Siemens: xây dựng hệ sinh thái công nghiệp tiên tiến hàng đầu

Thế giới đã bắt đầu làn sóng chuyển đổi kỹ thuật số trong ngành. Số hóa là nền tảng, mạng lưới là sự hỗ trợ và trí tuệ là mục tiêu. Dữ liệu được tạo ra bằng cách số hóa con người, đồ vật, môi trường, quy trình và các đối tượng khác, hiện thực hóa luồng giá trị của dữ liệu thông qua kết nối mạng, lấy dữ liệu làm yếu tố sản xuất và tạo ra giá trị kinh tế và xã hội cho các ngành khác nhau thông qua trí tuệ hóa. Từ công nghiệp 1.0 đến công nghiệp 4.0, diễn biến lịch sử cho chúng ta thấy cuộc cách mạng công nghiệp mới đang tạo ra những thay đổi công nghiệp và thúc đẩy phát triển kinh tế do sự chuyển đổi mô hình công nghệ. Quá trình chuyển đổi công nghiệp này là quá trình số hóa công nghiệp, công nghiệp hóa kỹ thuật số và làm thế nào để trao quyền cho mọi tầng lớp xã hội bằng công nghệ mới, và cuối cùng là hiện thực hóa một hình thức kinh doanh kinh tế mới từ sự kết nối của vạn vật đến trí tuệ của vạn vật. Trên thực tế, sự phát triển của số hóa đã tạo ra nhiều lợi ích kinh tế và xã hội, bao gồm truy cập thông tin nhanh hơn và liên lạc toàn cầu thuận tiện hơn, nhưng nó cũng mang đến nhiều thách thức mới cho các doanh nghiệp sản xuất. Để giúp khách hàng tận dụng tối đa tiềm năng của công nghiệp 4.0, Siemens cung cấp hàng loạt giải pháp bao gồm các yếu tố cốt lõi của doanh nghiệp số. Với các giải pháp có thể mở rộng này, các doanh nghiệp công nghiệp xử lý và rời rạc có thể tiến tới công nghiệp 4.0 và hiện thực hóa số hóa toàn diện trên toàn bộ chuỗi giá trị. Xử lý dữ liệu lớn bằng điện toán biên Trong các liên kết kiểm soát và giám sát khác nhau của sản xuất công nghiệp, hàng nghìn dữ liệu khổng lồ có thể được tạo ra mỗi ngày, nhưng hiện tại, chỉ một phần nhỏ dữ liệu có thể được xử lý và tạo ra giá trị. Cho dù đó là sản xuất địa phương hay sản xuất toàn cầu, mức độ kết nối mạng càng cao thì lượng dữ liệu càng lớn. Các doanh nghiệp sản xuất thường gặp phải thách thức khi xử lý dữ liệu cục bộ: chẳng hạn như không thể nhập và vận hành các chương trình xử lý dữ liệu trên hệ thống tự động hóa, việc xử lý xuyên vùng là không thực tế. Điện toán đám mây có thể giải quyết được vấn đề này nhưng cũng gặp không ít khó khăn. Mặc dù cơ sở hạ tầng đám mây rất hiệu quả nhưng ngày càng nhiều doanh nghiệp cần xử lý dữ liệu theo thời gian thực gần địa điểm sản xuất và cải thiện tính khả dụng của dữ liệu. Trong một thời gian dài, ngành luôn chú trọng đến việc sử dụng tối ưu dữ liệu - việc xử lý phân tán dữ liệu được tạo ra trong sản xuất thông qua điện toán biên ngày càng trở thành chìa khóa thành công. Điện toán biên là một nền tảng mở phân tán (Kiến trúc) tích hợp các khả năng cốt lõi của mạng, điện toán, lưu trữ và ứng dụng ở biên mạng gần đối tượng hoặc nguồn dữ liệu và cung cấp các dịch vụ thông minh biên gần đó để đáp ứng nhu cầu chính của số hóa ngành về mặt kết nối nhanh, kinh doanh thời gian thực, tối ưu hóa dữ liệu, trí tuệ ứng dụng, bảo mật và bảo vệ quyền riêng tư. Nó xây dựng cầu nối giữa đám mây và các thiết bị được kết nối trong nhà máy, tạo ra các tài sản thông minh, cổng thông minh, hệ thống thông minh và dịch vụ thông minh. Nói cách khác, lớp biên tích hợp các lớp it và ot, kết nối thế giới ảo và thế giới thực. Điện toán biên đã trở thành một công nghệ quan trọng để thu thập, kiểm soát và phân tích dữ liệu ở biên mạng. Thông qua tiến bộ này trong lĩnh vực điện toán và phân tích dữ liệu, lĩnh vực công nghiệp và nhà máy kiểm soát quy trình đã trở nên đủ mạnh hơn để đáp ứng nhiều thách thức khác nhau và tận dụng tối đa mô hình dịch vụ dựa trên Internet. Do đó, điện toán biên đang nhanh chóng phát triển thành xu hướng chung trong lĩnh vực tự động hóa và điều khiển công nghiệp.Điện toán biên công nghiệp đưa các lợi thế của điện toán đám mây vào lớp hiện trường Báo cáo của Gartner khám phá biên: 12 biên giới của điện toán biên cho thấy đến cuối năm 2021, hơn 50% doanh nghiệp lớn sẽ triển khai ít nhất một ứng dụng điện toán biên; Đến cuối năm 2023, hơn 50% doanh nghiệp lớn sẽ triển khai ít nhất sáu ứng dụng điện toán biên cho Internet vạn vật hoặc trải nghiệm nhập vai, trong khi năm 2019, con số này thậm chí còn chưa đến 1%. Điện toán biên công nghiệp đưa các lợi thế của điện toán đám mây vào lớp hiện trường mà chúng tôi gọi là lợi ích 1 + 1 > 2. Quá trình chuyển đổi kỹ thuật số của ngành đòi hỏi sự phối hợp giữa điện toán đám mây và điện toán biên, cả hai đều có những lợi thế riêng. Điện toán đám mây có khả năng xử lý và phân tích dữ liệu lớn dài hạn, không theo thời gian thực và toàn cầu, đồng thời có thể phát huy các lợi thế của nó trong việc bảo trì dài hạn, hỗ trợ quyết định kinh doanh và các lĩnh vực khác; Điện toán biên phù hợp hơn cho việc xử lý và phân tích dữ liệu cục bộ, thời gian thực và chu kỳ ngắn, đồng thời có thể hỗ trợ tốt hơn cho việc ra quyết định và thực hiện thông minh theo thời gian thực của doanh nghiệp địa phương. Các dịch vụ điện toán biên công nghiệp tổng thể của Siemens bao gồm quản lý biên, thiết bị biên và ứng dụng biên. Về quản lý biên, chúng tôi đã ra mắt nền tảng biên công nghiệp, nền tảng này giới thiệu một cách an toàn công nghệ phân tích có độ hoàn hảo cao và điện toán biên vào lĩnh vực sản xuất bằng cách cung cấp khả năng xử lý dữ liệu ở cấp độ thiết bị, để mở rộng hơn nữa thiết bị tự động hóa. Trên nền tảng biên công nghiệp của Siemens, người dùng có thể sử dụng một loạt ứng dụng phân tích mô tả, chẩn đoán, dự đoán và ra quyết định. Các dịch vụ đám mây có thể được kết hợp với các ứng dụng biên của Siemens, nhà cung cấp bên thứ ba hoặc chính người dùng cuối trong một hệ sinh thái tích hợp phần cứng và phần mềm cho các thành phần tự động hóa. Với nền tảng kỹ thuật số tiên tiến trong công nghiệp, Siemens có thể giúp người dùng giảm khoảng cách giữa xử lý dữ liệu cục bộ truyền thống và xử lý dữ liệu điện toán đám mây để đáp ứng nhu cầu cá nhân hóa. Thông qua điện toán biên, dữ liệu lớn có thể được xử lý cục bộ trong thời gian thực. Siemens cung cấp cho người dùng nhiều ứng dụng, bao gồm xử lý dữ liệu, trực quan hóa dữ liệu thông qua máy chủ web, truyền dữ liệu lên đám mây hoặc cơ sở hạ tầng CNTT và chu kỳ đổi mới nhanh chóng để phát triển ứng dụng. Ngoài ra, do một lượng lớn dữ liệu được xử lý trước nên chỉ dữ liệu liên quan cuối cùng mới được truyền lên đám mây hoặc cơ sở hạ tầng CNTT, giúp giảm đáng kể chi phí sử dụng bộ nhớ và truyền tải. Siemens Industrial edge không chỉ hỗ trợ giao thức truyền tải đám mây của hệ điều hành mở dựa trên đám mây của Siemens mà còn hỗ trợ truyền dữ liệu đo từ xa hàng đợi tin nhắn (mqtt), giúp việc truyền dữ liệu an toàn, đáng tin cậy và hiệu quả. Điểm nổi bật của lợi thế Công nghiệp của Siemens nằm ở khả năng xử lý dữ liệu phân tán và phân tích dữ liệu dựa trên phần mềm ứng dụng. Đồng thời, nó có thể được tích hợp trực tiếp vào thiết bị tự động hóa thông qua các thiết bị biên như máy tính công nghiệp SIMATIC IPC của Siemens. Các doanh nghiệp sản xuất có thể lựa chọn sự kết hợp giữa phần cứng và phần mềm trong các giải pháp biên công nghiệp để cải thiện tính linh hoạt và tính mở mà không phải lo lắng về bảo mật dữ liệu. Nền tảng biên công nghiệp áp dụng tiêu chuẩn thu thập dữ liệu chung và người dùng có thể dễ dàng thu thập dữ liệu từ các dây chuyền và thiết bị sản xuất hiện có và sử dụng sơ đồ biên.Lớp phủ điện toán biên trí tuệ nhân tạo Điện toán ranh giới có ba kịch bản ứng dụng điển hình: (1) Trí tuệ nhân tạo và các chức năng nâng cao cạnh máy cung cấp dữ liệu cho việc đào tạo thuật toán học tập, v.v; triển khai mô hình AI ở rìa máy để thực hiện kiểm soát và tối ưu hóa quy trình; ứng dụng: bảo trì dự đoán, hệ thống giám sát tình trạng.(2) Quản lý tập trung thiết bị toàn cầu xử lý trước dữ liệu thiết bị và chuyển nó sang bất kỳ hệ thống đám mây/CNTT nào; quản lý tập trung thiết bị toàn cầu, đặt nền tảng cho mô hình kinh doanh mới (ví dụ SaaS) cho các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM).(3) Thu thập dữ liệu và ứng dụng sơ bộ chẳng hạn như trực quan hóa dữ liệu, báo động, cảnh báo sớm, v.v; Hiện tại, Siemens đã triển khai các giải pháp công nghiệp tiên tiến cho ngành công nghiệp ô tô. Trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo và học máy, Siemens đang hợp tác với người dùng để phát triển một dự án lợi thế công nghiệp đầy hứa hẹn. Ví dụ, trong quy trình kiểm tra chất lượng mối hàn thân xe ô tô, công nghệ trí tuệ nhân tạo thường được áp dụng để phát hiện chính súng hàn và các thông số bất thường trong quá trình sản xuất. Sử dụng lợi thế công nghiệp để nâng cấp và đơn giản hóa quy trình này sẽ giảm đáng kể chi phí bảo trì và nâng cao hơn nữa hiệu quả sản xuất. Biên công nghiệp cung cấp cho doanh nghiệp ô tô một môi trường hoạt động gần xưởng, hỗ trợ xử lý dữ liệu theo thời gian thực, đồng thời bổ sung các chức năng để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của thuật toán trí tuệ nhân tạo trên các thiết bị biên. Các ứng dụng biên dựa trên công nghệ trí tuệ nhân tạo có thể nhập, xử lý và xuất bản dữ liệu. Đồng thời, hệ thống giám sát machine learning với công nghệ được cấp bằng sáng chế đảm bảo độ tin cậy của dự đoán trí tuệ nhân tạo. Trong dự án này, giải pháp trí tuệ nhân tạo được triển khai ở lĩnh vực công nghiệp và có thể đồng bộ hóa dữ liệu. Kết quả là dữ liệu sẽ được truyền lên đám mây (môi trường giai đoạn thiết kế đám mây được tích hợp hoàn toàn với giai đoạn vận hành biên). Giải pháp mới này có thể giảm bớt các bước kiểm tra chất lượng thủ công và thậm chí giảm các điểm hàn thân xe trong tương lai. Ngoài ra, hệ thống kiểm tra trực quan kết hợp với trí tuệ nhân tạo và công nghệ điện toán biên tại nhà máy hóa chất Kỹ thuật số Thành Đô của Siemens có thể giảm ít nhất 75% chi phí kiểm tra lại thủ công mà vẫn đảm bảo chất lượng sản xuất bảng mạch "không có sai sót". Điện toán biên công nghiệp và trí tuệ nhân tạo công nghiệp có thể cải thiện đáng kể mức độ tự động hóa và hiện thực hóa ứng dụng thông minh tốt hơn ở cấp độ xưởng.Dẫn đầu tương lai công nghiệp Siemens đang nỗ lực xây dựng một hệ sinh thái hàng đầu bao gồm các doanh nghiệp công nghiệp, nhà sản xuất thiết bị (OEM), nhà phát triển ứng dụng, nhà cung cấp giải pháp và nhà cung cấp dịch vụ kỹ thuật để tạo ra giá trị cho các đối tác. Các ứng dụng biên có thể được cung cấp bởi Siemens và các nhà cung cấp bên thứ ba thông qua kho ứng dụng biên công nghiệp. Do đó, người dùng và nhà sản xuất máy cũng có thể phát triển các ứng dụng của riêng mình và tùy chỉnh chúng theo nhu cầu cá nhân hóa cho máy của họ. Các ứng dụng này bao gồm nhiều ngành và kịch bản ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như trực quan hóa dữ liệu, giám sát tình trạng thiết bị, tối ưu hóa tham số quy trình, v.v. Nhiều đối tác và công ty người dùng công nghiệp đã tham gia Hệ sinh thái biên công nghiệp của Siemens, nơi mang lại tiềm năng vô hạn cho các đối tác và khách hàng để phát triển các mô hình kinh doanh mới . Không khó để nhận ra rằng lợi thế công nghiệp có thể tối ưu hóa việc sử dụng dữ liệu hiện trường, làm cho mọi thứ đơn giản hơn, linh hoạt hơn và an toàn hơn, đồng thời nâng cao hơn nữa hiệu quả sản xuất của nhà máy. Với sự hỗ trợ mạnh mẽ của Siemens và hệ sinh thái biên của nó, các doanh nghiệp và nhà phát triển có thể biến chuyên môn của mình thành giá trị thực và khách hàng có thể dễ dàng tìm ra giải pháp cho các vấn đề sản xuất. Vì vậy, Siemens đang dẫn đầu tương lai công nghiệp