Controle de máquinas e máquinas conectadas para iniciativas DX

Nov 21, 2023

Por Lisa Eitel | 6 de janeiro de 2023

A pandemia do COVID-19 mudou permanentemente a maneira como dezenas de milhares de empresas operam em todo o mundo. Também mudou quantas iniciativas de automação de visualização e transformação digital (DX). Os últimos se mostraram úteis quando as empresas pretendem tornar permanente o trabalho remoto para o pessoal do escritório; alterne as operações de ligado para inativo e vice-versa com mais agilidade; permitir o distanciamento social no chão de fábrica de maneiras mais convenientes; e adaptar-se continuamente aos problemas persistentes da cadeia de suprimentos. Os programas DX habilmente facilitam essas e outras mudanças nas práticas de negócios.

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Os recursos do Core to DX são máquinas inteligentes que aceitam comandos originados de locais remotos; simplificar (com software e até mesmo mapeamento ambiental orientado por IA) a reconfiguração conforme necessário; e autodiagnosticar problemas mecânicos e de programação. Na verdade, são essas características que diferenciam as máquinas inteligentes das meramente automatizadas. Isso é aplicável quer o equipamento seja uma máquina tradicional estacionária, um módulo reconfigurável ou um robô industrial. A programação de robôs industriais colaborativos (cobots) para satisfazer essas tarefas de máquinas inteligentes é especialmente simples.

As comunicações de máquinas inteligentes simplificam a extração de dados e análises subsequentes, o que contrasta fortemente com os sistemas SCADA herdados que exigem atenção significativa do gerente da fábrica.

O hardware no qual os principais recursos da máquina inteligente são localizados principalmente para automação discreta inclui controladores industriais, IHMs e acionamentos de motores. Versões inteligentes desses componentes incluem diagnóstico integrado e recursos de manipulação de feedback para atender aos requisitos de dados dos sistemas conectados. Caso em questão: alguns inversores incorporam sensores para detectar condições corrosivas ou empoeiradas no ambiente de operação; fiação de feedback do ventilador de resfriamento para rastrear a integridade do ventilador; e portas de conectividade com circuitos e firmware para facilitar uma vasta gama de comunicações IIoT e AI.

Uma preocupação legítima que os engenheiros de projeto têm sobre máquinas inteligentes é sua segurança cibernética. Afinal, a conectividade pode servir como um meio para hackers, plantas de vírus, sabotagem e violações de dados. Felizmente, existem muitos padrões e soluções para criar segurança em componentes de máquinas inteligentes. Nos EUA, a Divisão de Segurança Cibernética Aplicada do Laboratório de Tecnologia da Informação do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST), bem como o Centro Nacional de Integração de Comunicações e Cibersegurança do Departamento de Segurança Interna e a Equipe de Resposta a Emergências Cibernéticas de Sistemas de Controle Industrial (ICS-CERT) fornecem estruturas para reduzindo o risco de acesso não autorizado a sistemas industriais. Em seguida, os fornecedores fornecem aos usuários finais ferramentas de monitoramento (e muitas vezes serviços de assinatura) para detectar downloads de dados inesperados e comportamento anormal da máquina causados ​​por agentes mal-intencionados.

Ironicamente, equipamentos desconectados e máquinas inteligentes com conectividade marginal ou incompleta podem ser os mais vulneráveis. Isso ocorre porque essas máquinas não oferecem visibilidade de problemas emergentes ou ativos que exigem isolamento imediato. Os equipamentos mais afetados por falhas de segurança cibernética são os que funcionam sem monitoramento ou sem conectividade para receber atualizações regulares de segurança.

Por se tornarem cada vez mais econômicos, os protocolos e sensores de comunicação sem fio são agora uma forma importante de conectividade IIoT de fábrica inteligente — especialmente para monitoramento de máquinas. As tecnologias sem fio são mais justificadas onde é importante detectar falhas em equipamentos inacessíveis ou localizados remotamente o mais cedo possível. Uma ressalva é que equipamentos de baixa velocidade podem necessitar de sensores sem fio especializados para atender a essa função. As funções de monitoramento de condição sem fio também são justificadas quando o funcionamento do equipamento até a falha é inaceitável - como quando uma instalação não possui um segundo equipamento para executar uma determinada tarefa. A ressalva aqui é que outros elementos de fábrica inteligente (como sistemas de agregação e análise) devem estar em vigor para extrair itens acionáveis.