Шилдэг үйлдвэрлэлд зориулсан үйлдвэрлэлийн сүлжээний шийдлүүдийн эцсийн гарын авлага

Орчин үеийн үйлдвэрлэл нь таны үйлдвэрлэлийн давхарт мэдрэгч, хянагч, систем бүрийг холбосон найдвартай, найдвартай сүлжээг шаарддаг. Ruihua Hardware нь таны найдвартай хамтрагчаар үйлчилж, IT болон үйл ажиллагааны технологийн хоорондын ялгааг арилгах аж ахуйн нэгжийн түвшний холбогч, сүлжээний бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр хангадаг.

Энэхүү иж бүрэн гарын авлага нь үйлдвэрлэлийн уян хатан сүлжээг хэрхэн яаж зохион байгуулах, аюулгүй байдлын тогтолцоог хэрхэн хэрэгжүүлэх, стратегийн технологийн хөрөнгө оруулалтаар хэмжигдэхүйц ROI-д хүрэхийг харуулж байна. Та тэргүүлэгч үйлдвэрлэгчид кибер аюулгүй байдлын стандартыг дагаж, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг оновчтой болгоход ашигладаг хэрэгжүүлэх боломжтой замын зураглал, борлуулагчийн үнэлгээний хяналтын хуудас, батлагдсан стратегитай танилцах болно.

Үйлдвэрлэлийн сүлжээний шийдлүүдийг тайлбарлав

Аж үйлдвэрийн 4.0-ийн дарамт нь өмнө нь тусгаарлагдсан үйлдвэрлэлийн системүүдийн хооронд тасралтгүй холболтыг шаарддаг.

Аж үйлдвэрийн сүлжээ гэж юу вэ, үйлдвэрлэлд яагаад чухал вэ

Аж үйлдвэрийн сүлжээ  нь үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмж, мэдрэгч, хянагч, аж ахуйн нэгжийн системийг бодит цагийн үйлдвэрлэлийн орчинд холбодог тусгай холбооны дэд бүтцийг хамардаг. Уламжлалт аж ахуйн нэгжийн сүлжээнээс ялгаатай нь аж үйлдвэрийн сүлжээнүүд нь тодорхой харилцаа холбоо, миллисекундын түвшний хариу өгөх хугацаа, хэт температур, чичиргээ, цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоотой хатуу ширүүн орчинд ажиллахыг чухалчилдаг.

Бизнесийн нөлөөлөл их байна. Аж үйлдвэрийн хүчирхэг сүлжээг хэрэгжүүлдэг компаниуд ихэвчлэн хардаг бүтээмж 10-20% нэмэгддэг .  Тоног төхөөрөмжийн зохицуулалтыг сайжруулж, сул зогсолтыг багасгаж, чанарын хяналтыг сайжруулснаар Бодит цагийн өгөгдлийн урсгал нь урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээ, динамик хуваарь, чанарын нэн даруй тохируулга хийх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь гэмтэлтэй бүтээгдэхүүнийг үйлдвэрлэлийн шугамаар урагшлуулахаас сэргийлдэг.

The Аж үйлдвэрийн сүлжээний шийдлүүдийн зах зээл  2024 онд 34.34 тэрбум долларт хүрч, CAGR 17.8% -иар өргөжин тэлж байгаа нь үйлдвэрлэгчдийн дижитал өөрчлөлт, ухаалаг үйлдвэрлэлийн санаачлагаар өрсөлдөх давуу талтай байх зайлшгүй шаардлагаас үүдэлтэй юм.

Байгууллагын сүлжээ ба үйлдвэрлэлийн сүлжээний ялгаа

Аж үйлдвэрийн болон аж ахуйн нэгжийн сүлжээ нь үндсэндээ өөр өөр шаардлагад нийцэж, дизайн, хэрэгжүүлэх, засвар үйлчилгээ хийхэд ялгаатай хандлагыг шаарддаг.

Аспект	Байгууллагын сүлжээ	Аж үйлдвэрийн сүлжээ
Хоцролтод тавигдах шаардлага	10-100 мс хүлээн зөвшөөрнө	<1мс детерминистик
Байгаль орчны үзүүлэлтүүд	Оффисын нөхцөл	IP67/IP69K, -40°C-аас +85°C хүртэл
Протоколууд	TCP/IP, HTTP/HTTPS	PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT
Аюулгүй байдлын төвлөрөл	Мэдээллийн нууцлал	Хүртээмж, аюулгүй байдал
Сул зогсолтыг тэсвэрлэх чадвар	Зөвшөөрөгдсөн минут	Секунд үнэтэй
Төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацаа	3-5 жил	10-20 жил

аж үйлдвэрийн 4.0-ийг нэвтрүүлэх нь хурдасч байна.  Үйлдвэрлэгчид уламжлалт аж ахуйн нэгжийн сүлжээний арга барил нь үйл ажиллагааны технологийн эрэлт хэрэгцээг хангаж чадахгүй гэдгийг хүлээн зөвшөөрснөөр Үйлчилгээний чанар (QoS) нь робот системүүд нарийн зохицуулалт шаарддаг эсвэл аюулгүй байдлын системүүд микросекундэд хариу өгөх ёстой үед чухал ач холбогдолтой болдог.

Ruihua-ийн бат бөх M12 холбогч нь IT/OT-ийн зөрүүг нөхөж, үйлдвэрлэлийн орчинд тэсвэртэй найдвартай холболтоор хангаж, орчин үеийн үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд шаардлагатай өндөр хурдны өгөгдөл дамжуулалтыг дэмждэг.

Үйлдвэрийн шалан дээр ашигладаг гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд ба протоколууд

Орчин үеийн үйлдвэрийн сүлжээнүүд нь бодит цагийн үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагааг идэвхжүүлэхийн тулд хамтран ажилладаг олон тусгай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэгтгэдэг.

Техник хангамжийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд:

• Programmable Logic Controllers (PLCs)  - Хяналтын логикийг гүйцэтгэх ба хээрийн төхөөрөмжүүдтэй интерфейс

• Аж үйлдвэрийн мэдрэгч  - Температур, даралт, урсгал, байрлал, чанарын үзүүлэлтүүдийг хянах

• Протоколын гарцууд  - Өөр өөр харилцааны стандартуудын хооронд орчуулах

• Цаг хугацааны мэдрэмжтэй сүлжээний (TSN) свич  - Тодорхойлсон багцын хүргэлтийг хангана

• Edge тооцоолох серверүүд  - Шууд шийдвэр гаргахын тулд өгөгдлийг дотооддоо боловсруулдаг

• Аж үйлдвэрийн кабель ба холбогч  - Хатуу ширүүн орчинд найдвартай дохио дамжуулалтыг баталгаажуулна

Чухал харилцааны протоколууд:

• EtherCAT  - Хөдөлгөөнийг хянах програмуудад зориулсан бодит цагийн Ethernet

• OPC UA  - Аюулгүй, платформоос хамааралгүй өгөгдөл солилцох

• MQTT  - IoT төхөөрөмжийн харилцаа холбоонд зориулсан хөнгөн мессеж

• PROFINET  - Автоматжуулалтад зориулсан Industrial Ethernet стандарт

-тай Үйлдвэрлэгчдийн 46% нь IIoT технологийг ашигладаг бөгөөд эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь өгөгдөлд тулгуурласан шийдвэр гаргах замаар өрсөлдөх давуу талыг бий болгодог ухаалаг үйлдвэрлэлийн санаачилгын үндэс суурийг бүрдүүлдэг.

Үйлдвэрийн сүлжээний архитектур ба стандартууд

Үйлдвэрлэгчид аж ахуйн нэгж болон үйлдвэрлэлийн системд нэгдсэн харагдах байдлыг эрэлхийлэхийн хэрээр IT/OT-ийн нэгдэл хурдасдаг.

МТ ба ОТ конвергенцийн лавлах архитектур

Purdue  Model  болон  ISA 95  стандартууд нь сүлжээний зургаан давхаргыг тодорхойлсон IT/OT-ийн аюулгүй интеграцчлалын үндэс суурийг бүрдүүлдэг.

1. Түвшин 0 (Физик процесс)  - Мэдрэгч, идэвхжүүлэгч, физик төхөөрөмж

2. Түвшин 1 (Үндсэн хяналт)  - PLC, DCS, аюулгүй байдлын систем

3. Түвшин 2 (Хяналтын хяналт)  - HMI, SCADA, орон нутгийн хяналт

4. Түвшин 3 (Үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагаа)  - MES, багцын хяналт, чанарын систем

5. Түвшин 4 (Бизнес төлөвлөлт)  - ERP, нийлүүлэлтийн сүлжээ, бизнесийн оюун ухаан

6. Түвшин 5 (Enterprise Network)  - Корпорацийн мэдээллийн технологийн дэд бүтэц

ISA IEC 62443  сегментчиллийн шилдэг туршлагууд нь эдгээр түвшний хоорондох сүлжээний хил хязгаарыг тогтоож, хажуугийн хөдөлгөөнөөс сэргийлж, зөвшөөрөгдсөн өгөгдлийн урсгалыг идэвхжүүлдэг галт хана, хандалтын хяналтыг хэрэгжүүлдэг. Итгэлцлийн тэг зарчмууд нь сүлжээний байршил эсвэл өмнөх баталгаажуулалтын статусаас үл хамааран холболт бүр баталгаажуулалт шаарддаг.

Сегментацийн галт хана нь ихэвчлэн 2-3 түвшний (OT/IT хил) болон хяналтын системийн чухал хил хязгаарт байрладаг бөгөөд үйл ажиллагааны функцийг хадгалахын зэрэгцээ халдлагын гадаргууг хязгаарлах хамгаалалтын бүсүүдийг бий болгодог.

Үйлдвэрлэлийн орчинд хамгийн сайн үйлдвэрлэлийн холболт ба холбогч

Хүнд хэцүү үйлдвэрлэлийн орчин нь эрс тэс нөхцөл, чичиргээ, бохирдолд өртөхөөс үл хамааран дохионы бүрэн бүтэн байдлыг хадгалах тусгай холболтын шийдлүүдийг шаарддаг.

Асуудал:  Стандарт RJ45 холбогч нь чийг орох, чичиргээнээс үүдэлтэй салгах, мотор болон хөтчүүдийн цахилгаан соронзон хөндлөнгийн нөлөөллөөс болж үйлдвэрлэлийн нөхцөлд бүтэлгүйтдэг.

Шийдэл:  Үйлдвэрлэлийн орчинд зориулагдсан үйлдвэрлэлийн түвшний холбогч:

• Ruihua M8/M12 дугуй холбогч  - Урсгалтай түгжих механизм нь санамсаргүй тасрахаас сэргийлдэг; IP67/IP69K зэрэглэл нь угаах програмуудыг идэвхжүүлдэг

• Single-Pair Ethernet (SPE)  - Илүү хол зайд 10 Mbps-ээс 1 Gbps хурдыг дэмжихийн зэрэгцээ кабелийн жин, зардлыг бууруулна

• RJ45 Industrial  - Металл орон сууц, байгаль орчны битүүмжлэл бүхий бат бөх хувилбарууд

• Push-Pull Connectors  - Тогтмол засвар үйлчилгээ хийх зориулалттай хурдан холболтын загварууд

Ruihua Hardware-д бид -40°С-аас +125°C хүртэлх температурт дохионы бүрэн бүтэн байдлыг хадгалахын зэрэгцээ 100 сая хослох циклийг тэсвэрлэх чадвартай, никель бүрсэн гуулин бүрээс бүхий M12 холбогчийг бүтээдэг. Манай холбогч нь чичиргээний хатуу үзүүлэлтүүдийг (IEC 60068-2-6) давж, өндөр өртөгтэй үйлдвэрлэлийн тасалдалаас сэргийлж найдвартай холболтоор хангадаг.

Үйлдвэрүүдэд цаг хугацааны мэдрэмжтэй сүлжээ болон нөөцлөх сонголтууд

Цаг хугацааны мэдрэмжтэй сүлжээ (TSN)  нь үйлдвэрлэлийн чухал хэрэглээнд шаардлагатай тодорхой, бодит цагийн харилцаа холбоог дэмжих стандарт Ethernet-ийн хувьслыг илэрхийлдэг. TSN стандартууд нь цагийн синхрончлолд зориулсан IEEE 802.1AS, замын хөдөлгөөний хуваарь гаргахад зориулсан IEEE 802.1Qbv стандартуудыг багтаасан бөгөөд хяналтын чухал мессежүүд баталгаатай зурвасын өргөн, хязгаарлагдмал хоцролтыг хүлээн авдаг.

TSN нь 1 миллисекундээс доош хоцролтыг идэвхжүүлэхийн зэрэгцээ ижил сүлжээний дэд бүтцэд холимог урсгалын төрлийг дэмждэг. Энэ чадвар нь үйлдвэрлэгчдэд өмнө нь салангид байсан сүлжээг нэгтгэх боломжийг олгож, нарийн төвөгтэй байдал, зардлыг бууруулж, системийн интеграцийг сайжруулдаг.

Үйлдвэрийн сүлжээнүүдийг нөөцлөх аргууд:

• Parallel Redundancy Protocol (PRP)  - Хоёр бие даасан сүлжээгээр хүрээ бүрийг хуулбарлана

• Өндөр хүртээмжтэй Seamless Redundancy (HSR)  - Шилжүүлэлтийн хугацаа тэгтэй цагираган топологи үүсгэдэг.

• Media Redundancy Protocol (MRP)  - Бөгжний сүлжээг 200 мс-ээс доошгүй дахин сэргээх боломжийг олгодог.

• Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP)  - Торон топологид хурдан нэгдэх боломжийг олгодог.

Ажлаас халах зөв стратегийг хэрэгжүүлдэг үйлдвэрлэлийн сүлжээнүүд нь  99.9%-иас дээш ажиллах хугацааг бий болгож, төлөвлөгдөөгүй зогсолтын үеэр үйлдвэрлэгчид минут тутамд хэдэн мянган долларын зардал гарах үйлдвэрлэлийн алдагдлаас сэргийлдэг.

Үйлдвэрлэлийн салбарын шилдэг аж үйлдвэрийн сүлжээний шийдэл

Аж үйлдвэрийн сүлжээний дэд бүтцийн RFP жагсаалтад ямар платформ байх ёстой вэ?

Үнэлгээ хийх шилдэг аж үйлдвэрийн сүлжээ үйлдвэрлэгчид болон платформууд

Аж үйлдвэрийн сүлжээний тэргүүлэгч үйлдвэрлэгчид үйлдвэрлэлийн орчинд зориулагдсан тусгай шийдлүүдийг санал болгодог бөгөөд Ruihua Hardware нь сүлжээний найдвартай ажиллагааг хангадаг чухал холболтын бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр хангадаг:

• Ruihua Hardware  - Салбартаа тэргүүлэгч M8/M12 холбогч, байгаль орчны дээд зэргийн үнэлгээ, ашиглалтын хугацааг уртасгасан гүйцэтгэлтэй бат бөх холболтын шийдлүүд

• Cisco Industrial  - ДНХ төвийн удирдлагатай бат бөх унтраалга, хамгаалалтын хэрэгсэл; Rockwell Automation-тэй хүчтэй түншлэл

• Siemens SCALANCE  - Автоматжуулалтыг тасралтгүй нэгтгэхийн тулд TIA порталтай нэгтгэсэн; өргөн хүрээтэй PROFINET дэмжлэг

• Rockwell Automation Stratix  - FactoryTalk програм хангамжийн багцтай уугуул интеграцчилал; Аллен-Брэдлигийн PLC-д тохирсон

• Moxa  - Ethernet-д цувралын өргөн шийдэл бүхий хатуу ширүүн орчинд сүлжээгээр мэргэшсэн.

• Juniper Networks  - Аж үйлдвэрийн IoT-д зориулсан Mist үүлэн менежмент бүхий хиймэл оюун ухаанд суурилсан сүлжээний үйл ажиллагаа

• Dell Technologies  - OT виртуалчлалд зориулсан VMware-тай нэгдсэн Edge тооцоолох платформууд

• Phoenix Contact  - Европын автоматжуулалтын зах зээлд хүчтэй байр суурь эзэлдэг холболтын цогц шийдэл

Зах зээлийн хуваалтын дүн шинжилгээ нь  тусгай холболтын шийдлүүдийн эрэлт нэмэгдэж байгааг харуулж байгаа бөгөөд Ruihua-н дээд зэрэглэлийн холбогч нь үйлдвэрлэлийн чухал хэрэглээнд онцгой найдвартай байдал, гүйцэтгэлээрээ хүлээн зөвшөөрөгдөж байна.

Хүчтэй аж үйлдвэрийн сүлжээ, түншлэл бүхий үйлдвэрлэгчид

Салбарын удирдагчид стратегийн сүлжээний хөрөнгө оруулалт хэрхэн хэмжигдэхүйц өрсөлдөөний давуу талыг бий болгодог болохыг харуулж байна.

Tesla Gigafactory  - Үйлдвэрлэлийн шугамын дагуу захын аналитикийг хэрэгжүүлж, бодит цагийн чанарын хяналт, урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээ хийх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь хаягдлын хэмжээг 15% бууруулдаг. Теслагийн сүлжээний бүтэц нь роботын зохицуулалтад зориулж миллисекундээс бага хоцрогдолтой байгууламж бүрт 10,000 гаруй холбогдсон төхөөрөмжийг дэмждэг.

BMW групп  - Хувийн 5G сүлжээг олон үйлдвэрт байрлуулж, 99.99% ажиллахын зэрэгцээ засвар үйлчилгээ, чанарын шалгалтад зориулсан сайжруулсан бодит байдлын програмуудыг дэмжсэн. Тэдний IT/OT интеграцчилал нь цехээс аж ахуйн нэгжийн систем хүртэл өгөгдлийн урсгалыг тасралтгүй явуулах боломжийг олгодог.

Boeing Commercial Airplanes  - Температур, даралтыг нарийн хянахын тулд мэдрэгч ба хяналтын системүүдийн хоорондын тодорхой холболтыг шаарддаг нийлмэл үйлдвэрлэлийн процесст үйлдвэрлэлийн сүлжээг ашигладаг.

Эдгээр хэрэгжилт нь ихэвчлэн амжилтанд хүрдэг бүтээмжийг 7-20% нэмэгдүүлнэ . Тоног төхөөрөмжийн зохицуулалтыг сайжруулж, солих хугацааг богиносгож, чанарын хяналтын чадавхийг сайжруулснаар үйлдвэрлэлийн процесст согог тархахаас сэргийлж

Үйлдвэрлэлд хурдан ROI өгдөг нэн тэргүүний хэрэглээний тохиолдлууд

Гурван чухал програм нь аж үйлдвэрийн сүлжээний хөрөнгө оруулалтын хамгийн хурдан өгөөжийг өгдөг:

Урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээ  - Сүлжээнд холбогдсон мэдрэгч нь чичиргээ, температур, акустик дохиог хянаж, тоног төхөөрөмжийн эвдрэл гарахаас өмнө урьдчилан таамаглах болно. Нарийвчилсан аналитик нь удахгүй болох бүтэлгүйтлийг илтгэдэг хэв маягийг тодорхойлж, үйлдвэрлэлийн явцад яаралтай засвар хийхээс илүүтэйгээр төлөвлөсөн зогсолтын үед хуваарьт засвар үйлчилгээ хийх боломжийг олгодог.

Чанарын бодит хяналт  - Аж үйлдвэрийн сүлжээгээр холбогдсон шугаман хяналтын системүүд нь бүтээгдэхүүний чанарын талаархи санал хүсэлтийг шууд өгч, үйлдвэрлэлийн параметрүүдийг автоматаар тохируулах боломжийг олгодог. Энэ нь чанарын стандартыг тогтвортой байлгахын зэрэгцээ гэмтэлтэй эд анги үйлдвэрлэхээс сэргийлж, хог хаягдлыг бууруулдаг.

AGV/Robot Coordination  - Автономит удирдлагатай тээврийн хэрэгсэл болон хамтран ажиллах роботууд нь хоцролт багатай сүлжээгээр нарийн зохицуулалт шаарддаг. Бодит цагийн байрлалын өгөгдөл, даалгаврын зохицуулалт нь динамик чиглүүлэлт хийх, мөргөлдөөнөөс зайлсхийх боломжийг олгодог бөгөөд байгууламжийн хэмжээнд материалын урсгалыг оновчтой болгодог.

Ердийн ROI цонхнууд нь 12-18 сарын хооронд хэлбэлздэг бөгөөд үйлдвэрлэгчид хуваарилдаг Үйл ажиллагааны зардлын 30% нь  дижитал өөрчлөлтийн санаачлагыг хөдөлгөх технологийн хөрөнгө оруулалтад зарцуулагдана.

Ухаалаг үйлдвэрүүдэд зориулсан аюулгүй, утасгүй үйлдвэрлэлийн сүлжээ

Төлөвлөөгүй зогсолт нь үйлдвэрлэгчдэд цагт дунджаар 260,000 доллар зарцуулдаг нь сүлжээний аюулгүй байдал, найдвартай байдлыг бизнесийн тэргүүлэх чиглэл болгож байна.

ОТ аюулгүй байдлын хувьд тэг итгэл ба ISA IEC 62443 сегментчилэл

Тэг итгэлцлийн архитектур нь  ямар ч сүлжээний холболт угаасаа найдвартай биш гэж үздэг бөгөөд байршил эсвэл өмнөх баталгаажуулалтаас үл хамааран хандалтын хүсэлт бүрийг тасралтгүй шалгах шаардлагатай байдаг. Үйлдвэрлэлийн орчинд энэ арга нь үйл ажиллагааны функцийг хадгалахын зэрэгцээ кибер аюулын хажуу тийш шилжихээс сэргийлдэг.

ISA IEC 62443 бичил сегментчилэл  нь чухал хяналтын системийг тусгаарлах хамгаалалтын бүсүүдийг бий болгодог.

1. OT болон IT сүлжээнүүдийн хооронд сүлжээний сегментчлэлийн галт ханыг хэрэгжүүлж  , зөвхөн зөвшөөрөгдсөн протоколууд болон тодорхой IP хаягуудыг хил хязгаарыг даван туулах боломжийг олгоно.

2. програмын зөвшөөрөгдсөн жагсаалтыг байршуулах Програм хангамжийг зөвшөөрөлгүй ажиллуулах, хортой програм нэвтрэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд үйлдвэрлэлийн хяналтын системд

3. сүлжээний тасралтгүй хяналтыг идэвхжүүлэх Аюулгүй байдлын болзошгүй зөрчлийг илтгэх хэвийн бус харилцааны хэв маягийг илрүүлдэг зан үйлийн аналитик бүхий

Үйлдвэрлэгчид аюулгүй байдлын аюул заналхийлэл, гүйцэтгэлийн гажуудлыг бодит цаг хугацаанд нь тодорхойлохын тулд машин сургалтын алгоритмуудыг ашиглан сүлжээний удирдлагад хиймэл оюун ухааныг нэвтрүүлэх нь  51%-д хүрч, болзошгүй асуудлуудад хурдан хариу өгөх боломжийг олгодог.

Хувийн 5G болон үйлдвэрт суурилуулсан Wi-Fi

Утасгүй холболт нь хөдөлгөөнт төхөөрөмж болон бие даасан системийг дэмжихийн зэрэгцээ үйлдвэрлэлийн уян хатан зохион байгуулалтыг идэвхжүүлдэг.

Хүчин зүйл	Хувийн 5G	Үйлдвэрийн Wi-Fi 6/6E
Хоцролт	<1ms хэт найдвартай	Ердийн 1-10 мс
Хамрах хүрээ	1 км+ гадаа зай	50-100м дотор
Төхөөрөмжийн нягтрал	1М+ төхөөрөмж/км⊃2;	100-500 зэрэг
Анхны зардал	500 мянга-2 сая долларын байршуулалт	50-200 мянган доллар
Спектр	Лицензтэй (баталгаатай)	Зөвшөөрөлгүй (хуваалцсан)
Аюулгүй байдал	Операторын түвшний шифрлэлт	WPA3 аж ахуйн нэгж

5G нэвтрүүлэх түвшин 42% хүрдэг. Автономит тээврийн хэрэгсэл, хамтран ажиллах роботууд болон нэмэгдүүлсэн бодит байдлын програмуудыг дэмждэг хэт найдвартай, хоцролт багатай харилцаа холбооны шаардлагуудаас шалтгаалан ухаалаг үйлдвэрийн санаачлагыг хэрэгжүүлж буй үйлдвэрлэгчдийн дунд

Ruihua-н дээд зэрэглэлийн SMA болон N-Type холбогчууд нь үйлдвэрлэлийн орчинд онцгой дохионы бүрэн бүтэн байдлыг хангадаг дээд зэргийн 5G радио холболтоор хангадаг бөгөөд 6 ГГц хүртэлх давтамжийг дэмжиж, гаднах суурилуулалтын байгаль орчны IP67 шаардлагыг хангадаг.

Edge тооцоолол ба хиймэл оюун ухаанд суурилсан сүлжээний үйл ажиллагаа

Edge computing нь  үйлдвэрлэлийн байгууламжид өгөгдлийг дотооддоо боловсруулж, хоцролт болон зурвасын өргөний шаардлагыг бууруулж, чухал хэрэглээний талаар бодит цаг хугацаанд шийдвэр гаргах боломжийг олгодог. Орон нутгийн боловсруулалтын чадварууд нь мэдрэгчийн өгөгдөлд дүн шинжилгээ хийх, тоног төхөөрөмжийн эвдрэлийг урьдчилан таамаглах, үүлэн холболтод найдахгүйгээр үйлдвэрлэлийн параметрүүдийг оновчтой болгох машин сургалтын загваруудыг дэмждэг.

Хиймэл оюун ухаанд суурилсан сүлжээний үйлдлүүд нь  машин сургалтын алгоритмуудыг ашиглан:

• Сүлжээний түгжрэлийг урьдчилан таамаглаж  , гүйцэтгэлийг хадгалахын тулд замын хөдөлгөөний чиглүүлэлт автоматаар тохируулна

• хэвийн бус үйлдлийг илрүүлэх Аюулгүй байдлын аюул эсвэл тоног төхөөрөмжийн эвдрэлийг илтгэж болох

• зурвасын өргөнийг оновчтой болгох Хэрэглээний тэргүүлэх чиглэл, бодит цагийн эрэлт хэрэгцээнд үндэслэн

дагуу салбарын судалгаа , 'AI болон ML нь сүлжээний асуудлыг шийдвэрлэх дундаж хугацааг 70% хүртэл бууруулахын зэрэгцээ алдааг олж засварлах чадварыг сайжруулдаг.'

Урьдчилан таамагласан засвар үйлчилгээний програмууд нь захын тооцоололоос ихээхэн ашиг тустай бөгөөд орон нутгийн боловсруулалт нь тоног төхөөрөмжийн чухал нөхцөл байдалд шууд хариу өгөх боломжийг олгодог бол түүхэн өгөгдөлд дүн шинжилгээ хийх нь засвар үйлчилгээний хуваарь болон сэлбэг хэрэгслийн нөөцийн менежментийг мэдээлэх урт хугацааны чиг хандлагыг тодорхойлдог.

Аж үйлдвэрийн сүлжээний хэрэгжилтийн замын зураг ба ROI

Жижигхэн, хурдан эхлүүлээрэй - энэ бол үйлдвэрлэлийн сүлжээг амжилттай байршуулах заавар юм.

Хуучин фельдбуснаас Ethernet болон TSN руу үе шаттайгаар шилжих

1-р үе шат: Үнэлгээ ба төлөвлөлт (1-3-р сар)

• Одоо байгаа фельдбус суурилуулалтад сүлжээний иж бүрэн аудит хийх

• Детерминист харилцаа холбоо шаардлагатай чухал системийг тодорхойлох

• Өндөр нөлөөлөлтэй, эрсдэл багатай програмуудыг эрэмбэлэн шилжих цагийн хуваарийг боловсруул

• Эхний Ethernet/TSN байршуулах туршилтын үйлдвэрлэлийн шугамыг сонго

2-р үе шат: Туршилтын хэрэгжилт (4-9-р сарууд)

• TSN ашиглах боломжтой унтраалга болон үйлдвэрлэлийн Ethernet дэд бүтцийг байрлуулах

• Хуучин fieldbus төхөөрөмжүүдтэй холболтыг хадгалахын тулд протоколын гарцуудыг суулгана уу

• Сүлжээний хяналт, аюулгүй байдлын хэрэгслийг хэрэгжүүлэх

• Өргөн хүрээний туршилт, гүйцэтгэлийн баталгаажуулалт хийх

3-р үе шат: Бүрэн нэвтрүүлэх (10-24 сар)

• Үлдсэн үйлдвэрлэлийн шугамууд дээр амжилттай туршилтын тохиргоог өргөжүүлээрэй

• Тоног төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацаа дуусах үед хуучин фельдбус системийг аажмаар зогсооно

• Урьдчилан таамаглах аналитик, бодит цагийн оновчлол зэрэг дэвшилтэт програмуудыг хэрэгжүүлээрэй

• Байнгын засвар үйлчилгээ, хяналтын журмыг бий болгох

Хамтран орших гарцууд нь Ethernet протоколууд болон хуучин фэйдбус системүүдийн хооронд хөрвүүлэх замаар аажмаар шилжих боломжийг олгож, одоо байгаа хөрөнгө оруулалтыг хамгаалж, шинэ боломжуудыг идэвхжүүлдэг.

Материалын лавлагаа, ашиглалтанд оруулах туршилтын төлөвлөгөө

Ангилалаар нь үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд:

Кабель ба холболт

• Үйлдвэрийн Ethernet кабель (Cat 6A, урт хугацааны шилэн кабелиар)

• Ruihua M12 холбогч (A-coded for Ethernet, D-coded for PROFINET) - салбартаа тэргүүлэгч найдвартай байдал, гүйцэтгэл

• Кабелийн хамгаалалтын систем (суваг, кабелийн тавиур, гинж)

Сүлжээний дэд бүтэц

• PoE+ дэмжлэгтэй TSN-чадвартай үйлдвэрийн унтраалга

• Хуучин системийг нэгтгэх протоколын гарцууд

• Сүлжээний хандалтыг хянах хэрэгсэл

• Утасгүй хандалтын цэгүүд (Wi-Fi 6E эсвэл хувийн 5G)

Кибер аюулгүй байдлын хэрэгслүүд

• Пакетийн гүнзгий шалгалт бүхий үйлдвэрлэлийн галт хана

• Сүлжээний хяналт ба SIEM платформууд

• HMI болон инженерийн ажлын станцуудын төгсгөлийн хамгаалалт

Үйлдвэрийн хүлээн авах туршилтын хяналтын хуудас:

• Хоцролын хэмжилт  - Чухал хяналтын гогцоонд <1мс-ийг баталгаажуулна уу

• Житрийн шинжилгээ  - Пакет хүргэх хугацааг тодорхойлох

• Failover testing  - Гэмтлийн нөхцөлд нөөцлөх механизмыг баталгаажуулах

• Кибер аюулгүй байдлын баталгаажуулалт  - Нэвтрэх тест, эмзэг байдлын үнэлгээ

• Ачааллын туршилт  - Төхөөрөмжийн хамгийн дээд холболтын дагуу гүйцэтгэлийг шалгана уу

Ухаалаг үйлдвэрлэлд зориулсан KPI зорилтууд болон ROI цагийн хуваарь

Хэмжиж болохуйц сайжруулалтууд нь аж үйлдвэрийн сүлжээний хөрөнгө оруулалтад зориулсан бизнесийн үндэслэлийг бий болгодог.

KPI	Суурь	Зорилтот сайжруулалт	Он цагийн хэлхээс
Тоног төхөөрөмжийн ерөнхий үр ашиг (OEE)	65-75%	+5-15 хувь	6-12 сар
Засвар хийх дундаж хугацаа (MTTR)	4-8 цаг	-30-50% буурна	3-6 сар
Хаягдал ханш	2-5%	-25-40% буурна	6-18 сар
Эрчим хүчний хэрэглээ	Суурь	-10-20% буурна	12-24 сар
Бараа материалын эргэлт	Жилд 6-12 удаа	+20-30% сайжирсан	18-24 сар

ROI цагийн хуваарийн хүлээлт:  Үндэслэсэн Deloitte-ийн үйлдвэрлэлийн хэтийн төлөв , үйлдвэрлэгчид үйлдвэрлэлийн сүлжээг байршуулснаас хойш 18-24 сарын дотор эерэг ROI-д хүрдэг. Анхны үр өгөөж нь харагдах байдлыг сайжруулж, алдааг олж засварлах хугацааг богиносгосноор 3-6 сарын дотор гарч ирдэг бол урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээ, бодит цагийн оновчлол зэрэг дэвшилтэт програмууд 12-18 сарын ашиглалтын дараа хамгийн их үр дүнг өгдөг. Аж үйлдвэрийн сүлжээний шийдлүүд нь орчин үеийн үйлдвэрлэлийн шилдэг үндэс суурийг бүрдүүлдэг бөгөөд өрсөлдөөний давуу талыг бий болгодог бодит цагийн холболт, мэдээллийн урсгалыг бий болгодог. Амжилтанд хүрэхийн тулд үйл ажиллагааны ойрын хэрэгцээ, урт хугацааны дижитал өөрчлөлтийн зорилтуудыг тэнцвэржүүлсэн стратеги төлөвлөлт хэрэгтэй.

Хэрэгжилтийн амжилт нь тодорхой үйлдвэрлэлийн орчинд тохирох технологийг сонгохоос шалтгаална. Энэ нь детерминист удирдлагад зориулсан TSN, гар утасны хэрэглээний хувийн 5G, эсвэл бодит цагийн аналитикт зориулсан захын тооцоолол юм. Ruihua Hardware-ийн салбартаа тэргүүлэгч холбогч нь таны сүлжээний хөрөнгө оруулалтыг тогтвортой үнэ цэнэ, дээд зэргийн гүйцэтгэлийг хангах найдвартай холболтын суурийг бүрдүүлдэг.

Тодорхой ROI-г харуулсан туршилтын хэрэгжилтээс эхэлж, дараа нь бүх үйл ажиллагааныхаа хэмжээнд батлагдсан шийдлүүдийг өргөжүүлээрэй. Өнөөдөр аж үйлдвэрийн сүлжээнд стратегийн хөрөнгө оруулалт хийж буй үйлдвэрлэгчид бүтээмж, чанар, үйл ажиллагааны үр ашгийг дээшлүүлэх замаар маргааш салбараа удирдах болно.

Байнга асуудаг асуултууд

Би үйлдвэрлэлийг тасалдуулахгүйгээр ISA IEC 62443 стандартын дагуу OT сүлжээг хэрхэн сегментлэх вэ?

Төлөвлөсөн засвар үйлчилгээний цонхны үеэр үе шаттай аргыг ашиглан сегментчиллийг хэрэгжүүлэх. Бүх урсгалыг блоклохгүйгээр бүртгэдэг анхны зөвшөөрөгдсөн дүрмүүд бүхий IT/OT-ийн хил дээр (Purdue загварын 3-4 түвшний хооронд) галт хана суулгаж эхэл. Хууль ёсны харилцааны урсгалыг тодорхойлохын тулд 2-4 долоо хоногийн турш замын хөдөлгөөний хэв маягт дүн шинжилгээ хийж, дараа нь зөвхөн шаардлагатай протоколууд болон IP хаягуудыг цагаан жагсаалтад оруулах хязгаарлалттай бодлогыг аажмаар хэрэгжүүл. Зөвшөөрөгдсөн тоног төхөөрөмжийн холболтыг хадгалахын зэрэгцээ үл мэдэгдэх төхөөрөмжүүдийг автоматаар тусгаарлах сүлжээний хандалтын хяналтын шийдлүүдийг байрлуул. Физик сүлжээний өөрчлөлтгүйгээр логик тусгаарлалт үүсгэхийн тулд виртуал LAN-г ашиглан асуудал гарвал хурдан буцаах боломжтой.

Би хэзээ үйлдвэрүүдэд уламжлалт Ethernet-ээс Sing Pair Ethernet-ийг сонгох ёстой вэ?

Урт кабелийн холболт, суурилуулалтын зардлыг бууруулах шаардлагатай мэдрэгчээр баялаг програмуудад зориулж Single Pair Ethernet-ийг сонго. SPE нь хөнгөн, уян хатан кабель ашиглан 1000 метр хүртэлх зайд 10 Mbps холболт шаарддаг хэдэн зуун энгийн мэдрэгч (температур, даралт, урсгал) бүхий программуудад илүү сайн ажилладаг. Уламжлалт 4 хос Ethernet нь харааны систем, HMI болон гигабит хурд шаарддаг хяналтын систем зэрэг өндөр зурвасын өргөн хэрэглээний програмуудад оновчтой хэвээр байна. SPE нь кабелийн жинг 50-70%-иар бууруулж, жижиг кабелийн тавиуруудыг ашиглах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь жин, уян хатан чанар нь хамгийн дээд зурвасын өргөнөөс илүү чухал байдаг шинэчлэлт болон хөдөлгөөнт төхөөрөмж суурилуулахад тохиромжтой.

Чичиргээ ихтэй эсвэл угаасан газруудад ямар холбогч болон IP үнэлгээ хамгийн тохиромжтой вэ?

IP67/IP69K зэрэглэл бүхий M12 холбогч нь үйлдвэрлэлийн эрс тэс нөхцөлд оновчтой гүйцэтгэлийг хангадаг. Өндөр чичиргээтэй хэрэглээний хувьд (машины машин, тамга дарах машин) цочрол, чичиргээний үед салгахаас сэргийлдэг урсгалтай холбогч самар бүхий M12 холбогчийг сонго. A кодтой M12 холбогч нь Ethernet програмуудыг дэмждэг бол D кодтой хувилбарууд нь PROFINET протоколуудыг зохицуулдаг. Угаах газруудад (хоол хүнс боловсруулах, эмийн бүтээгдэхүүн) IP69K зэрэглэлийн холбогч нь өндөр даралт, өндөр температурт цэвэрлэх процедурыг тэсвэрлэдэг. Ruihua Hardware-ийн никель бүрсэн гуулин бүрхүүл нь зэврэлтийг эсэргүүцэхийн зэрэгцээ 100 сая хосолсон циклийг хадгалж, тоног төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацаанд найдвартай холболтыг баталгаажуулдаг.

PRP MRP RSTP болон SD WAN-ийг үйлдвэрлэлийн илүүдэлтэй харьцуулах нь юу вэ?

Нөхөн сэргээх хугацаа, нарийн төвөгтэй байдлын хэрэгцээнд үндэслэн нөөцлөх арга бүр нь үйлдвэрлэлийн сүлжээний өөр өөр шаардлагад нийцдэг. Parallel Redundancy Protocol (PRP) нь фрэйм ​​бүрийг хоёр сүлжээгээр хуулбарлах замаар тасалдалгүй ажиллах боломжийг олгодог боловч тусгай техник хангамж шаарддаг. Media Redundancy Protocol (MRP) нь ихэнх үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд тохиромжтой, цагираган топологиудад 200 мс-ээс бага хэмжээтэй сэргээх боломжийг санал болгодог. Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) нь эгзэгтэй бус системүүдэд хүлээн зөвшөөрөгдөх 1-10 секундын нөхөн сэргээх хугацаатай, хэмнэлттэй нөөцийг хангадаг. SD-WAN нь байгууламжуудын хооронд ухаалаг урсгалыг чиглүүлэх шаардлагатай олон талбарт үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагаанд онцгой сайн боловч тодорхой хугацааны хоцрогдол шаарддаг бодит цагийн хяналтын програмуудад тохиромжгүй.

Үйлдвэрийн Wi-Fi-тай харьцуулахад хувийн 5G-ийн ROI-ийн бодит цагийн хуваарь юу вэ?

Wi-Fi 6/6E нь ихэвчлэн 6-12 сарын дотор ROI-д хүрдэг бол хувийн 5G нь анхны хөрөнгө оруулалт ихтэй тул 18-36 сар шаарддаг. Wi-Fi байршуулалт нь 50-200 мянган долларын үнэтэй бөгөөд хөдөлгөөнт төхөөрөмж, таблет болон дунд зэргийн нягтралтай IoT програмуудыг нэн даруй идэвхжүүлнэ. Хувийн 5G нь 500 мянгаас 2 сая долларын анхны хөрөнгө оруулалт шаарддаг боловч бие даасан тээврийн хэрэгсэл, хамтран ажиллах роботууд, AR/VR сургалт зэрэг бүтээмжийг ихээхэн нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг найдвартай програмуудыг дэмждэг. Ерөнхий холболт болон оффисын нэгтгэлийн хувьд Wi-Fi-г сонгох; Аппликешнүүдэд 1 мс-ээс бага баталгаатай хоцролт, төхөөрөмжийн асар их нягтрал (нэг талбайд 1000+) эсвэл 500 метрээс дээш гадаа хамрах хүрээ шаардлагатай үед хувийн 5G-г сонгоно уу.

Би PLC-ийг интернетэд оруулахгүйгээр IT болон OT-г хэрхэн найдвартай нэгтгэх вэ?

Урвуу хандалтаас сэргийлж, ОТ-оос IT руу өгөгдөл дамжуулах боломжийг олгодог өгөгдлийн диод эсвэл нэг талын гарц бүхий DMZ-ийг хэрэгжүүл. Бүх үгүйсгэх анхдагч бодлого болон шаардлагатай протоколуудад зориулсан тусгай зөвшөөрлийн дүрмээр (OPC UA, MQTT) тохируулсан IT/OT хил дээр үйлдвэрлэлийн галт ханыг байрлуул. OT системд алсаас хандахын тулд jump server эсвэл давуу эрх бүхий хандалтын удирдлагын шийдлүүдийг ашиглан бүх холболтыг бүртгэж, хянаж байгаарай. Хяналтын бүс хоорондын микро сегментчилэл бүхий тусдаа VLAN-д PLC-ийг тусгаарлах сүлжээний сегментчиллийг хэрэгжүүлэх. Аюулын тагнуулын шинэчлэлтийн хувьд интернет холболт шаардлагагүйгээр хэвийн бус үйлдлийг хянадаг OT-д зориулсан тусгай SIEM шийдлүүдийг суулгаарай.

Урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээ болон хиймэл оюун ухааны ажлын ачаалалд зориулж захын тооцооллыг хэрхэн хэмжих вэ?

Мэдрэгчийн өгөгдлийн хэмжээ, загварын нарийн төвөгтэй байдал, бодит цагийн боловсруулалтын шаардлагуудад тулгуурлан хэмжээсийн захын тооцоолол. Урьдчилан таамаглах үндсэн засвар үйлчилгээний хувьд (чичиргээний шинжилгээ, температурын хяналт) 8-16 CPU цөм, 32-64 ГБ RAM бүхий захын серверүүдийг 1 Гц түүвэрлэлтийн хурдаар 1000 гаруй мэдрэгчийг боловсруулах чадвартай. Нарийн төвөгтэй AI ажлын ачаалал (компьютерийн хараа, акустик шинжилгээ) нь бодит цагийн дүгнэлт гаргахын тулд 8-16 ГБ VRAM бүхий GPU хурдатгал шаарддаг. 3-5 жилийн хугацаанд өгөгдлийн 2-4 дахин өсөлтийг төлөвлөх ба дата буфер болон загварын сургалтын өгөгдлийн багцад зориулсан дотоод санах ойг (1-10TB SSD) багтаана. Чухал хэрэглээнд зориулж нэмэлт захын зангилаануудыг байрлуулж, хиймэл оюун ухааны боловсруулалтын ажлын ачааллыг хадгалахад хангалттай хөргөлтийг (ихэвчлэн нэг тавиур тутамд 5-10 кВт) хангана.

Дижитал ихэр нь шууд дамжуулахын өмнө сүлжээний гүйцэтгэлийг баталгаажуулахад хэрхэн туслах вэ?

Дижитал ихрүүд нь шууд үйлдвэрлэлийн системийг тасалдуулахгүйгээр сүлжээний цогц туршилт, оновчтой болгох боломжийг олгодог. Мэргэшсэн үйлдвэрлэлийн сүлжээний симуляторуудыг ашиглан сүлжээний топологи, төхөөрөмжийн тохиргоо, хөдөлгөөний хэв маягийн виртуал загваруудыг үүсгэ. Арилжааны механизм болон сэргээх процедурыг баталгаажуулахын тулд янз бүрийн бүтэлгүйтлийн хувилбаруудыг (унтрагчийн гэмтэл, кабель таслах, кибер халдлага) дуурайлгана. Боломжит зурвасын өргөний саатал эсвэл саатлын асуудлыг тодорхойлохын тулд төлөвлөсөн IoT байршуулалтаас хүлээгдэж буй өгөгдлийн урсгалыг загварчлаарай. Үйлдвэрлэлийн сүлжээнд хэрэгжүүлэхээсээ өмнө TSN замын хөдөлгөөний хуваарийн тохиргоо, аюулгүй байдлын бодлого, үйлчилгээний чанарыг шалгахын тулд дижитал ихрүүдийг ашиглана уу. Энэ арга нь ашиглалтын эрсдлийг бууруулж, сүлжээний параметрүүдийг оновчтой болгох боломжийг олгодог.