مطالعه موردی: فناوری MOXA - کمک به شرکت ها در تسریع در تحول اینترانت کارخانه

Intranets و Extranets سازمانی پایه و اساس ساخت اینترنت صنعتی (مدیریت اطلاعات و ارتباطات MIIT ، 2020) ، از سیستم های کارخانه هوشمند گرفته تا هر جنبه ای از زندگی است. چرخه های تولید محصول و عملکردهای هوشمند همه به انتقال داده های شبکه متکی هستند و ساخت و ساز شبکه را به پیش نیاز برای پیشبرد تحول دیجیتال تبدیل می کند. با استفاده از چندین دهه تجربه در اتوماسیون صنعتی ، شرکت Moxa Technology (Shanghai) ، Ltd. (از این پس از آن به عنوان "Moxa" یاد می شود) به ارائه راه حل های شبکه ای قابل اعتماد و ایجاد شبکه های ارتباطی قوی برای امکان تعامل ، ارتباط و همکاری در بین دستگاه ها ، سیستم ها ، فرآیندها و مردم.

محصولات ارتباطی صنعتی MOXA چندین گواهینامه استاندارد بین المللی ، ملی و صنعت را به تصویب رسانده است ، و پشتیبانی ارتباطی پایدار را برای دستگاه های میدانی صنعتی ارائه می دهد و پایه و اساس ارتباط بنگاه اقتصادی را ایجاد می کند. MOXA راه حل های قابل اعتماد شبکه اینترنتی صنعتی را برای شرکت های قدرت ، نفت و گاز ، حمل و نقل ، حمل و نقل جاده ای و تولید هوشمند در بیش از 70 کشور و مناطق ارائه می دهد.

کارخانه های هوشمند مدرن از سنسورها و فن آوری های اطلاعات و ارتباطات برای اتصال دستگاه ها و جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده ها استفاده می کنند (Jiao Hongshuo & Lu Jianxia ، 2018). این داده های جمع آوری شده برای کنترل تجهیزات و دستگاه ها برای بهبود کارایی تولید استفاده می شود. راه حل های ارتباطی کارخانه هوشمند باید چهار مورد را برآورده کند: به هم پیوستن با همه دستگاه ها ، از جمله اما محدود به معماری های کارخانه سنتی. پشتیبانی از تبدیل پروتکل بین دستگاه های مختلف. محافظت جامع از حمله سایبری. و حداکثر بهره وری دستگاه جهانی را به حداکثر برسانید (Lu Yangguang ، 2020). بر اساس این چهار مورد ، Moxa کل معماری کارخانه هوشمند را به لایه دستگاه ، لایه کنترل و لایه اطلاعات تقسیم می کند. در لایه دستگاه ، دستگاه های سنتی ، دستگاه های FieldBus و دستگاه های اترنت از طریق درگاه های سریال یا زمینه های میدانی برای دستیابی به ارتباطات شبکه ای مبتنی بر IP - متصل می شوند و باعث بهبود راندمان عملیاتی می شوند. در لایه کنترل ، اترنت صنعتی و WLAN می توانند به همان سطح اتصال سیمی دست یابند. اتصالات شبکه بی سیم نیاز به افزونگی و ثبات دارد. روترهای امنیتی صنعتی می توانند از دارایی های مهم محافظت کرده و دسترسی ایمن به شبکه های عمومی را فراهم کنند. از طریق دستگاه پایدار و لایه های کنترل ، داده ها می توانند به طور ایمن به لایه اطلاعاتی برای به اشتراک گذاری ابر برسند.

با بیش از 30 سال تجربه ارتباطی صنعت ، MOXA در چندین پروژه مهم داخلی از جمله سیستم پخش لانه پرندگان المپیک ، سیستم کنترل روشنایی همه جانبه آب مکعب ، سیستم کنترل نورپردازی محور اکسپیو و برنج برنج هنگ کنگ شرکت کرده است. علاوه بر این ، MOXA در بسیاری از پروژه های آزمایشی هوشمند تولید ملی ، از جمله هنگ کنگ-} Zhuhai-}} سیستم نظارت هوشمندانه پل ماکائو و سیستم نظارت بر قدرت فلات Tibet Tibet شرکت کرده است. با هدایت ابتکارات و سیاست های ملی ، MOXA همچنین در چندین پروژه آزمایشی هوشمند تولید هوشمند ، از جمله شبکه کارگاه کارخانه تهویه مطبوع مرکزی شاندونگ ، شبکه کارگاه جوشکاری وسایل نقلیه مسافر لیوژو و تولید ورق های هوشمند ورق ، شرکت کرده است. Moxa همچنین تجربه مشاوره و طراحی گسترده ای را در پروژه های شرکت های دارویی مستقر ، از جمله پروژه کارخانه فولاد شمال شرقی ، پروژه آزمایشی انعطاف پذیر هوشمند Multi Multi {7} Mode ، و پروژه انبار هوشمند پکن جمع آوری کرده است.

شرکت A در سال 2015 یک شبکه کارگاه تأسیس کرد. زیرساخت های اساسی صفحه نمایش کارگاه ، کارگاه ، تجهیزات مختلف و سازها را به هم متصل کردند. این سیستم کارخانه یک مسیر ارتباطی داده را از کارگاه تا فروشگاه آنلاین ایجاد کرد. بلبرینگ مغناطیسی تهویه مطبوع مرکزی ، یک مزیت محصول ، کاهش مصرف برق 60 ٪ ، کاملاً قابل تنظیم و موجودی مواد اولیه را به سرعت کاهش داد. با این حال ، پس از اتمام سیستم ، مسائل جزئی بوجود آمد ، مانند عدم تطابق بین محموله های انبار و مقادیر خط تولید و تاخیر AGV در خط مونتاژ. عیب یابی این مسائل نزدیک به یک سال طول کشید. بعداً ، Moxa به این پروژه پیوست و فهمید که سوئیچ های ارتباطی سایت صنعتی درجه 7-} ، بلکه سوئیچ های درجه یک- است. پس از بحث و گفتگوهای دقیق و تظاهرات متعدد با شرکت A ، Moxa به عنوان انتخاب بهینه برای شبکه کارگاه خود انتخاب شد. این عیب یابی نه تنها به مشتری کمک کرد تا مسائل را شناسایی کند بلکه به آنها کمک کرد تا قابلیت های اینترانت کارخانه خود را سازماندهی کنند و یک شبکه ارتباطات صنعتی پایدار و قابل اعتماد ایجاد کنند.

از نظر فنی ، فناوری سوئیچ یکسان است ، اما سوئیچ های شبکه صنعتی به طور خاص برای مصارف صنعتی طراحی شده اند. آنها ویژگی های اضافی زیادی را ارائه می دهند. سایت های صنعتی به طور کلی فاقد تهویه مطبوع هستند و درجه حرارت در محیط های تولید صنعتی می تواند زیر 0 درجه کاهش یابد یا برای دوره های طولانی از 60 درجه فراتر رود. تجهیزات برای حفظ عملکرد طبیعی باید در برابر اثرات دمای محیط مقاومت کنند. در تولید صنعتی ، از موتورهای قدرت بالا {6} بالا برای تولید برق استفاده می شود. برای انجام کارکردهای خود ، این موتورها به ناچار تأثیر زیادی بر منبع تغذیه می گذارند و برخی از خطوط جریان ضعیف را در معرض تداخل الکترومغناطیسی قرار می دهند. تجهیزات ارتباطی نمی توانند در برابر چنین تأثیراتی مقاومت کنند و در نتیجه مشکلات مختلفی از جمله از بین رفتن داده ها ، سردرگمی و در بدترین حالت ، خرابی تراشه ایجاد می شود. محصولات Moxa دارای محافظت ویژه اضافی در برابر میدان های مغناطیسی RF ، میدان های مغناطیسی فرکانس قدرت ، میدان های مغناطیسی پالس ، ایمنی الکترواستاتیک ، افزایش ، ایمنی فعلی ، قطره ولتاژ و قطع برق کوتاه {10}.

پس از جابجایی به تجهیزات ارتباطی صنعتی ، ارتباطات داده کاملاً عملیاتی شد و مسائل قبلی را که قبلاً مکرر بود ، کاملاً حل کرد. علاوه بر این ، مکانیسم شبکه حلقه Moxa باعث افزایش سریع شبکه می شود ، اطمینان حاصل می کند که حتی قطع اتصال کابل شبکه بر عملکرد عادی کل خط تولید تأثیر نمی گذارد. از آن زمان ، داشبورد تولید ، ماشین آلات ایستگاه کاری ، اسکنرهای RFID ، کنتورهای هوشمند ، کنتورهای جریان و سایر تجهیزات به طور مداوم به هم متصل شده اند و بیش از سه سال مشکل دارند- رایگان. شرکت از کیفیت تجهیزات بسیار ستایش می کند.

در تولید خودرو ، اغلب اصطلاح "زمان Takt" را می شنوید. این به زمان لازم برای تولید وسیله نقلیه ، که معمولاً در خطوط مونتاژ استفاده می شود ، اشاره دارد. همین مورد در مورد خطوط جوشکاری نیز صدق می کند. به عنوان مثال ، 40 JPH به معنای جوشکاری 40 وسیله نقلیه در یک ساعت است. شبکه ای از کارگاه های تخصصی جوشکاری اتوبوس در لیوژو ، منطقه خودمختار گوانگشی ژوانگ ، با استفاده از تجهیزات Moxa ساخته شده است. در این محیط صنعتی ، چالش برانگیزترین شرایط سایت- سایت دما نیست ، بلکه تداخل الکترومغناطیسی فراگیر و منبع تغذیه ناپایدار است. کل خط تولید انعطاف پذیر توسط 38 روبات ، از جمله جوشکارهای بی شماری اداره می شود. برای روبات ها ، از ابتدای جوش ، تداخل الکترومغناطیسی ایجاد می کند. علاوه بر این ، منبع تغذیه با لرزه شدید تجربه می کند ، و این کار را برای تجهیزات استاندارد استاندارد- دشوار می کند که بتوانند پایدار در این محیط کار کنند.

هنگام طراحی شبکه ، شرکت مجبور شد از قابلیت اطمینان و تولید بدون وقفه اطمینان حاصل کند. خرابی خط تولید می تواند منجر به خسارات روزانه تا 3 میلیون یوان شود. بنابراین ، Moxa یک طراحی شبکه حلقه قابل اعتماد را اجرا کرد. با در نظر گرفتن این واقعیت که خطوط تولید بدون تغییر باقی می مانند ، زمان حفاظت از شفابخشی خود {4} افزایش یافت. اگر یک کابل شبکه قطع شود ، شبکه حلقه زائد گیگابیت می تواند خود را-} در مدت 50 متر بهبود دهد. سوئیچ های دسترسی که مستقیماً به تجهیزات متصل هستند ، همچنین از قدرت- محافظت می کنند ، معادل آن با PLC ها ، و اطمینان از عملکرد پایدار حتی در محیط های سخت. پس از اتمام پروژه ، کل خط تولید به چهار ایستگاه بارگیری مجهز خواهد شد که کل نیروی کار فقط چهار نفر است. چرخه تولید سیمی 40 JPH خواهد بود ، با میزان خرابی تجهیزات زیر 3.5 ٪ ، تولید انعطاف پذیر را امکان پذیر می کند. از مدل های مختلف دستگاه می توان به طور همزمان استفاده کرد ، با چرخه جایگزینی کمتر از 120 ثانیه. تعویض خودکار است. این تجهیزات استانداردهای طراحی را رعایت کرده و از مشتریان تمجید بالایی دریافت کرده است.

از ثبات و قابلیت اطمینان تجهیزات کارخانه اطمینان حاصل کنید و به طور فعال تحقیق و توسعه 5G صنعتی- درجه CPE را انجام دهید

ساخت و ساز شبکه برای توسعه اینترنت صنعتی اساسی است ، اما ویژگی های شبکه های کارخانه با توجه به محیط های تجاری متفاوت است. ثبات در شبکه های کارخانه مهم است. خرابی بدون برنامه ریزی و فرسودگی محصول می تواند بر کل خط تولید تأثیر بگذارد و باعث تصادفات جدی تولید و حتی به خطر انداختن زندگی کارکنان شود. تجهیزات در محیط های متمایز از آنهایی که با تجهیزات تجاری روبرو هستند کار می کند. محیط ولتاژ ، جریان و الکترومغناطیسی دستگاههای مختلف در محیط های صنعتی به طور قابل توجهی متفاوت است و در طول کار غیرقابل پیش بینی است. این عدم قطعیت ها به طور مستقیم توسط تجهیزات تحمل می شوند و مشمول مداخلات عمومی هستند.

تداخل شدید می تواند به طور مستقیم به تجهیزات و حتی کل خط تولید آسیب برساند. بنابراین ، هنگام ایجاد شبکه های کارخانه ، عملکرد محصول و عملکرد باید مطابق با استانداردهای صنعت مربوطه تنظیم شود تا از عملیات تولید پایدار اطمینان حاصل شود. محصولات Moxa پس از طراحی ، آزمایش های دقیق را انجام می دهند و هر محصول دارای گواهینامه های صنعت است. MOXA اهمیت زیادی به فن آوری های جدید و تحولات در حال ظهور در ارتباطات صنعتی ، به ویژه TSN و 5G ، که به طور فزاینده ای هم در داخل و هم در سطح بین المللی محبوبیت پیدا کرده اند. در سال 2019 ، MOXA به طور فعال در آزمایشات محصول TSN متعدد به میزبانی اتحاد اینترنتی صنعتی شرکت کرد و در تدوین استانداردهای TSN شرکت کرد. به طور مشابه ، مواجهه با توسعه سریع 5G ، Moxa همچنین در تحقیق و توسعه 5G- درجه CPE ، گام های قابل توجهی برداشته است. این امر به این دلیل است که بزرگترین تقاضا برای ارتباطات در سناریوهای صنعتی قابل اعتماد است ، {11 {}} Latence Ultra - قابل اعتماد و پایین- ارتباطات تأخیر (URLLC). MOXA بیشتر به ارتباطات علاقه مند است و متعهد به بهبود ثبات استانداردهای 5G و تلاش برای راه اندازی محصولات جدید به محض بهبود استانداردها است.

Moxa یک برند مشهور در زمینه ارتباطات صنعتی است. در سال 1987 در تایوان تأسیس شد و دارای تاریخچه ای است که بیش از 33 سال در آن قرار دارد. از زمان تأسیس ، این شرکت به طور مداوم بر ارائه محصولات و راه حل های ارتباطی صنعتی برای کاربران صنعتی و سایت های مختلف صنعتی متمرکز شده است.

[منابع]

1. مدیریت اطلاعات و ارتباطات وزارت صنعت و فناوری اطلاعات. تسریع در ساخت زیرساخت های جدید و گسترش برنامه های نوآورانه یکپارچه [N]. اخبار الکترونیک چین ، 2020: 002.
2. Jiao Hongshuo ، Lu Jianxia. مرور وضعیت تحقیق کارخانه هوشمند و فن آوری های اصلی آن [J]. مهندسی مکانیکی و برق ، 2018 ، 35 (12): 1249–1258.
3. لو یانگگانگ. روش ساخت و ساز و کاربرد کارخانه دوقلوی دیجیتال برای تولید هوشمند [D]. دانشگاه فناوری دالیان ، 2020 [2021–12-228].