Λύση δικτύωσης βιομηχανικών 4.0 έξυπνων εργοστασίων: οικοδόμηση του συνδεδεμένου εργοστασίου παραγωγής

Η τέταρτη βιομηχανική επανάσταση μεταμορφώνει τη βιομηχανία, θέτοντας πρωτοφανείς απαιτήσειςβιομηχανική δικτύωσηΤα παλαιότερα συστήματα αγωνίζονται με τον όγκο δεδομένων, την ευαισθησία καθυστέρησης και την αξιοπιστία που απαιτούνται για τα σύγχρονα συστήματα.έξυπνο εργοστάσιοΗ λύση αυτή περιγράφει πώς η τεχνολογία Mellanox (τώρα μέρος της NVIDIA) παρέχει την ισχυρή, υψηλής απόδοσης βάση για την επιτυχία της Βιομηχανίας 4.0.

Το Νέο Βιομηχανικό Τοπίο: Κατασκευή με βάση τα δεδομένα

Η βιομηχανία 4.0 χαρακτηρίζεται από τη συγχώνευση της λειτουργικής τεχνολογίας (OT) και της τεχνολογίας των πληροφοριών (IT).και οι ψηφιακοί δίδυμοι παράγουν τεράστιες ροές δεδομένωνΗ σύγκλιση αυτή απαιτεί ένα δίκτυο που δεν είναι πλέον απλώς μια υπηρεσία, αλλά ένα κρίσιμο, στρατηγικό περιουσιακό στοιχείο για την προβλεπτική συντήρηση, την ευελιξία της εφοδιαστικής αλυσίδας και την εξατομικευμένη μαζική παραγωγή.,διαχωρισμένη προσέγγισηβιομηχανική δικτύωσηδημιουργεί σίλους δεδομένων και σημεία συμφόρησης που παρεμποδίζουν την καινοτομία και την αποτελεσματικότητα.

Βασικές προκλήσεις στη σύγχρονη βιομηχανική δικτύωση

Οι κατασκευαστές αντιμετωπίζουν σημαντικά τεχνικά εμπόδια κατά την αναβάθμιση σε ένα μοντέλο έξυπνου εργοστασίου:

• Αποφασιστική καθυστέρησηΗ ρομποτική και τα συστήματα ελέγχου απαιτούν προβλεπόμενη καθυστέρηση σε επίπεδο μικροδευτερόλεπτου για να λειτουργήσουν με ασφάλεια και ακρίβεια.
• Σύγκλιση δικτύου:Η σύγκλιση ελέγχου μηχανών, παρακολούθησης βίντεο, δεδομένων αισθητήρων και επιχειρηματικής κίνησης σε ένα ενιαίο δίκτυο χωρίς παρεμβολές είναι μια μεγάλη πρόκληση.
• Αξιόπιστη λειτουργία:Το δίκτυο πρέπει να είναι ανθεκτικό σε ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές (EMI), δονήσεις και ακραίες θερμοκρασίες, προσφέροντας μηδενικό χρόνο διακοπής για κρίσιμες λειτουργίες.
• Ασφάλεια:Ένα συνδεδεμένο εργοστάσιο επεκτείνει την επιφάνεια επίθεσης.
• Δυνατότητα κλιμάκωσης:Το δίκτυο πρέπει να κλιμακώνεται απρόσκοπτα για να υποστηρίζει χιλιάδες επιπλέον συσκευές IoT και νέες γραμμές παραγωγής χωρίς πλήρη αναθεώρηση.

Η λύση δικτύωσης έξυπνου εργοστασίου Mellanox

Η Mellanox αντιμετωπίζει αυτές τις προκλήσεις με μια ολοκληρωμένη, υψηλής απόδοσηςβιομηχανική δικτύωσηΑρχιτεκτονική χτισμένη γύρω από τη σειρά του Spectrum των διακόπτες Ethernet.

Βασική τεχνολογία: Mellanox Spectrum Switches

Η λύση είναι αγκυροβολημένη από τοΜετακόμιση MellanoxΤα βασικά χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν:

• Δίκτυο ευαίσθητο στο χρόνο (TSN):Οι διακόπτες Mellanox Spectrum-2 και Spectrum-3 υποστηρίζουν τα πρότυπα TSN, επιτρέποντας καθοριστική καθυστέρηση σε σχέση με το πρότυπο Ethernet.Αυτό επιτρέπει την συνύπαρξη της κρίσιμης κυκλοφορίας ελέγχου και της κυκλοφορίας δεδομένων βέλτιστης προσπάθειας στην ίδια υποδομή.
• Υπερ-χαμηλή καθυστέρηση:Η αρχιτεκτονική διακοπής διακόπτη παρέχει καθυστέρηση από θύρα σε θύρα τόσο χαμηλή όσο 300 νανοδευτερόλεπτα, εξασφαλίζοντας ανταπόκριση σε πραγματικό χρόνο για αυτοματοποιημένα οχήματα καθοδήγησης (AGV) και ρομποτικά χέρια.
• Ακατάβλητο υλικό:Πολλοί διακόπτες είναι διαθέσιμοι σε σκληρυμένα σχέδια κατάλληλα για βιομηχανικά περιβάλλοντα, με εκτεταμένες περιοχές θερμοκρασίας και βελτιωμένη αντοχή.
• Προηγμένη RoCE (RDMA μέσω Converged Ethernet):Η τεχνολογία αυτή επιτρέπει στα συστήματα μηχανικής όρασης που λειτουργούν με GPU να μεταδίδουν και να επεξεργάζονται εικόνες υψηλής ανάλυσης απευθείας στη μνήμη του διακομιστή με ελάχιστο κόστος επεξεργασίας.δραματικά επιταχυνόμενοι κύκλοι επιθεώρησης.

Αρχιτεκτονική υλοποίηση

Η προτεινόμενη αρχιτεκτονικήέξυπνο εργοστάσιοπεριλαμβάνει σχεδιασμό φυτικής σπονδυλικής στήλης με τη χρήση διακόπτες Mellanox:

• Τρίχωμα (Λήφος):Οι διακόπτες της σειράς Mellanox SN2000 συνδέονται με μηχανές, ρομπότ και αισθητήρες IoT στην άκρη του εργοστασίου, παρέχοντας δυνατότητες TSN για καθοριστική κίνηση.
• Υφάσματα (Σπονδυλική στήλη):Οι διακόπτες της σειράς Mellanox SN3000/4000 σχηματίζουν μια μη αποκλειστική ραχοκοκαλιά υψηλού εύρους ζώνης, εξασφαλίζοντας σύνδεση από οποιονδήποτε σε οποιονδήποτε με ελάχιστη καθυστέρηση.
• Δίκτυα που καθορίζονται από λογισμικό (SDN):Οι λύσεις της Mellanox ενσωματώνονται με τους ελεγκτές SDN για να επιτρέψουν την αυτοματοποιημένη παροχή, τον διαχωρισμό δικτύου και την κεντρική διαχείριση πολιτικής ασφαλείας.

Μετρήσιμα αποτελέσματα και επιχειρηματικά αποτελέσματα

Εφαρμογή ενός προγράμματος που βασίζεται στο Mellanoxβιομηχανική δικτύωσηη λύση παρέχει μετρήσιμες βελτιώσεις σε όλους τους βασικούς δείκτες απόδοσης:

Αυτές οι τεχνικές βελτιώσεις μεταφράζονται άμεσα σε επιχειρηματική αξία: μειωμένα λειτουργικά κόστη, υψηλότερες αποδόσεις παραγωγής, ταχύτερο χρόνο κυκλοφορίας στην αγορά,και την ευελιξία για να προσαρμοστεί σε νέα παραδείγματα παραγωγής.

Συμπέρασμα: Κατασκευή του έξυπνου εργοστασίου σας για το μέλλον

Η μετάβαση στην βιομηχανία 4.0 είναι μια ανταγωνιστική επιτακτική ανάγκη.βιομηχανική δικτύωσηΗ υποδομή δεν είναι μια πράξη υποστήριξης, αλλά το κεντρικό νευρικό σύστημα ενός επιτυχημένουέξυπνο εργοστάσιο. τοΜετακόμιση MellanoxΤο χαρτοφυλάκιο, με την κορυφαία καθυστέρηση, την υποστήριξη TSN και την ανθεκτικότητα, παρέχει την αποδεδειγμένη βάση για αυτόν τον μετασχηματισμό.

Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με το πώς οι λύσεις δικτύωσης Mellanox μπορούν να προσαρμοστούν στις συγκεκριμένες προκλήσεις παραγωγής σας και να αποκτήσετε πρόσβαση σε λεπτομερείς τεχνικές προδιαγραφές και μελέτες περιπτώσεων,Επισκεφθείτε την σελίδα λύσεων δικτύωσης της NVIDIA σήμερα και μιλήστε με έναν ειδικό.