RS Industria如何利用AWS雲創建端到端模塊化工業物聯網服務

通過大衛·漢弗萊

概述

工業4.0是關於使用技術來收集未開發的數據,然後將數據轉化為可操作的信息。這個理論是遠程監控服務簡單明了,但實際上,細節決定成敗。工業過程創造了原始數據的寶庫,但專有的、遺留的自動化係統和缺乏具有相關IT技能的人員的結合,使工業公司麵臨挑戰。如今,大多數公司都在通過數字化轉型來應對這些挑戰,許多公司還在這一過程中借助外部合作夥伴的幫助。金博宝app安卓版下载此ARC視圖著眼於RS Industria如何利用AWS雲平台為其廣泛的行業用戶客戶群創建新的遠程監控服務。

客戶價值

RS Industria對客戶的價值主張有幾個方麵。首先,它允許用戶快速地向現有設備添加狀態監視應用程序,而不會中斷整個過程。該解決方案不需要雇傭具有創建自製解決方案所需IT技能的人員,而是提供對現成的、模塊化應用程序的訪問,用於遠程監控。pay-as-you-go模式允許用戶“從簡單開始,到智能增長”,這意味著他們可以從一個簡單的應用程序開始評估其價值,然後根據需要在更多的機器或線路上複製它。RS Industria提供從遺留資產中解放、收集和分析數據的工具,而AWS雲平台提供基礎設施和連接。

從組件到服務提供者

據RS Industria的員工說,當它開始探索新的商業機會和收入來源時,感覺就像一家初創公司。目標是創建一個工業數據服務,旨在為客戶提供數據驅動的洞察,以一種快速、負擔得起和模塊化的方式,他們的製造過程。RS Industria認識到對工業OT的實際理解對於成功開發實用的工業物聯網平台至關重要,因此在2019年收購了一家專門從事現場狀態監測的公司。從該服務提供商獲得的實際經驗被納入到RS Industria數據服務的開發中,用於工業生產和資產優化。同年晚些時候,該團隊選擇了AWS作為其雲計算合作夥伴。與AWS解決方案架構師密切合作,快速開發導致了2020年的第一個beta站點部署。

AWS雲為RS Industria提供了一個健壯、安全和可擴展的平台。根據該公司的說法,使用管理的和專門構建的物聯網服務使團隊能夠快速向市場提供新功能,而不必專注於管理基礎設施。選擇雲上的創新方法可以讓公司進行試驗,快速失敗,轉向,然後選擇正確的解決方案並找到正確的用例。

2021年,該產品商業化推出,現在支持幾十個客戶。RS Industria團隊繼續為客戶增強平台,利用AWS雲平台提供的靈活性和模塊化方法。

更多數據,但如何獲取?

在工業過程中,從原始數據中訪問和獲取價值涉及幾個步驟。第一步是將隱藏在傳統自動化係統或隻能通過專有網絡訪問的難以獲取的數據釋放出來。下一步是將數據放在可以方便快速訪問的地方,然後與來自其他來源和地點的數據一起進行分析。最後一步是將信息轉化為可以影響關鍵運營指標的可操作項目。實施這些步驟往往超出了小型工業公司的能力,這就是為什麼許多公司向外部合作夥伴尋求幫助的原因。

最終的解決方案可能隻是建立一個數據提取和分析的循環,也可能是建立和操作係統的全服務合同。後者是RS Industria提供的方法。

連接工廠

RS Industria解決方案包含三個關鍵過程:連接、監視和改進。

連接

Connect流程連接到與單個或多個資產相關的數據並將其合並到一個地方。這涉及到物聯網設備的安裝,如邊緣網關、信號調節器、數據支持儀表、附加傳感器和安全設備。邊緣網關能夠實時轉換許多不同的工業數據協議,從而可以連接所有類型的工業資產,解決了以前阻礙工業物聯網廣泛采用的一個主要障礙。在RS Industria團隊提供的技術支持下,客戶可以選擇自己安裝這些設備。

監控

監控過程為個人電腦、平板電腦和智能手機創建儀表板,這些儀表板是根據相關工廠人員的個人需求定製的。所有這些都共享單一的資產數據和運營洞察的準確來源。資產儀表板可以提供總體視圖遠程監控服務在線路、地點或現場層麵的表現。單個儀表板將kpi和關鍵資產操作數據合並到一個頁麵上,以便一目了然地了解資產的狀況和性能,無論是在辦公室還是在車間。

信息可能包括關鍵操作參數和能源消耗的趨勢,以及緊急狀態監測警報。用戶可以快速使用這些信息來確定流程中的哪些資產當前有問題,或者將來有某種形式的故障風險。通過Data Studio特性,用戶可以創建自定義圖表來跨多個資產顯示和比較信息。

改善

通過改進過程,RS Industria基於準確的信息和見解,積極支持客戶的持續改進目標。預測性維護服務使用機器學習和預測分析來預測資產在不久的將來的狀況,指定可能的故障模式。該服務由Senseye提供支持,Senseye是一個基於雲計算的預測分析服務。為了幫助客戶起步,RS Industria的預測分析團隊包括數據科學家和機器學習方麵的專家。

遠程監控服務

根據產生的狀態監測數據,RS Industria經驗豐富的可靠性工程師還可以為可靠性改進提供專家建議。每個人都在多個不同行業的可靠性方麵有豐富的實踐經驗。可以遠程或現場提供支持。

作為一個開放的工業數據平台,RS Industria旨在與其他解決方案輕鬆集成。該公司很快計劃提供api來連接第三方係統,如資產管理、無線監控和CMMS。

利用工業物聯網和服務需求的增長

RS Industria是RS Group PLC的一個貿易品牌,RS Group PLC是一家總部位於英國的工業和電子產品分銷商,以其RS Components品牌而聞名。幾年前,該公司開始探索新的收入來源,通過創建基於雲的資產監控服務,並借鑒其收購的一家專門從事狀態監測和可靠性服務的現場服務公司的經驗。對於底層雲基礎設施,RS Industria選擇了AWS cloud。對使用AWS提供的高級管理服務的關注有助於增強RS Industria快速試驗的能力,減少開發時間,從而提高他們的上市速度。

用例:自動輸送機異常檢測

輸送係統廣泛應用於製造物流中,在工廠內高速移動產品。簡單的電氣或機械故障可以使整個生產線突然停止,所以製造商有強烈的興趣在問題發生之前發現並解決問題,如果可能的話。傳統的振動分析顯然是一種用來發現即將發生的問題的技術,但這種解決方案通常過於昂貴,無法用於大量低價值的可更換設備,如交流驅動器和變速箱。RS Industria找到了另一種方法來解決這個問題,而不需要額外的傳感器,顯著降低了部署成本。

交流驅動器產生大量有用的數據,如故障代碼,可以提供對其狀態的有價值的洞察,但這些參數通常不被監控係統使用。此外,電壓和電流等模擬信號可以顯示何時已達到操作極限:例如,電流的突然增加可能表明輸送機堵塞。雖然振動分析需要將傳感器安裝在機械裝置上,但可以通過現有的工業網絡輕鬆讀取驅動器參數。

RS Industria的解決方案是使用其機器學習資源來評估這些參數,以確定單個驅動器何時超出正常狀態運行,從而觸發維護人員調查故障。當這些數據首次連接到RS Industria雲平台時,機器學習算法會分析來自多個設備的參數,以了解“正常”操作是什麼樣的,這一過程可能需要數周時間。一旦了解了正常操作極限的圖像,任何超出這些極限的參數值都被認為是異常的。根據偏差的數量和規模,係統自動生成警報,使維護人員能夠專注於解決即將發生的問題,而不是尋找它們。

用例:能源監控

能源成本的飆升是令家庭頭疼的問題,也對工業企業的業務構成了嚴重威脅,因為這些企業不能總是把額外的成本轉嫁給客戶。甚至在當前的通貨膨脹和高油價爆發之前,製造商就已經在尋找智能監測能源消耗、識別能源浪費領域並優化能源的方法遠程監控服務通過過程改進使用。一個障礙一直是獲取能源使用信息,這些信息可能隻能在一個測量點上獲得,例如站點的主電源供應。即使存在多個測量點,整理所有的讀數(通常是手工收集的)也需要時間和精力。

為了解決這個問題,RS Industria安裝了連接各種OT網絡(基於以太網的和傳統的)的內部邊緣網關,以收集嵌入在plc、交流驅動器、傳感器和數據啟用實用儀表中的大量數據。該流程將資產能源使用數據彙集在一起,並將它們置於正在運行的生產流程的上下文中。資產級計量允許用戶在流程單元甚至單元級測量能源消耗。當與來自控製係統的其他數據相結合時,用戶可以計算製造過程的每個階段的能耗,而不僅僅是在生產線的末端。

智能監控能源消耗到工藝單元或單元級別提供了巨大的成本節約潛力。例如,據說空轉的交流驅動器在實際運行時消耗的電能高達90%。根據流程和占空比的不同,在不需要的時候關閉它們可以節省大量的能源。與上麵的自動輸送機用例一樣,用戶可以通過訪問交流驅動器中的許多可用參數來獲得功率因數數據,其中大多數通常不被控製係統使用。

另一個節省成本的潛力是監測三相電路上的不等負載。由此產生的相位不平衡會損壞電機和設備,導致電機繞組電流增加,溫度升高,相位不平衡降低了設計扭矩輸出,在電機和連接設備中產生機械應力,可能導致過早故障。RS Industria表示,其解決方案可以在資產水平上識別相位不平衡,從而能夠采取糾正措施,保護電機免受進一步損壞。

最後,如果感應負載資產(感應電機、熒光燈空調係統)導致電流和電壓失相,則可以降低場地的功率因數。這意味著要為沒有使用的電力付費,如果PF太低,甚至可能招致電力供應合同罰款。簡而言之,改善功率因數管理可直接減少能源費用。

RS Industria的未來計劃

RS Industria對其最初的產品發布感到滿意,並計劃通過積極的客戶獲取來增長業務,包括在英國以外。正在進行的產品開發將基於用戶的反饋,公司計劃相應地增加員工數量和支持基礎設施。

建議

通過RS Industria解決方案,RS集團展示了工業供應商如何利用工業物聯網的力量,並在全新的業務領域擴大其投資組合,這在一定程度上得益於AWS Cloud等行業重點雲解決方案的可用性。考慮到這一點,ARC提出以下建議:

  • 像AWS Cloud這樣的雲平台為數字服務提供了現成的功能,允許解決方案開發人員將所有資源集中在開發特定的解決方案上。大大小小的行業參與者都在利用這一點,創造一個健康的競爭環境。
  • 對於工業終端用戶來說,最具吸引力的數字服務解決方案是將工業社區供應商的領域知識和經驗與IT提供商的物聯網基礎相結合,跨越IO差距的解決方案。雖然開發和管理工具的可用性等因素很重要,但絕對的最高標準是考慮到行業用戶的需求和要求的網絡安全可用性。像AWS這樣的平台提供的安全能力可以在工業物聯網解決方案所需的規模下工作,並不斷評估和更新,以應對新的威脅。

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