本文源自凯睿德合作伙伴红帽公司的车载操作系统和边缘副总裁兼总经理 Francis Chow 在第 28 届 ARC 行业领导力论坛的演讲。

边缘计算和人工智能正在以势不可挡的方式推动工业领域的变革。制造商开始打破 IT 和 OT 之间的障碍,使车间更加高效和创新,以便在竞争日益激烈的全球市场中保持跟上步伐。

在红帽,我们致力于通过多种方式帮助制造业实现这一发展,包括:提供一致的边缘支持平台,从而简化部署、维护和运营的复杂性;通过优质、可靠和安全的解决方案降低运营成本并加快上市时间;使用开源方法更快地创新和协作,实现更智能、更高效的运营。

在本文中,我们将讨论制造商如何在 2024 年及以后加速转型并在竞争中保持领先地位 – 以下是我们将讨论的一些趋势和主题领域:

采用一致的平台在车间进行自主操作

智能工厂在提高制造商创新速度方面发挥着至关重要的作用。麦肯锡的一份报告指出,“到 2025 年,智能制造有潜力创造高达 3.7 万亿美元的价值,推动各行业的增长、创新和竞争力。” 但这不会在一夜之间发生。为了实现这一目标,制造商需要将传统的定制、单一功能的软件/硬件集成系统转变为可以承载多种功能、利用自动化和大规模管理的平台。他们还需要以相同的方式构建和操作这些功能,从云到边缘,从大型横向扩展系统到小型设备,以便更轻松地开发和测试、部署和管理。让我们看几个例子,了解红帽如何与我们的生态系统合作,将这一努力付诸实践。

红帽正在与英特尔合作开展各种战略计划。我们最近宣布,我们将提供一个具有增强安全功能的自动化平台,可提供互操作性和运营弹性。这包括从实时车间控制和人工智能/机器学习 (AI/ML) 到跨服务器和机器的完全可管理性。最终,这为客户带来了更多数据引力或边缘到云式架构的选择,并提高了整体设备效率 (OEE)。我们还与客户和合作伙伴共同建立了工业边缘解决方案中心和开放式工业测试床,用于受控协作区。与领先的独立软件供应商 Codesys 合作,加入了这项工作,为工业控制的虚拟化和容器化做出贡献。这样的例子不胜枚举。

用外行人的话来说 — 可以把它想象成自动化任务,如质量控制、压力和温度检查、能源消耗等。通过创建智能工厂,我们能够将能源从任务转向创新。

构建现代分布式控制系统

可持续发展是全球关注的首要问题,制造商正在投资自动化、控制和优化系统来支持这一转变。但这些解决方案需要具备灵活、开放和可互操作性。通过与边缘计算平台集成,过程控制系统可以以更高的精度和效率运行,带来无与伦比的灵活性,从而加快连续制造过程中的创新反馈循环。

这就是 DCS 的新方法可以在现代流程制造中发挥作用的地方。我们与英特尔、施耐德电气合作,提供一种现代化、更具创新性的方法来构建和操作分布式控制系统 (DCS),实现更好的功能和运营效率。

红帽还与全球领先的分布式控制系统供应商 ABB 合作,在不干扰核心控制功能的情况下进行现代化改造,从而实现对物理设备、流程和工厂的快速、安全的监管和跨系统优化。

人工智能与边缘技术的融合

人工智能的不断崛起是不可否认的,而且发展迅速 — 尤其是在制造业。工业生态系统需要快速的开发和采用周期以及运营效率和生产力。为了充分利用这些机会,制造商需要通过在现代化、安全、可扩展和可管理的边缘基础设施上运行,将人工智能注入工厂车间。

随着这一发展,工人安全、可持续产品设计、预测性维护和供应链优化等领域潜力巨大,而且还有很多值得探索的地方。实施开源技术将通过以协作生态系统方法为中心来构建、测试和创新,从而加速这一创新水平。这还将提供利用人工智能和数字双胞胎所需的互操作性。如今,工业部门无法访问其系统中的数据,因为它被锁定在 OT 供应商的垂直集成产品中。虽然他们可以引入计算机视觉系统,但他们将缺乏完全实现人工智能的能力,直到他们的底层系统发生转变,从而使他们能够完全管理数据。

通过智能数据服务充分利用您的数据

不断增长的供应链、智能设备、传感器等在现代制造业中产生了大量数据。随之而来的是复杂性,但也带来了高效和可持续的数据驱动操作的潜力。

通过将运营与数字化计划和制造执行系统 (MES) 的采用相结合,车间活动对顶层的可见性得到了增强。我们将这一举措付诸实践的一个例子是与现代 MES 系统领先供应商凯睿德制造合作,提供解决方案来支持在红帽 OpenShift 上部署 MES,从而简化操作并提供一致的体验,无论部署在何处 — 本地或云端。这项工作有助于推动运营数据的更有效管理和集成,提供全面、统一的组织视图和优化。在这里,开源技术可以在改善系统安全状况和更好地保护潜在敏感数据方面发挥至关重要的作用。

转向专用网络以实现高级连接

今年,我们与 STL Partners 专用网络实践负责人 Yesmean Luk 进行了座谈,讨论了企业优势和专用网络机会。她说:“专用网络和边缘计算是两种密不可分的技术,它们有望提高系统性能,并实现大量数据的实时处理。”

服务提供商将在这一转变中发挥重要作用,因为许多制造商将需要转向专用 5G 网络来处理机器生成的数据量的大幅增加,从而更快地制定决策、提供更安全可靠的连接、分析、人工智能等。例如,摄像机、机器人和传送带都可以通过专用 5G 无线网络连接,每个设备都通过嵌入式 AI/ML 模型服务于边缘系统,有助于快速决策。

红帽已经与客户和生态系统合作伙伴合作,帮助实施这些专用 5G 网络,尽可能降低成本、提升实时预防性维护、做到能源自给自足、提高运营效率、实现更大的灵活性和更快的上市时间。

更好的安全性和标准化

当您需要快速更改以适应业务需求时,平台安全性和标准化必须始终放在首位,从而实现真正的可扩展性。去年,红帽赞助了一份关于边缘安全状况的标准普尔全球报告,我们发现近一半 (47%) 的决策者表示数据、网络和物理/数字设备安全是他们在边缘部署中面临的最大挑战之一 。这是有道理的。您拥有的设备越多,意味着攻击者面临的表面攻击就越大,这可能是一个复杂的问题。这就是为什么红帽提倡通过通用平台实现更多标准化,该平台具有一致且可靠的安全功能,可以帮助制造商大规模管理安全性。这种做法降低了运营复杂性并能够帮助企业实现更高的互操作性。

我们是这个领域值得信赖的领导者,助您在制造运营中进一步推动一致性、提高信任度并将开放的创新带入到平台。