Implementação de Connected Factory e IIoT: Como Modernizar Instalações Industriais com Equipamentos Existentes
As empresas de hoje estão motivadas para implementar os conceitos de Connected Factory, Indústria 4.0 e / ou IIoT, com o objetivo de alcançar vários benefícios:
- Redução dos custos operacionais
- Melhor visibilidade
- Maior controlo
Muitas soluções utilizam equipamentos existentes e, permitem que os componentes sejam estrategicamente implantados para prolongar as capacidades de monitorização e controlo sem impactar as operações diárias. Assim ao atualizar uma instalação industrial, as expectativas devem definidas com antecedência.
Apesar da visão de um endereço IP para todos os equipamentos de uma rede, a realidade é que os utilizadores finais não poderão aceder a cada indicador de painel, bomba de água ou acionar equipamentos a partir de dispositivos móveis. Trazer uma unidade industrial para o século XXI envolve vários fundamentos básicos para ajudar a garantir uma transição suave e fornecer a capacidade de aceder, monitorizar e controlar informações a partir de qualquer lugar.
1. Equipamentos antigos
Realize um inventário dos dispositivos e equipamentos na inseridos na rede. Quantos anos é que eles têm? Eles precisam de ser substituídos ou atualizados? Os equipamentos mais antigos serão capazes de comunicar com os equipamentos mais recentes? Quanto tempo e dinheiro isso poderá custar? Que soluções economicamente viáveis podem lidar com a infraestrutura?
2. Protocolos / Comunicação
Juntamente com o equipamento, que protocolos estão a ser utilizados pelos dispositivos ligados em rede? Quantos estão em uso? Eles precisam de ser convertidos para que os dispositivos comuniquem com outros equipamentos no mesmo ambiente? Que tipo de meio cablado está a ser usado ao longo de vários locais? Cabo de fibra ótica? Série (RS-232/422/485)? USB? Cobre?
3. Crie o seu projeto de HMI
Onde está situada a instalação? Se o equipamento estiver num local remoto, cada dispositivo pode ser monitorizado através de redes móveis? As redes 4G / LTE ou 3G estão disponíveis para permitir o acesso ao site? Se não, as redes de banda larga ou fibra estão disponíveis? Além disso, dentro do próprio edifício, qual é o ambiente geral? Quente e empoeirado, ou com uma temperatura controlada? Muita vibração? Existem gases inflamáveis? São utilizados equipamentos de cariz industrial, desenhados com classificações ambientais e certificações industriais?
4. Segurança
De acordo com uma pesquisa recente de Business Insider Intelligence, 39% dos executivos indicaram que privacidade e segurança são as barreiras mais significativas ao investimento em IoT. A segurança foi a preocupação mais citada entre os entrevistados. Embora esta pesquisa se aplique a todos os pontos da IoT, a segurança também deve ser uma preocupação importante para a IIoT. Como é que os dados confidenciais podem ser protegidos quando são registados e transferidos? Quais as medidas de segurança que estão em vigor para os sistemas que recolhem, monitorizam, processam e armazenam os dados da IIoT? Existem regulamentos relativos à proteção de dados e informações?
5. Colaboradores
À medida que mais dispositivos tecnológicos são adicionados à rede, possui uma equipa de TI com as competências indicadas? Há outros colaboradores com conhecimento técnico disponíveis para ajudar na instalação e na monitorização? É necessário um software ou monitorização remota para manter o controlo de dispositivos em outros locais?
Uma vez que os elementos chave estão avaliados e as perguntas respondidas, as organizações devem tomar medidas para:
- Permitir a comunicação entre dispositivos;
- Garantir a eficiência operacional em toda a infraestrutura;
- Fornecer uma plataforma segura para comunicação dos dispositivos;
Permitir a comunicação entre dispositivos
Unidades, sensores, PLCs, indicadores de painel e outros equipamentos de automação são fabricados para durarem anos, até mesmo décadas. O problema é que eles geralmente comunicam por meio de protocolos proprietários que geralmente usam cabos de série RS-232/422/485. Embora esses protocolos de série sejam eficientes e muitas vezes tenham sido escritos para uma aplicação em particular, muitos dessas aplicações nunca incluíram monitorização 24/7 nas redes TCP/IP.
Integração de Dispositivos Legados na Indústria 4.0 e IIoT
Para trazer esses dispositivos para os paradigmas Connected Factory, Indústria 4.0 e/ou IIoT, os engenheiros das organizações devem primeiro garantir que os dispositivos consigam comunicar com os outros equipamentos existentes no chão de fábrica. As empresas que desejam ligar dispositivos de diferentes fabricantes, podem agora escolher HMIs avançadas, conversores de protocolo e outros produtos de automação que nativamente falam protocolos diferentes. Esses produtos industriais permitem que os dispositivos comuniquem independentemente do meio físico e ofereçam uma fluência industrial e suporte multiprotocolo.
Garantir a eficiência operacional em toda a infraestrutura
A eficiência operacional pode ser alcançada de várias maneiras, uma das quais é usar dados recolhidos nos pontos de monitorização ao longo de uma linha de produção, para minimizar o desperdício e os tempos de inatividade. À medida que a tecnologia continua a evoluir, esses pontos de estado irão incluir um volume maior de informações de uma maior variedade de fontes.
Monitorização e Relato de Dados com Switches Ethernet
Os switches Ethernet poderão relatar o fluxo de dados por toda a instalação, da mesma maneira que os sensores nas linhas de montagem podem relatar o estado de um produto. Essa recolha expandida de dados operacionais permite que as organizações tornem os dados úteis, usando soluções de gestão visual para recolher, registar e exibir mensagens críticas de KPI’s (Key Performance Indicator) e Andon. A exibição desses dados críticos de desempenho em tempo real, ajuda a aumentar a produtividade e rendimento. Este conceito não se limita à conexão, comunicação e monitorização dentro de uma organização. Também pode ser estendido para incluir a cadeia de fornecimento e distribuição para apresentar uma visão abrangente de toda a operação.
Fornecer uma plataforma segura para comunicação dos dispositivos
Tradicionalmente, a segurança significa o isolamento físico dos equipamentos de automação das redes corporativas. Se nada estiver ligado ao equipamento de automação, a ameaça de violações de segurança é bastante reduzida. À medida que as organizações abraçam essa nova realidade, a segurança deve ser tratada através de um cuidadoso planeamento da rede e do uso de melhores práticas do endereçamento IP. Os routers podem ser implantados numa rede de forma a limitar o tráfego de rede a tipos de tráfego ou utilizadores específicos, minimizando o risco de um ataque informático. Por fim, o uso de VPNs também torna segura a comunicação fábrica-fábrica, cadeia de fornecimento-fábrica ou distribuidor-fábrica, criando “túneis” virtuais para transmitir dados confidenciais.
Benefícios gerais da implementação
A eficiência do modelo Connected Factory, Indústria 4.0 e/ou IIoT não deriva do grande volume de ligações, mas de ligações mais valiosas e da vantagem competitiva obtida pela partilha de informações entre dispositivos e humanos. A transparente comunicação com operadores, sistemas de controlo e aplicações de software, combinada com opções práticas de rede e suporte a recursos e protocolos nativos, fornece uma exponencial importância aos dados extraídos dos dispositivos industriais. Essas competências podem levar a automação e a gestão remota a novos níveis, tornando essa visão uma realidade.
Com uma integração cuidadosa dos componentes de suporte projetados especificamente para esse objetivo, a capacidade de conectar, monitorizar e controlar:
- Estender vida útil do equipamento: aumente o valor dos equipamentos mais antigos com elevada conversão de protocolos;
- Melhorar a visibilidade do processo: obtenha indicadores e aumente a produtividade com o registo de dados e funcionalidades de comunicação;
- Impulsionar o controle até o limite: gestão de sistemas escalados com propriedades de controlo no dispositivo ao invés de no escritório central.
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Fonte: Red Lion
