Çarçoveyên IoT yên bi Hesabkirina Qiraxê ve çalakkirî ji bo Parastina Pêşbînîkirî ya Makîneyên Frezê yên CNC yên Pir-Aksî

Menûya Naverokê

●Pêşkêş

●Fêmkirina Hesabkirina Edge û IoT di CNC Clearing de

●Pêkhateyên Sereke yên Çarçoveyên IoT yên Edge-Enabled

●Bicîhanîna Parastina Pêşbînîkirî: Gav û Mesref

●Nimûneyên Cîhana Rastîn û Serkeftin

●Zehmetiyên ku Divê Meriv Li Wan Binêre

●Paşê çi ye?

●Xelasî

●Pirs û Bersîv

●Referans

 

Pêşkêş

Xwe li ser erdê kargehekê xeyal bike, di nav dengê pir-eksenî de dorpêçkirîFrezkirina CNCmakîneyên ku bi rastbûnek bêhempa şekil didin perrên turbînên fezayî, kamşaftên otomobîlan, an împlantên bijîşkî. Ev makîne dilê çêkirina nûjen in, lê gava ew xera dibin - wek mînak, amûrek diqede an jî mîlek dest bi lerizînê dike - tişt zû biha dibin. Dema bêçalakbûnê dikare bi hezaran dolar di saetekê de lêçûn, bêyî ku behsa parçeyên avêtin an jî demên dawîn ên windakirî bikin. Li vir e ku lênêrîna pêşbînîkirî dest pê dike, bi karanîna sensorên IoT û hesabkirina qiraxan da ku pirsgirêkan berî ku ji kontrolê derkevin bigirin. Li şûna ku hûn tiştan piştî ku ew xera dibin rast bikin an jî parçeyan li gorî bernameyek hişk biguherînin, hûn gavek li pêş dimînin, makîneyan dixebitin û budceyan saxlem dihêlin.

Hesabkirina li ser qiraxan tê wateya hilgirtina daneyan rasterast li ser makîneyê, ne şandina wan bo serverek dûr. Ew bilez, ewle ye, û tora we asteng nake. Ji aliyekî din ve, IoT mîna dayîna pergalek demarî ye ji bo makîneyên we - sensor her lerizîn, germahî, an hêzê dişopînin, têgihîştinê didin algorîtmayên jîr. Bi hev re, ew ji bo frezkirina CNC-ê guherînerek lîstikê ne, pirsgirêkên wekî amûrek bêronî an jî bearingek lerzok berî ku ew perçeyek xebatê ya 10,000 dolarî xera bikin tespît dikin.

Di vê gotarê de, ez ê ji we re vebêjim ka ev teknolojî çawa bi hev re dixebitin da ku makîneyên CNC yên pir-eksenî bixebitin. Em ê teknolojiyê bi xwe veşêrin - sensor, cîhazên qirax, herikîna daneyan - û bi hejmarên rastîn ên li ser lêçûn û teserûfan, wekî santralên hewavaniyê an dikanên amûrên bijîşkî, bikolin. Min ji bo îsbatkirina vê yekê li ser hin lêkolînên zexm sekinî, lê ez ê wê pratîkî bihêlim: hûn hewce ne ku çi dest pê bikin, çiqas lêçûn e, û serişteyên ji bo dûrketina ji serêşiyan. Çi hûn endezyarek qata atolyeyê bin an jî rêveberek bin ku li encaman dinêrin, ev li ser wê yekê ye ku makîneyên we bi aqilmendî bixebitin.

Fêmkirina Hesabkirina Edge û IoT di CNC Clearing de

Edge Computing çi ye?

Hesabkirina li ser qiraxan mîna danîna mejiyek piçûk li kêleka makîneya CNC-ya we ye. Li şûna ku hûn her perçeyek daneyê - lerzînên lerzînê, germahiya milê, hwd. - bişînin serverek ewr li nîvê cîhanê, hûn wê li wir birêve dibin. Li kompîturek piçûk a zexm bifikirin ku bi makîneyê ve girêdayî ye, hejmaran bi qasî ku makîne metalê dibire zû dinivîse. Ew zûtir e, ji hêla bandwidthê ve erzantir e, û daneyên we bi hişkî girtî dihêle, ku ev girîng e dema ku hûn tiştên hesas ên wekî parçeyên fezayê dikolin.

Wekî dikaneke fezayî ku perên turbînê çêdike, bigirin. Birîneke xirab dikare perçeyek bi qîmeta 15,000 dolarî xera bike. Bi hesabkirina qiraxan re, sensor lerizînên ecêb digirin û pergal di çirkeyekê de amûrek xisarbûyî nîşan dide, makîneyê berî ku karesat çêbibe radiwestîne. Ger hûn xwe dispêrin ewr, ew dane rêwîtiyek dirêj dikin - dibe ku çirkeyek an du - ku kurt xuya dike lê dema ku perek di xetereyê de be ne wusa ye. Wekî din, pêvajoya herêmî tê vê wateyê ku tu astengiyên înternetê nikarin we tevlihev bikin.

IoT: Makîneyan Dide Axavtin

IoT ew e ku xalan bi hev ve girêdide. Sensorên li ser makîneya we hene ku tiştên wekî leza milê, hêza birrînê, an germahiya ava sar dişopînin. Ew dixin nav amûrek qiraxê ku li benda tengasiyê ye - wekî bearingek ku dest bi xirabûnê dike an amûrek ku li ber şikestê ye. Ne tenê daneyên xav in; algorîtmayên jîr li qalibên ku diqîrin digerin "niha min rast bike".

Xeyal bikin ku kargehek otomobîlan mîlên kamê derdixe. Sensor lerizînên milê digirin, û pergala qiraxê têkçûna bearingê pêşbînî dike berî ku hilberînê kêm bike. Kargehek ku min li ser xwend, bi vî rengî dema bêçalakbûnê %20 kêm dike, salane 50,000 dolar ji bo her makîneyê teserûf dike. Lê ne her tişt xweş e. Divê hûn sensorên rast hilbijêrin - mînakî, accelerometer ji bo lerizînê an termocuple ji bo germê - wan bi têlan ve girêdin, û piştrast bikin ku ew bi ava sar an toza metalî neqelişin. Ev plansaziyê hewce dike.

Çima Parastina Pêşbînîkirî Peymanek Mezin e

Parastina kevn mîna texmînkirina kengê hewcedariya guhertina rûnê otomobîla we ye. Kontrolên bernamekirî - guhertina amûran her 100 demjimêran - ger amûr baş be, pereyan berbat dikin. Li benda xirabûnê bimînin xirabtir dibe; hûn asê mane, parçe xera bûne, û her kes di stresê de ye. Parastina pêşbînîkirî daneyan bikar tîne da ku bêje, "Hey, vê niha biguherîne," tam dema ku pêdivî ye.

Li atolyeyekê ku împlantên bijîşkî, wekî movikan çokê tîtanî, çêdikin, amûrek xirab dikare bibe sedema xeletiyek 20,000 dolarî. Li cîhekî, IoT bikar anî da ku zû dengê amûran bigire, rawestgehên neplankirî bi rêjeya 15% kêm bike û salê 100,000 dolar teserûf bike. Wan sensorên akustîk û analîtîkên qiraxan bikar anîn da ku zû tevbigerin. Ev ne sêrbazî ye - ew li ser guhdarîkirina makîneyên we û tevgerîna berî ku ew qîr bikin e.

Serişte: Bi çavên kor nekevin. Pêşî sensoran li ser makîneyekê biceribînin, dibe ku sazkirinek 1,000 dolarî bi çavdêrên lerizînê û qutiyek qiraxa erzan mîna Raspberry Pi. Mehê biceribînin. Ger ew yek carek jî rê li ber têkçûnê bigire, hûn jixwe li pêş in.

Pêkhateyên Sereke yên Çarçoveyên IoT yên Edge-Enabled

Sensor: Çav û Guh

Sensor cihê ku her tişt dest pê dike ne. Ji bo makîneyên CNC, hûn li van dinêrin:

- Sensorên lerizînê (accelerometer): Pirsgirêkên lixwekirina amûrê an jî beringê tespît dikin. Her sal nêzîkî 100$–500$.- Sensorên germahiyê (termocouple): Germahiya milê an jî sarincokê bişopînin. 50$–200$.- Sensorên hêzê: Dema ku amûrek zehmetiyê dikişîne bigirin. 500$–1,000$.- Sensorên dengî: Dengê lerzînê an jî çirandinê dibihîzin, yên din ji dest didin. 200$–800$.

Di fezayê de, aşê turbînê dikare çar akselerometreyan li ser milê bixe, û di saniyeyê de 1,000 caran daneyan bigire. Lêkolîna Luo û tîma wî nîşan da ku ev yek %95ê pirsgirêkên lixwekirina amûran zû tespît dike, û salê 200,000 dolar di dema bêhnvedanê de teserûf dike. Pirsgirêk ev e ku sensor neyên hilweşandin - heke hûn baldar nebin, sarinc û çîp dikarin wan xera bikin.

Atolyeyeke kamşaftên otomobîlan 5,000 dolar li ser her sensoran ji bo her makîneyê xerc kir û di şeş mehan de bi dûrketina ji du têkçûnên mezin, dahata xwe jî wekhev kir. Serişte: Sensorên bi rêjeya IP68 bistînin; ew ji av û tozê dûr dikevin. Wan mehane kontrol bikin da ku hûn piştrast bin ku ew ji kalibrasyonê dernakevin.

Amûrên Qiraxê: Mejî

Amûrên Edge ew masûlke ne ku karên giran dikin—li PC-yên pîşesaziyê an yekîneyên kompakt ên mîna NVIDIA Jetson bifikirin, ku bihayê wan 500-5,000 dolar e. Ew daneyên sensoran di cih de analîz dikin, algorîtmayan bikar tînin da ku pirsgirêkan nîşan bidin. Modelek fêrbûna makîneyê dikare lerizînan bi bingehek "saxlem" re berawird bike û dema ku tişt ne li cihê xwe ne, qîr bike.

Li gorî lêkolîna Verma, atolyeyeke împlantên bijîşkî amûrek qiraxê bi toreke neuralî bikar aniye da ku sînyalên dengî analîz bike, û têkçûna amûrê bi rastbûna %90 pêşbînî kiriye. Sazkirina her makîneyekê 10,000 dolar lêçûye, lê wan bermayiyên çopê %30 kêm kirine, û salê 150,000 dolar teserûf kirine. Pirsgirêk çi ye? Amûrên qiraxê superkomputer nînin. Divê hûn modelên xwe piçûktir bikin da ku ew neqelişin.

Serişte: Ji bo teserûfa demê, modelên pêş-perwerdekirî ji cihên mîna TensorFlow Lite bigirin. Ji bo her makîneyekê, li gorî ku hûn çiqas xweşik dibînin, ji bo alavên elektronîkî 2,000-10,000 dolar budçe bikin.

Girêdayîbûn: Hemûyan Bi Hev Re Bihêle

IoT ji bo veguhestina daneyan ji sensoran bo cîhazên li ser sînor û carinan jî ji bo hilanîna demdirêj ewrekî pêdivî bi boriyek zexm heye—Ethernet, Wi-Fi, dibe ku 5G—. Hesabkirina li ser sînor piraniya kar li herêmê dihêle, lê dibe ku hûn ji bo analîzê trendan ber bi jor ve bişînin. Ewlehî pir mezin e; kargehek hackkirî dikare beşên xirab derxe holê an jî bi tevahî were girtin.

Kargeheke fezayî ya hewayî amûrên qiraxê ji bo hişyariyên tavilê û ewrek ji bo daneyên dîrokî bi kar dianî. Mesrefa sazkirinê ji bo her makîneyekê 15,000 dolar bû, lê lêçûnên lênêrînê 25% kêm kir. Lêkolîna Patel dît ku sazkirinên qiraxê yên bi vî rengî ji yên tenê-ewr %40 zûtir bûn. Pirsgirêk ev e ku torên qels an mîhengên xirab dikarin we hêdî bikin.

Serişte: Ji bo veguhestina daneyên ewledar MQTT an OPC UA bikar bînin - ew sivik û bihêz in. Ji bo ku hacker li derve bimînin, ji bo her makîneyekê 1,000 $ li ser dîwarekî agirî xerc bikin.

Bicîhanîna Parastina Pêşbînîkirî: Gav û Mesref

Gav 1: Bizanin Çi Dişkê

Pêşî, li makîneyên xwe yên fezayê baş binêre. Çi herî zêde têk diçe? Dikkanên fezayê bi xirabûna amûran re mijûl dibin û ji bo her oopsekê 5,000 dolar dixwin. Kargehên otomobîlan dibêjin ku lerizînên milê dibin sedema %60ê serêşên wan. Li qeydên xwe bikolin da ku bizanin çi çi ye.

Mesref: 1,000$–5,000$ ji bo pisporek ku analîz bike an jî di hundurê xwe de bike. Serişte: Pêşî li ser makîneyên xwe yên herî biha bisekinin - qezenca herî mezin ji bo pereyê we.

Gava 2: Sensoran Hilbijêre û Bicîh Bike

Sensoran li gorî pirsgirêkên xwe li hev bikin. Kargeheke împlantên bijîşkî dibe ku ji bo dengê amûran sensorên akustîk û hêzê hewce bike, bi tevahî nêzîkî 2,000 dolar. Sazkirina wan rojek an du rojan digire, 500-1,000 dolar kedê digire.

Xebata Luo nîşan da ku sensorên lerizînê têkçûna amûran %20 kêm dikin, û lêçûna her makîneyekê 3,000 dolar e. Serişte: Tîma xwe li ser bicihkirina sensoran perwerde bikin - sazkirinên bêserûber tê wateya daneyên xirab.

Gava 3: Amûrên Edge Saz Bikin

Amûrek edge bistînin ku li gorî hewcedariyên we be. Jetson Nano ya 1,000 dolarî ji bo çavdêriya hêsan a şaftê kamê dixebite; dibe ku fezayî hewceyê PC-yek 5,000 dolarî be. Sazkirina nermalavê - kodkirin û perwerdekirina modelan - 5,000-20,000 dolar e.

Lêkolîna Verma bi cîhazên qiraxê re zêdebûnek 15% di dema xebitandinê de dît, ku lêçûna her makîneyê 10,000 dolar e. Serişte: Ji bo teserûfa li ser kodkirinê platformên çavkaniya vekirî yên mîna EdgeX Foundry bikar bînin.

Pêngava 4: Girêdan û Testkirin

Sensoran bi alavên qirax ve girêbide û hinekî biceribîne. Ji bo çareserkirina kêmasiyên wekî alarmên derewîn, hefteyek an du hefteyan plan bike. Atolyeyeke perrên turbînê 3,000 dolar ji bo ceribandinê xerc kir lê bi tespîtkirina pirsgirêkek mîlê 50,000 dolar teserûf kir.

Serişte: Di dema ceribandinan de plana xwe ya lênêrînê ya kevin bixebitîne da ku heke tiştek xelet bibe hûn bêçalak nemînin.

Gava 5: Bixebitîne

Dema makîneyek saxlem be, mezintir bibe. Dikaneke otomobîlan 100,000 dolar li ser 10 makîneyan xerc kir û di nav 18 mehan de bi %30 kêmtir dema bêkarbûnê qezenc kir. Lêkolîna Patel dibêje ku standardîzekirina protokolan lêçûnên mezinkirinê %10 kêm dike.

Serişte: Her gavekê binivîse. Ev ê lêzêdekirina makîneyên zêdetir pir hêsantir bike. Ji bo tevahiya peymanê ji bo her makîneyekê 10,000$–20,000$ budçe bike.

Nimûneyên Cîhana Rastîn û Serkeftin

Hewayî: Tîrêjên Turbînê

Frezkirina perrên turbînê pir girîng e - perçeyek xirab - wekî ku di van demên dawî de tê gotin - 10,000-50,000 dolar lê diçe. Kargehekê sensorên IoT û analîtîkên qiraxan bikar anî da ku xirabûna amûran bigire, û di destpêkê de %90ê pirsgirêkan çareser kir. Sazkirin ji bo her makîneyekê 20,000 dolar bû, lê wan salane 300,000 dolar teserûf kirin. Nêzîkatiya hîbrîd a Luo - qirax ji bo lezê, ewr ji bo trendan - ew xebitand.

Qezenc: %25 kêmtir bermayiyên çopê. Asteng: Mesrefên pêşwext û sazkirina dijwar.

Otomotîv: Kamşîf

Aşxaneyên kamşaftê pir germ û giran dixebitin, dema bêhnvedanê 5,000 dolar di saetekê de ye. Kargeheke Detroitê sensorên lerizînê û cîhazên qiraxê bikar anîn, û têkçûnan 20% kêm kir. Mesrefa her makîneyekê 15,000 dolar bû, di salekê de dihat dayîn. Lêkolîna Verma got ku hişyariyên qiraxê %50 zûtir bûn.

Serketin: Derana %15 zêdetir. Asteng: Sensor zû diqedin.

Pizîşkî: Împlant

Çenteyên ranên tîtanîyûmê nikarin kêmasiyên wan hebin. Dikaneke sensorên akustîk û AI-ya qiraxê bi kar dianî, û 30% bermayiyan diavêt. Mesrefa her makîneyekê 12,000 dolar bû, salane 200,000 dolar teserûf dikir. Sazkirina IoT ya Patel tiştan hişk dihişt.

Serketin: Kalîteyeke çêtir. Asteng: Perwerdekirina mirovan li ser teknolojiya nû.

Zehmetiyên ku Divê Meriv Li Wan Binêre

Zêde Dane, Zêde Alarm

Amûrên Edge nikarin daneyên bêdawî daqurtînin, û modelên xirab pir caran diqîrin. Dikaneke fezayê berî ku sazkirina xwe sererast bike, 10,000 dolar li ser alarmên derewîn şewitand. Tîma Luo algorîtmayên hêsantir bikar anîn da ku tiştan maqûl bihêlin.

Serişte: Li ser sînyalên sereke, wek zêdebûna lerizînê, bisekinin, ne li ser her lerzînê.

Ew Ne Erzan e

Xerckirina 10,000-20,000 dolar ji bo her makîneyê dikanên piçûk ditirsîne. Senkronîzekirina sensor û girêkên qiraxê hefteyekê kargehek kamşaftê vemirand. Verma ji bo sivikkirina êşê pergalên modular pêşniyar kir.

Serişte: Ji bo belavkirina lêçûnan amûran kirê bikin, û ji bo cara yekem pisporek IoT bistînin.

Hacker ji makîneyên girêdayî hez dikin

IoT rê li ber pirsgirêkan vedike. Dikaneke bijîşkî rastî tirsa ransomware hat, ku çareserkirina wê 5,000 dolar lêçû. Şîreta Patel: daneyên krîtîk ji ewr dûr bigirin.

Serişte: Her tiştî şîfre bike û ji bo her makîneyê dîwarekî agir ê 1,000 dolarî bikar bîne.

Paşê çi ye?

Ev teknoloji nû dest pê dike. 5G-ya bileztir dikare pergalên qiraxan hîn zûtir bike, û modelên mezintir birêve bibe. Fêrbûna federal - parvekirina aqilmendiyê li ser santralan bêyî eşkerekirina daneyan - sozdar e. Di pêşerojê de, xeyal bikin ku aşên CNC-ê bi rastiya zêdekirî rêberiya tamîran an jî tomarên ewlekirina zincîra blokê dikin.

Kargeheke fezayî xeyal bikin ku AI ne tenê xisarên amûran tesbît dike, lê di heman demê de leza milê ji bo zêdekirina karîgeriya %10 diguherîne. An jî kargeheke şaftê ya kamê ku cêwîyên dîjîtal - klona makîneyên virtual - bikar tîne da ku bêyî destdayîna boltê çareseriyan biceribîne. Ev ne dûr e - pênc heta deh salan bifikirin.

Xelasî

Hesabkirina li ser qiraxa erdê û IoT lîstikê diguherînin...Frezkirina CNC, dihêle hûn pirsgirêkan zû bigirin û xetê bidomînin. Ji teserûfa 300,000 dolaran li ser perên turbînê bigire heya 150,000 dolaran li ser împlantan, hejmar derewan nakin - kêmtir dema bêhnvedanê, kêmtir xeletî, patronên bextewartir. Ne bêkêmasî ye: lêçûn giran in, sazkirin tevlihev in, û divê hûn ewlehiyê biparêzin. Lê piçûk dest pê bikin, bi baldarî biceribînin, û bi aqilane mezin bibin, û hûn ê sûdê bibînin.

Çîrokên ji dikanên fezayî, otomobîl û bijîşkî nîşan didin ka çi mimkun e - teserûfên rastîn, encamên rastîn. Lêkolînên ji kesên mîna Luo, Verma, û Patel piştgirî didin vê yekê, destnîşan dikin ka çi dixebite û ji çi dûr bisekinin. Li pêşerojê dinêrin, torên bileztir û teknolojiya çêtir ên mîna cêwîyên dîjîtal dê kargehan ne tenê pêbawer lê di heman demê de jîr bikin. Ji bo endezyarên li qatê, bang eşkere ye: bi edge û IoT-ê re mijûl bibin, an hûn ê çîpan berhev bikin dema ku yên din pêşde diçin.

Pirs û Bersîv

P: Ez çawa dikarim şefê xwe bipejirînim ku ew dixwaze gelek pere ji bo IoT û teknolojiya serdest xerc bike?

Pereyan nîşanî wan bide. Sazkirinek bi 15,000 dolarî dikare bi dûrketina ji demên bêçalaktiyê û parçeyên xirab, wekî ku dikanên otomobîlan dikirin, salane 50,000–200,000 dolar teserûf bike. Pêşî li ser yek makîneyê biceribînin - daneyên rastîn her carê ji pêşniyara firotanê çêtir in.

Q: Riya herî hêsan a tevlihevkirina vê çi ye?

Bêyî ku sensoran mîheng bikî, lê dixe. Pîvana xirab tê wateya daneyên nebaş - alarmên derewîn an jî pirsgirêkên ji dest çûne. Dikaneke 5,000 dolar ji bo şopandina xeyalan xerc kir. Rojekê bi amûrek kevin ceribandinê bike da ku xeta bingehîn rast bikî.

P: Dikaneke biçûk dikare vê yekê biguherîne?

Bi tevahî. Bi kîteke 2,000 dolarî dest pê bikin - sensorên lerzînê û qutiyeke qiraxa erzan. Dikandarên bijîşkî yên piçûk salane 20,000 dolar ji bo her makîneyekê teserûf dikin. Kirêkirina alavên elektronîkî dibe alîkar ku berîka we bextewar bimîne.

P: Ez çawa dikarim rê li ber hackeran bigirim ku destwerdanê di kargehên min de nekin?

Daneyan şîfre bikin û protokolên MQTT an OPC UA bikar bînin. Dikaneke bijîşkî bi dîwarekî agir ê 1,000 dolarî ji tengasiyê dûr ket û analîtîkan herêmî hişt. Nermalavê pir caran nûve bikin û tenê daneyên trendê yên bêzar bişînin ewr.

P: Ji bo vê yekê pêdivî ye ku teknîsyenên min çi fêr bibin?