Siemens industrial edge что это
Industrial Edge: the optimal technology mix
The advance of digitalization is bringing countless benefits to business and society, but at the same time is presenting new challenges in dealing with the huge volumes of generated data. When processing this data, edge computing offers enormous advantages to manufacturers and is evolving as a technology of the future.
Basically, edge computing means decentralized data processing at the edge of the network. Although the term “edge” is increasingly being used in the context of industrial production these days, many companies are still not sure how they can fully exploit their potential with the technology. Some may not even know what the word means.
Subscribe to our Newsletter
SPS 2021 – There for you
Our virtual event on the occasion of SPS 2021 is over – but not your opportunity to explore our virtual 3D showroom, watch recordings of the event and download extensive information material.
Challenge 4.0
The accelerating spread of digitalization and related Industrie 4.0 are affecting our private lives yet having an even greater impact on companies. This is presenting challenges to the processing industry, such as ever-shorter innovation cycles and the increasing individuality of products and production processes. In order to master these challenges and remain competitive, companies must be able to react as flexibly as possible to changes. Fully networked production and fast processing of the generated data are essential here – and this is where edge computing comes into play.
Whether it handles data locally, centrally or via the internet, each company has its own strategy for recording and processing production data in order to improve processes. One must keep in mind, however, that data volumes in industrial production are enormous. Thousands of bits of information are generated each second in a production plant: A large number of sensors continuously measure key production parameters such as the condition of the machines and the quality of production. The more extensively a plant is networked, the greater the volume of generated data, whether at a given location or worldwide.
The new podcast series «Talking Digital Industries» for technologies and trends that drive industrial enterprises. In the first episode Moderator Chris Brow is joined by three Edge enthusiasts discussing how Edge Computing will bring about a renaissance on the shop floor.
The best of two worlds
Companies that rely on local data processing soon reach their limits. That’s because of the numerous different systems that are difficult to harmonize, but also because they lack the computing capacity for processing data on site, and company-wide, global processing is not possible. But the alternative of cloud computing also reaches its limits in specific applications, due in part to massive volumes of data, legal regulations or latencies. The difficulty here primarily lies in the need for real-time processing, since every second counts on the production floor. Data transfers to and from the cloud may not be fast enough. Moreover, sending large volumes of data to the cloud for processing requires a high bandwidth – a costly matter, especially for smaller companies.
A combination of local data processing directly in production, down to the automation level, and processing in the cloud can be the optimal solution here – and open up enormous potential for industry – especially in the area of smart manufacturing. This combination gives manufacturers the opportunity to take full advantage of the cloud, while still meeting market demands for maximum flexibility and responsiveness. When large amounts of data are processed by edge computing, a company’s storage and transmission costs are reduced – since only relevant data is transferred to a cloud or IT infrastructure.
No reason to hesitate
Some manufacturers may have concerns that edge computing is possible only with expensive investments in new automation systems. But the technology should in fact be seen as a supplement to existing equipment. With Siemens’ Industrial Edge, edge data processing devices can simply be connected to existing automation systems, fully integrated with them, or delivered with the systems themselves as a standard component. As a result of this flexibility, implementation costs should no longer be an issue, not even for SMEs. Moreover, edge technology also enhances automation systems by adding data analysis capability and other features to take full advantage of the IIot while increasing production flexibility and efficiency. By using a software standard docker, Siemens relies on the platform-independent scalability of applications and thus ensures maximum flexibility and futureproofing.
Edge as well as cloud computing are becoming increasingly important for a growing number of processing industries. The most sensible strategy, then, is to utilize the best of both technologies, since they optimally complement one another. By combining both technologies, data processed by edge computing can be used in the cloud to train AI algorithms. The resulting findings can then be downloaded back into the edge infrastructure, making possible an ongoing optimization of the entire manufacturing process.
Smart manufacturing does not simply mean collecting vast amounts of data with the help of sensors. Far more decisive is the ability to use that data to automatically generate information that helps improve production results. This, in turn, depends to a great extent on high computational and processing capacities located in both a central site (cloud) and on the periphery (edge).
Cloud services undoubtedly offer huge benefits. By analyzing data in a cloud, new insights into a production process or machine can be gained, leading to greater efficiency and availability. Transferring all data into and out of the cloud, however, is time-consuming and in some cases not practical, since every second and minute counts on the factory floor. Manufacturers must have the capability to quickly and securely analyze and utilize data to improve their production results.
With Industrial Edge, Siemens offers a solution for edge computing that includes the required hardware and software. Edge devices enable manufacturers to locally process their production data. This system can monitor all connected devices, install and update apps and software, and transfer functions from the cloud to the local manufacturing system.
Industrial Edge for IT specialists
SPS 2021 – There for you
Our virtual event on the occasion of SPS 2021 is over – but not your opportunity to explore our virtual 3D showroom, watch recordings of the event and download extensive information material.
Complete solution for Edge computing in industry
Open Edge computing platform enables scalable, local data processing via apps
Using Industrial Edge you can automate manual activities involved in deploying, managing, and operating Edge devices and apps on the shop floor. This allows you to substantially reduce your IT costs and utilize the resources you free up to develop value-added applications and perform data analysis. Automated updating and rollouts also reduce security risks and improve operational availability.
Gain valuable insights with our integrated apps and connectivity for systems of all kinds, ages, and brands. Thanks to support from Docker, you can develop your own apps in any high-level language, combine them with existing microservices, and roll them out as Edge apps. This means that your IT departments can respond quickly and efficiently to individual demands from the shop floor.
Solution to manage your Edge apps and devices
Application and device lifecycle management rolled into one
Using Edge Management, you can manage machine fleets, including distributed Edge devices and their apps, both locally and globally. This industry-ready and ready-to-use solution will let you automate your IT processes, from app development to distribution and operation, and you can run software scalably in your own production systems or on globally distributed machines.
The benefits to you as the IT administrator: You can roll out the right apps on the right Edge devices for the right users; plan company-wide updates with just a few clicks; and monitor and ensure ongoing operation with a central admin view option.
Cost reduction
Thanks to the ready-to-use platform that includes connectivity, automation of manual tasks, and centralized administration, you can substantially reduce your IT costs during both development and operation. That applies in particular to rolling out the software on multiple devices and ensuring smooth operation with updates, bug fixes, and security patches.
Minimize specific risks
Centralized management lets you ensure maximum cybersecurity at all times, implement individual security guidelines, and benefit from the latest software. You can even structure the necessary software updates in stages that won’t unnecessarily interfere with or interrupt operations.
Ideal support for the shop floor
Respond faster to new requirements from the shop floor by developing and making the right applications available in a short timeframe. You can also ensure real added value thanks to a broad selection of apps to improve productivity.
Industrial Edge for production machines and plants
SPS 2021 – There for you
Our virtual event on the occasion of SPS 2021 is over – but not your opportunity to explore our virtual 3D showroom, watch recordings of the event and download extensive information material.
Integrating Industrial Edge into your automation system
Industrial Edge on the shop floor
The interactive graphic illustrates the structure of the open Edge Computing platform. Using data at shop floor level gives you more transparency regarding machine performance and condition, enabling you to make the right decisions to optimize your shop floor.
We can provide you with many ready-to-use applications for data collection, storage, analysis, and display, so you can turn machine data into measurable success, whether for rapid process data analyses or for maintenance optimization.
Using Industrial Edge, you can integrate apps into your shop floor landscape more easily than ever before. You have the flexible option of deciding whether to keep your machine data on-site and local, or to process it further in your company-based or a public Cloud infrastructure.
When it comes to machine and plant construction, Edge Computing also helps you keep an eye on your machines and give you, as the plant operator, even better data-driven services.
Industrial Edge for production machines in practical use
Transparency across different machines and lines
Analyze performance data for machines from multiple vendors
How do you determine which machines and lines perform less well than others? Comparing performance data on demand can be a real challenge, especially in existing systems with machines from multiple vendors and containing older components.
Machine transparency you can retrofit
Using Industrial Edge you can extract additional machine and plant data with minimal effort, with production systems still running and without compromising the process, in order to identify parameters you can use to optimize more poorly performing machines.
For one of our customers, our Edge solution analyzes cycle times on a production line to identify potentials for optimization in individual machines or process stages. Cycle times are extracted by connected controllers (both Siemens and third-party vendors) using integrated connectivity, with no impact on the system and no need to adapt the PLC program. The Data Service Edge app structures and saves the data and displays it via a dashboard created using Performance Insight. In this way you can analyze the relevant KPIs and improve transparency across the plant.
Benefits of Industrial Edge:
«Сименс» воплотила в продукты концепцию Industrial Edge
Компания «Сименс» начинает поставки решений, созданных на основе платформы Industrial Edge, которая позволяет эффективно использовать все данные, образующиеся на уровне АСУ ТП, и анализировать их гибко и безопасно. Элементы платформы Industrial Edge воплощены в ряде аппаратных устройств для граничных вычислений, серверном программном обеспечении, а также в прикладных программах, созданных как силами «Сименс», так и ее партнерами.
«Сименс» впервые представила платформу Industrial Edge в ноябре 2018 года на выставке SPS в Нюрнберге. За прошедшие два года она была воплощена в готовые продукты, прошла тестирование на ряде европейских предприятий и теперь выпускается в открытое обращение. Концепция этой платформы подразумевает прежде всего перенос точки обработки информации максимально близко к источнику данных, что, с одной стороны, снижает нагрузку на сеть, с другой — дает преимущество за счет обработки действительно высокочастотных данных. Это позволит решать практически любые задачи, не связанные напрямую с управлением оборудованием в реальном времени: в области предиктивной аналитики, работы с генеалогией выпускаемой продукции, анализа эффективности загрузки оборудования (OEE) и др.
Кроме того, в число преимуществ системы входит централизация управления всем парком граничных устройств. Это означает, что для установки нового приложения или обновления прошивки не нужно подключаться к самому устройству — достаточно соединения с сервером. Система также способна работать без постоянного подключения к интернету, и, следовательно, подходит для работы с конфиденциальными данными. Наконец, открытость позволяет разрабатывать приложения на практически любых основных доступных языках программирования с использованием различных протоколов связи независимо от целевой аппаратной платформы.
Благодаря этим преимуществам Industrial Edge в сочетании другими продуктами семейства Simatic открывает клиентам и партнерам компании новые возможности для цифровизации и оптимизации производства. Контроллеры Simatic в сочетании с аналитикой Industrial Edge обеспечат надежное управление технологическим процессом и, как следствие, повышение производительности и стабильную прибыль. Кроме того, они создают надежный фундамент для дальнейшей автоматизации производства.
Toyota и «Сименс»: совместный проект цифровой трансформации литейного производства
«Сименс» и Toyota Industries Corporation совместно разработали искусственный интеллект (ИИ), способный прогнозировать дефекты продукции при литье алюминия. Данный проект поможет повысить качество деталей для компрессоров автомобильных систем кондиционирования.
Это одна из первых в мире разработок, где ИИ используется для прогнозирования дефектов в литейном производстве. Решение позволяет повысить качество и производительность за счет приложения ИИ на базе промышленной платформы периферийных вычислений Industrial Edge от «Сименс». В дальнейшем предполагается её внедрение на предприятиях компании как в Японии, так и за её пределами.
Литьё – очень сложный в управлении процесс ввиду постоянного изменения ряда производственных факторов, например, соотношения температур или скорости закачки расплавленного алюминия. Успех зависит от опыта специалистов, и иногда детали требуют вторичной обработки для устранения дефектов и обеспечения их соответствия стандартам высочайшего качества.
Чтобы снизить влияние человеческого фактора при принятии решений, в разработке был использован контроллер SIMATIC S7-1500. С его помощью были собраны «большие данные» в общем объёме приблизительно 40,000 точек на литейный цикл в модельном ряду, а затем эти данные проанализировали с помощью технологии ИИ. В результате удалось избежать дефектов и повысить уровень качества за счет мониторинга состояния производства в режиме реального времени и автоматического прогнозирования сбоев оборудования. Производственные данные обрабатываются специальным ИИ для прогнозирования дефектов на базе Industrial Edge, что позволяет моментально проанализировать информацию о производственных условиях после впрыска и оценить качество детали сразу по завершении процесса литья. Эта серия технологий ИИ призвана повысить производительность и качество, а также оптимизировать работу операторов.
Литье алюминия – это процесс высокоскоростной отливки, при котором расплавленный алюминий под высоким давлением впрыскивается в форму. Процедура идеально подходит для аккуратного изготовления металлических литых деталей, для которых важна высокая точность размеров, и поэтому зачастую применяется для производства автозапчастей, требующих максимального качества и надежности. Детали из литого алюминия, изготовленные на заводе Toyota Industries Corporation в Обу (Япония), отличаются превосходной герметичностью и устойчивостью к высокому давлению. Они используются при сборке высококачественных компрессоров Toyota Industries Corporation для кондиционирования воздуха в автомобилях, и им по праву принадлежит крупнейшая доля на глобальном отраслевом рынке.
Задача «Сименс» заключалась в том, чтобы помочь с операционными улучшениями за счёт платформы Industrial Edge, в то время как специалисты Toyota Industries Corporation сосредоточились на повышении качества и производительности. В итоге партнёрам удалось подтвердить концепцию, над которой они работали два года, а также добиться успешных результатов. На их основе обе компании продолжат развивать технологический прогресс, чтобы иметь возможность предложить ещё более качественные продукты своим заказчикам по всему миру.
«Я рад возможности сотрудничать с Toyota Industries Corporation в работе над цифровой трансформацией и вместе создавать будущее, – говорит глава подразделения «Автоматизация дискретного производства» компании «Сименс АГ» Райнер Брем. – Мы продолжим разрабатывать и предлагать решения с применением новейших технологий для различных отраслей и вносить свой вклад в оптимизацию устойчивого производства».
«Корпорация Toyota Industries успешно внедрила технологию ИИ и добилась соответствующих результатов на литейном производстве важных деталей компрессоров. Для нас это серьезное достижение. Я также горжусь тем, что мы внесли свой вклад в практическое применение промышленной платформы периферийных вычислений «Сименс» Industrial Edge, – комментирует Юдзи Исидзаки, топ-менеджер, член правления и главный руководитель компрессорного подразделения Toyota Industries Corporation. – Мы продолжим предлагать клиентам новые преимущества и стремиться к еще более совершенным методам работы с применением передовых цифровых технологий на производстве».
«Сименс» надеется, что всё больше представителей обрабатывающей промышленности будут внедрять решения Industrial Edge для цифровизации и автоматизации производства.