10 najlepszych praktyk wdrażania technologii przetwarzania danych na krawędzi sieci

Źródło: Pixabay

Podczas doboru, instalowania oraz wykorzystywania urządzeń przetwarzających dane na krawędzi sieci (edge computing) w zakładzie przemysłu produkcyjnego lub procesowego, pomocne może być wykorzystanie opisanych tu 10 najlepszych praktyk.

Urządzenia realizujące przetwarzanie danych na krawędzi sieci – urządzenia brzegowe, instalowane na krawędzi (brzegu, ang. edge) lokalnej sieci systemu sterowania w zakładzie przemysłu produkcyjnego lub procesowego – muszą być prawidłowo dobrane, zainstalowane i wykorzystywane. Stwierdził tak John Fryer, starszy dyrektor ds. rozwiązań przemysłowych w firmie Stratus, na Forum Przemysłowym ARC.

Architektura cyfrowej transformacji

Komputery brzegowe to komputery przystosowane do pracy w trudnych warunkach przemysłowych, wykorzystywane do monitoringu i/lub sterowania w pobliżu aplikacji (w odróżnieniu od centralnej lokalizacji z dala od realizowanych w zakładzie procesów). W architekturze transformacji cyfrowej komputery pracujące na krawędzi sieci mogą być wdrażane jako część ewoluujących strategii IIoT. Ponadto mogą mieć takie cechy i funkcjonalności, które ułatwiają połączenia i komunikację z siecią zewnętrzną i chmurą obliczeniową lub wykorzystywanie aplikacji w chmurze. Co więcej, moc obliczeniowa zainstalowana w pobliżu urządzeń realizujących proces przemysłowy może zapewnić, że proces ten będzie kontynuowany nawet wtedy, gdy połączenie z chmurą zostanie zerwane.

John Fryer przedstawił 10 najlepszych praktyk wdrażania technologii przetwarzania danych na krawędzi sieci. Są to:

1️⃣ Akceptacje pracowników działów. Przed rozpoczęciem prac nad projektem transformacji cyfrowej należy uzyskać akceptację personelu działów: technologii
operacyjnej (OT) i informatycznego (IT). Dzięki temu wzrośnie prawdopodobieństwo odniesienia sukcesu. Należy rozważyć rozpoczęcie działań raczej od skalowalnego projektu w jakimś trudnym obszarze, niż od rozbudowanego projektu z wymagającym budżetem.

2️⃣ Ustalenie, kto prowadzi projekt. Nie należy pozwolić personelowi informatycznemu na przejęcie kontroli nad realizacją transformacji cyfrowej lub wdrożeń technologii przetwarzania danych na krawędzi sieci w fabryce. Informatycy mogą nie rozumieć wpływu łatek i aktualizacji oprogramowania na potrzeby działu produkcyjnego, związane z dostępnością dużej ilości danych oraz koniecznością otrzymywania ich w czasie rzeczywistym.

3️⃣ Niezawodność urządzeń brzegowych. Należy określić wymagania dotyczące niezawodności i odporności urządzeń brzegowych oraz dla transformacji cyfrowej. Obejmuje to przeanalizowanie kwestii związanych z UR oraz cyberbezpieczeństwem.

4️⃣ Szkolenie pracowników. Należy zapewnić, że personel produkcyjny zostanie przeszkolony tak, aby rozumiał nowy system i sposób jego wdrażania.

5️⃣ Troska o doświadczony personel. Należy ograniczyć rotację cennych pracowników działu OT, stosownie wynagradzając ich wiedzę i doświadczenie. Złożone technologie, oparte na informatyce, mogą być związane z wyższym poziomem ryzyka ze względu na wymagania szkoleń.

6️⃣ Wsparcie informatyczne. Technologie stosowane w zakładzie wymagają wsparcia informatycznego. Zakładowy personel działu IT może być niechętny do pracy w nocy przy ewentualnych wdrożeniach, operacjach przeprogramowania itp.

7️⃣ Sprzęt prawie bezobsługowy. Najlepszy sprzęt to ten, który wymaga sporadycznego wsparcia podczas eksloatacji.

8️⃣ Prostota oprogramowania. Należy unikać zakupu oprogramowania realizującego te same funkcje, które ma wysokie koszty licencji i wsparcia.

9️⃣ Wykonanie analizy cyklu życia urządzeń brzegowych. Należy przeanalizować całkowity koszt posiadania (TCO), aby obniżyć związane z tematem ryzyko i koszty.

🔟 Zrozumienie potrzeb aplikacji. Należy zrozumieć potrzeby związane z wdrażaniem nowego systemu, szczególnie w odległych lokalizacjach lub takich miejscach w zakładzie, w których panują trudne warunki otoczenia.

Sprawne wdrożenie nowego systemu

Technologie, które są łatwiejsze do zakupu, wdrażania i zarządzania, oferują większe prawdopodobieństwo spełniania wymagań aplikacji w ciągu całego czasu eksploatacji nowego systemu. Mniej czasu poświęconego na sprawy związane z architekturą i konfiguracją systemu to szybsze wdrożenie nowej technologii, co skraca z kolei czas potrzebny do uzyskiwania z niej korzyści, w porównaniu do sytuacji, gdy „w pudełku jest zawarte więcej, niż to potrzebne”, jak sugeruje Brian Beitler, inżynier automatyk w firmie Kline Process Systems.

John Fryer uważa, że funkcjonalność „hot-swap” (uruchomienie nowego systemu bez przerywania pracy fabryki) może zapewnić, że zaprojektowany system będzie działał bezprzerwowo w sytuacji, gdy sprzęt wymaga przełączenia.


Mark T. Hoske jest menedżerem ds. treści w Control Engineering.