산업용 에지 컴퓨팅이란 무엇이며 제조에 어떤 이점이 있습니까?

사물 인터넷(IoT) 기기로 설명되는 고속 통신 기능을 갖춘 저렴한 센서로 인해 데이터 수집이 폭발적으로 증가했습니다. 그러나 유용한 작업을 생성하는 것으로 분석되지 않는 한 데이터는 거의 가치가 없습니다. 많은 IoT 센서와 장치는 처리를 위해 데이터를 클라우드로 보냅니다. 에지 컴퓨팅은 여러 면에서 제조에 이점을 줄 수 있는 클라우드 기반 처리의 대안입니다.

에지 컴퓨팅이란?

중앙 서버에 데이터를 보내고 지시를 받는 센서와 컴퓨터의 네트워크를 상상해 보십시오. 간단히 말해서 이것이 인터넷이 구성되는 방식입니다. 이 네트워크의 "가장자리"에는 물리적 하드웨어와 상호 작용하는 IoT 장치가 있습니다. 펌프, 모터, 압연기, 로봇 및 포장 기계는 산업용 사물 인터넷(IIoT)에 연결될 수 있는 기계의 일부 예일 뿐입니다.

이러한 모든 기계는 데이터를 중앙 서버로 다시 스트리밍할 수 있습니다. 여기에는 사이클 시간과 같은 생산 통계 또는 온도 및 진동과 같은 작동 조건이 포함될 수 있습니다. 검사 시스템은 분석 및 저장을 위해 이미지를 전송할 수 있습니다. 이러한 데이터는 운영자가 성능을 모니터링하고 개선 기회를 식별하는 데 도움이 될 수 있지만 지연 시간과 대역폭이라는 두 가지 제한이 있습니다.

대기 시간은 데이터를 보내고 받을 때 발생하는 지연입니다. 매우 다양하여 클라우드 시스템에서 실시간 제어를 수행할 수 없습니다.

대역폭은 장치에서 서버로의 "파이프" 용량입니다. 더 많은 IIoT 장치가 시스템에 추가되고 샘플링 속도가 증가함에 따라 전송되는 데이터의 양이 증가합니다. 어느 시점에서 '파이프'가 가득 차고 추가 데이터가 지연됩니다.

산업용 IoT에 대해 논의할 때 에지 컴퓨팅은 기계 또는 기기에서 데이터 처리를 수행하는 것을 의미합니다. 경우에 따라 컴퓨터에 컴퓨터가 필요할 수 있지만 최신 IIoT 장치에는 에지 컴퓨팅 기능이 있습니다. 즉각적인 응답이 필요한 모든 것이 기기에서 직접 처리되기 때문에 전송되는 데이터의 양이 줄어듭니다.

에지 컴퓨팅이 제조에 미치는 이점

제조 분야의 엣지 컴퓨팅 사용 사례는 다음과 같습니다.

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측정 및 검사

생산 계획 및 관리

공정 제어 및 최적화

예측 유지보수

측정 및 검사 응용 프로그램에서 에지 컴퓨팅을 사용하면 데이터를 분석하고 관찰된 모든 문제에 즉시 대응할 수 있습니다. 예를 들어, 두께 측정 시스템은 드리프트를 감지하고 압연기 또는 코팅 공정에서 수정 조치를 구현할 수 있습니다.

이미지 기반 결함 감지 시스템은 실수나 과도한 변동성을 찾기 위해 인공 지능(AI)을 점점 더 많이 사용합니다. 이전에는 서버의 컴퓨팅 리소스가 필요했지만 점점 더 많은 수의 엣지 컴퓨팅 IIoT 기기가 머신에서 이를 수행할 수 있습니다. 에지 컴퓨팅은 시스템이 생산 데이터의 모든 측면을 서버에 보고하지 않도록 합니다. 대신 IIoT 기기는 한도를 초과한 경우에만 추세를 보고할 수 있습니다.

일부 제조 공정에는 제품 일관성을 유지하기 어렵게 만드는 변수가 많습니다. IIoT 에지 장치는 점도, 유속 및 온도와 같은 매개변수를 모니터링하고 AI를 사용하여 출력 목표를 추구하기 위해 입력을 최적화할 수 있습니다.

에지 컴퓨팅의 가장 크고 가장 성숙한 사용은 예측 유지 관리에 있을 수 있습니다. 이는 제조의 가장 큰 문제 중 하나인 계획되지 않은 가동 중지 시간을 제거하는 방법을 해결합니다.

에지 컴퓨팅 및 예측 유지 관리

많은 제조업체에서 사후 관리와 예방 유지 관리를 결합하여 장비 가용성을 극대화하는 동시에 비용을 최소화하려고 합니다. 기계가 고장날 때까지 가동한 다음 수리하는 사후 유지 관리는 가동 중지 시간 비용(출력 손실, 품질 문제, 배송 지연, 초과 근무)이 과도하지 않은 상황에서 유효한 전략입니다. 그러나 다운타임이 비즈니스 성과에 큰 영향을 미치는 경우 예방적 유지 관리가 일반적입니다.

예방적 유지보수에는 예정된 시간에 기계의 서비스를 중단하고 구성 요소를 교체하고 사양 내에서 계속 작동하도록 조정하는 작업이 포함됩니다. 이 전략의 위험은 고장을 방지하는 데 필요한 것보다 더 많은 유지 관리를 수행하지만 올바른 유지 관리를 수행하지 않는다는 것입니다.

예측 유지 보수는 대안을 제공합니다. 에지 컴퓨팅 기능이 있는 IIoT 센서를 사용하여 제조 장비의 바이탈 사인(심박수 및 혈압 확인과 같은 기계적 기능)을 모니터링함으로써 생산에 영향을 미치기 전에 마모 또는 결함을 감지하고 대응할 수 있습니다.

모니터링할 수 있는 "활력 징후"의 예는 다음과 같습니다.

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온도

진동

현재 추첨

유체량

유량

소음

속도 및 사이클 시간

이러한 유형의 모니터링은 개별 부품 및 공정 제조 모두에 적용할 수 있습니다. 터닝 및 밀링 센터, 로봇, 통합 조립 및 포장 라인은 모두 혼합, 반응, 처리, 경화 및 코팅 공정과 마찬가지로 예측 유지보수를 위한 좋은 후보입니다.

예측 유지 관리가 적용되는 곳마다 다음과 같은 이점이 있습니다.

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향상된 장비 가용성

예기치 않은 고장 및 소규모 중단에 대한 보호

공정 및 제품 변동성 감소

안전성 향상

종합 유지보수 솔루션에 대해 ATS에 문의

기술 기반 산업 유지 관리의 선두 제공업체인 ATS는 효과적인 예측 유지 관리에서 IIoT가 수행하는 역할을 이해하고 있습니다. 결과는 명확하게 측정할 수 있으며 계획되지 않은 다운타임 감소와 생산성 향상을 포함합니다. 유지 관리 작업의 효율성을 개선하는 데 도움이 될 수 있는 방법을 알아보려면 지금 문의하세요.