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放眼工业 4.0,重新思考工业电脑

industrial PC

人工智能 (AI) 和分析正在改变制造业,同时挺进工业 4.0。根据研究公司 Markets and Markets 的数据,工业人工智能市场的估值目前已经达到 11 亿美元,预计到 2026 年将达到 167 亿美元

尽管这项技术拥有巨大的潜力,同时也存在着挑战。当前的工业基础设施在设计时并未考虑到为解放工业 4.0 的潜力提供所需的灵活性。在传统意义上,工作负载运行于孤立设备之上,无法存储和分析数据。

英特尔® 物联网事业部负责工业电脑 (lPC) 的高级部门经理 Adam Berniger 表示:“在过去的 200 年中,每一项重大创新或变革的背后都存在着推动它实现的基础设备。”“例如,那曾经是蒸汽机、个人电脑,或者智能手机。而驱动工业 4.0 的引导技术便是工业电脑。”

现代工业电脑将 IT 和运营技术 (OT) 结合在一起,用以分析从工厂机器收集并转化为商业智能的大量边缘数据。为了促进数字化转型,制造商寄希望于系统集成商 (SI) 作为专家来帮助自己挖掘从工厂车间获得的宝贵信息。

工业电脑:重要的桥梁

对于系统集成商来说,这是一次重大的机遇。“边缘在能力和价值上都有所提升,” Berniger 说。“围绕边缘出现了三个新兴主题:边缘智能、边缘融合以及边缘连接。”

边缘智能包括分析、洞察,以及人工智能。“它可以将智能推向工厂中更靠近具体工作的位置。” Berniger 说。“用例可以包括预测性维护和分析,改善运营效率,以及提高生产效率。”

边缘的融合涵盖了 OT 和 IT 最佳实践、流程、设备、功能和应用程序。连接到边缘意味着在未连接的设备间建立互联,同时连接到云。

Berniger 将工业电脑的潜力与智能手机相类比。他解释说:“五年或十年前,如果我们要去旅行,我们会带上一部只能用来拨打电话或发送短信的‘笨’手机,”“我们会带上一部照相机来拍照,我们还必须打印出地图才能知道我们该怎么走。我们将多个设备用于不同功能,但是今天这一切都融合到了一部手机上。工业电脑未来就会像智能手机一样,您会有一个应用商店,在那里,您可以下载具有许多不同功能的硬件和软件。”

系统集成商将引领工厂步入工业 4.0

通过采用来自英特尔® 合作伙伴(例如 Axiomtek)的工业电脑来提供集成系统,系统集成商有机会站到这场变革的前沿,并带领这个行业走向未来。

对于系统集成商来说,最佳的切入点是提供可使投资最大化的解决方案,例如减少浪费、提高产品质量,或延长工厂设备的正常运行时间。“系统集成商必须确保有明确的投资回报,这样才能使解决方案具有成本效益。他们还需要关注运营指标,并验证网络安全性,以便让公司知道自己没有对风险敞开大门。” Berniger 说。“关键的项目通常涉及通过改善维护或质量保证来优化生产。”

例如,虽然工业 3.0 已经规定了一套维护计划,比如在既定的一段时间后更换部件 A、B 和 C,但是工业 4.0 采用的是预测性维护。通过将机器零件连接到边缘技术以获得实时智能,这样工厂就可以避免潜在的停工。

最新一代的工业电脑支持更高级别的智能和连接性,从而让上述方法得以实现。例如,IPC964-512-FL 可以配备 AI 卡,作为板上英特尔® 酷睿 处理器的补充图 1)。

机械臂可以连接到边缘技术,以便检测偏差,并在问题导致停机之前预测出维修的必要性。
图 1。机械臂可以连接到边缘技术,以便检测偏差,并在问题导致停机之前预测出维修的必要性。(来源:Axiomtek

系统集成商可以为工业电脑提供的另一种智能解决方案是提升质量控制,这可以通过连接代替人眼进行视觉检查的摄像头来实现。例如,一家知名的轮胎制造商收到了更多客户对轮胎缺陷的投诉。不仅公司的声誉受到损害,由于缺陷轮胎遭退货,还导致劳动力和运输成本不断攀升,从而降低了利润。

该公司部署了一套采用计算机视觉和人工智能的解决方案,该解决方案已通过英特尔® Distribution of OpenVINO 工具套件进行了优化,并在基于英特尔技术的 IPC 上运行。在短短六个月内,轮胎退货量便从 6000 个下降到几十个。由于该解决方案具有高度可扩展性,制造商已将其部署到其他生产线以执行检查任务。

“人的眼睛不可能做到一周五天,每天八小时都看着相同的对象。” Berniger 说。“但是,连接到 IPC 的摄像头在这方面却非常擅长(视频 1)。部署该摄像头后,我们发现检出率从 80% 上升到 99.9%,且误报率极低。而且速度有所提升,在某些情况下,检查时间从一分钟缩短为一到五秒,视具体工作而定。机器视觉可以检测缺陷,并为工厂制造或装运的任何产品提高质量保证,从而有助于节省成本。浪费的代价非常昂贵。”

 

视频 1。通过连接机器视觉,工业电脑可以在质量控制中发挥重要作用。(来源:Axiomtek

IPC 也在带领系统集成商走向未来

工业电脑不仅带领制造业走向未来,而且还使系统集成商显得始终不可或缺。Berniger 说,系统集成商仅仅依靠一套特定功能就能打开市场的日子已经一去不复返了。

“你需要与众不同,并提供增值。”他说。“我的老板把它比作两家汽车修理厂。他们的工艺水平可能不同,但最终他们都把你车上的划痕修好了。但是,如果有一家修理厂开始提供增值业务和解决方案,那么它就不再仅仅是一家修理厂。他们是汽车专家。”

拥抱工业电脑能力的系统集成商将成为制造商所需的专家,可以满足他们所在行业的客户需求、扩展其功能,并成为带领他们前往工业 4.0 的专家。

作者简介

Stephanie Vozza is a B2B writer who specializes in retail, technology and finance. In 2006, she launched her own eCommerce brand and sold it five years later to FranklinCovey Products. Stephanie has written articles, white papers and ebooks for companies that include Staples, Mastercard, Epson, Oracle and HPE. She's also a regular contributor to Fast Company and Forbes.com.

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