som utsettes for kontinuerlige eller svingende ekstremtemperaturer. Bruk av svitsjer som ikke er herdet, på anlegget eller på eksterne plasseringer, kan begrense utstyrets pålitelighet og levetid betydelig, noe som medfører risiko for driften.

Men temperatur er ikke den eneste faktoren som kan påvirke nettverket på maskinvarenivå. Det må beskyttes mot luftfuktighet eller svevende støvpartikler, og her kan konveksjonskjølte, vifteløse svitsjemodeller tilby mer pålitelighet og lengre levetid. Herdede svitsjer er også utformet for å tåle de kraftigere sjokkene og vibrasjonene som forårsakes av tungt maskineri og tunge kjøretøy, samt større EMI/EMC-varians.

En app for sikkerhet
Sikkerhet er ikke noe du tenker på i etterkant, i produksjonsverdenen, så det må selfølgelig være det med når du legger nettverksgrunnlaget for din produksjonsbedrift.

Nå er det ikke slik lenger at det eneste tilgjengelige alarmsystemet tuter på fabrikkgulvet, og alle legger fra seg det de driver med og går ut. Moderne produksjon med datakommunikasjon i sanntid trenger – og kan ha – en sentralstyrt alarm- og varselplattform som sender ut varsler som er tilgjengelige fra apper på smartenheter så vel som fasttelefonsystemer og datamaskiner.

Førsteprioritet
Sikkerheten er første prioritet. Automatiske alarmer og nødvarsler, som varseltjenesten OpenTouch, kan bygges inn i nettverket og er avgjørende for å kunne varsle arbeidsledere om brann eller personskader. Et nettverk som kan samle inn og aggregere alarmer fra forskjellige delsystemer til en sentralstyrt plattform, muliggjør den raske responstiden en «smartfabrikk» krever. 

En altomfattende varseltjeneste sender riktige varsler til riktige personer og riktig tid, slik at de kan sette i verk rask og riktig respons på en gitt situasjon. Disse kan også integreres med andre sikkerhetssystemer, for eksempel overvåkningssystemer og BMS (styringssystem for bygninger) for å sikre at brannvarsling, videoovervåkning og deteksjon av inntrengere kan styres enkelt med én pålitelig løsning. 

I tillegg til nød- og sikkerhetsvarsler kan teknikervarsler sendes direkte til de riktige teknikerne. Varslene kan være i form av lyd- og tekstvarsler, og de kan sendes til DECT- eller WiFi-håndsett eller direkte til smartenheter via en app, e-post eller SMS. Denne fleksibiliteten er nødvendig for å dekke alle de forskjellige behovene innen produksjon og industri.

Riktig nettverk for en tilkoblet fabrikk
Det industrielle tingenes internett er i vekst. Men før du en gang kan begynne å tenke på hvilke nye typer teknologi og tjenester dere skal innføre, må du sikre at du har et nettverk som kan takle produksjonsmiljøets utfordringer. Det betyr at du må opprette et herdet Ethernet av industrikvalitet med innebygd sikkerhet i sanntid.