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敏捷智能工厂:快速准备就绪

边缘人工智能、工业边缘计算、智能工厂、工业物联网

COVID-19 对制造业尤其不利。全球范围内的居家订单不仅阻止了工人在工厂工作,而且还阻塞了货物在工厂之间的流动,因为全球供应链放缓至停滞状态。

但是,尽管存在困难,一些制造商还是能够通过最大限度地减少疫情导致的封锁和材料短缺的影响来继续经营。绝大多数情况下,这些运营商可以使用工业 4.0 技术,将他们的基础设施转变为智能工厂。

麦肯锡的一项研究对 400 家制造企业的领导者进行了调查。研究发现,96% 拥有工业 4.0 技术的公司能够有效应对危机(图 1)。例如,该报告重点介绍了一家消费品公司,该公司使用数字孪生模型来模拟突然停工和供应链中断的影响,然后相应地优化运营。

我们能够应对 COVID-19 的拥有工业 4.0 基础设施的公司的百分比
图 1。拥有更先进工业 4.0 基础设施的制造公司更有能力应对 COVID-19 疫情。(资料来源:麦肯锡公司

相反,没有任何拥有工业 4.0 基础设施的公司在疫情中挣扎。事情似乎并没有变得更容易。在 COVID-19 之后可用的现金和工程资源减少,他们有可能进一步落后。

这并不是说这些组织不会恢复。但他们必须先克服复杂的数字化转型挑战,然后才能实施解决方案。这些挑战包括将工业边缘安全连接到企业网络,并同时支持新旧 OT 系统。

为帮助制造商加快工业 4.0 基础设施和应用程序的开发和部署,英特尔® 为第 11 代智能英特尔® 酷睿 博锐®、英特尔® 至强® W-11000E 系列和英特尔® 赛扬® 设计了一套工业级数字化转型功能处理器(以前称为 Tiger Lake H)。

IIoT-on-a-Chip:快速启动集成的工具

尽管 IT/OT 集成的挑战广泛且有些抽象,但它们的解决方案却是重点关注的。例如,协调工业 4.0 网络需要从工业端点到 IT 服务器的确定性通信。但这不会以任何方式影响 OT 端点的安全可靠运行。

除了可扩展的计算性能外,第 11 代智能酷睿博锐和至强 W-11000E 系列处理器的集成安全性、安全性和实时功能可满足这些需求,并使其成为工业 4.0 架构师的游戏规则改变者:

  • 支持 IEEE 802.1 时间敏感网络 (TSN) 和英特尔® 时间协调计算(英特尔® TCC)同步设备时钟和时间戳数据包以实现确定性通信。
  • 保护静态数据和代码分析,通过博锐技术保护本地和远程工业系统。
  • 通过配备英特尔® Functional Safety Essential Design Package(英特尔® FSEDP)的精选 SKU,实现更高效的验证和故障分析的流程框架。

当然,这些功能的好坏取决于您对其的使用用途。

为了缩短试图快速实施数字化转型解决方案的公司的曲线,制造商需要在利用上述技术方面领先一步。为加速 IIoT 应用程序开发,英特尔® 框架和工具套件最大限度地发挥了最新处理器上的工业边缘计算能力。

这些开发工具解决了工业 4.0 设计的关键技术支柱,即网络、性能、安全和安保。

  • 英特尔® TCC 工具提供了一个框架和 API,可进一步减少延迟并提高实时性能。
  • 英特尔® Edge Controls for Industrial 将硬件和软件基础设施分离,以简化高性能、确定性物联网应用程序的开发。
  • 英特尔® Edge Insights for Industrial 结合了 Docker 容器和英特尔® OpenVINO 工具套件等技术,以提供支持 AI 的实时边缘分析和控制。

规避当下危机,面向未来优化

借助支持工具和技术,制造组织可以将其工业 4.0 计划从战略规划转移到战术实施。为此,运营商必须应对在同一基础设施上运行的棕色地带和绿地设备。

在这里,工业电脑和嵌入式计算领域的领导者 Portwell Inc. 等 OEM 为自动化公司提供了向前迁移的途径。具有行业使用条件支持的 PCOM-B657VGL COM Express Type VI 等产品整合了第 11 代智能英特尔酷睿博锐和至强 W-11000E 系列处理器,为制造环境带来上述所有网络、确定性和性能。

兼容 COM Express 的设备插入兼容的载板,以便基于旧系统的系统可以扩展。如果将来需要更高的性能或更新的功能,它们可以简单地更换为下一代模块,而无需重新设计整个控制系统。

可扩展的 COM Express 模块与第 11 代智能英特尔系列处理器的高度集成、以工业 4.0 为中心的功能集的组合是制造商在 IT/OT 融合中的一个转折点。如果没有它们提供的功能,组织可能无法实施可以减轻 COVID-19 等危机影响的解决方案。

但是有了这些解决方案,比如支持数字孪生的消费品公司,制造商可以使用数据来抵御突然的、剧烈的变化。或者,在更正常的情况下,作为运营效率的引擎,将他们与竞争对手区分开来。

作者简介

Brandon is responsible for Embedded Computing Design’s IoT Design, Automotive Embedded Systems, Security by Design, and Industrial Embedded Systems brands, where he drives content strategy, positioning, and community engagement. He is also Embedded Computing Design’s IoT Insider columnist, and enjoys covering topics that range from development kits and tools to cyber security and technology business models. Brandon received a BA in English Literature from Arizona State University, where he graduated cum laude.

Profile Photo of Brandon Lewis