|
NI公司供稿 據Forrest Research預測，到2020年，全球物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)將是互聯(lián)網(wǎng)的30倍。而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為其中的關(guān)鍵應用領(lǐng)域，重要地位顯而易見(jiàn)。IoT Analytics認為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在物聯(lián)網(wǎng)應用的占比約為25%，Harbor Research和CISCO則估計為27%左右。 為順應全球工業(yè)發(fā)展跨入4.0時(shí)代，始終致力于提供各種靈活強大、基于平臺的系統來(lái)幫助工程師和科學(xué)家提高效率、加速創(chuàng )新的NI(美國國家儀器，National Instruments，簡(jiǎn)稱(chēng)NI)，在前不久舉行的“2017第十三屆中國北京國際工業(yè)自動(dòng)化展覽會(huì )”（AIAE）上大秀“全球領(lǐng)先的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監測與控制平臺”，從以NI CompactRIO 、NI SOM(模塊系統)為主打的嵌入式工業(yè)控制器，到以智能相機、圖像采集卡為核心的機器視覺(jué)產(chǎn)品，再到以驅動(dòng)器與機電、驅動(dòng)接口模塊NI 951x為核心的運動(dòng)控制產(chǎn)品，還有NI工業(yè)觸摸屏和顯示器，基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大趨勢，NI為智能控制、分布式在線(xiàn)狀態(tài)監測及設備故障診斷提供了靈活的平臺化解決方案，以解決全球面臨的重大工程挑戰。 
圖1. NI參展AIAE，大秀“全球領(lǐng)先的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)監測與控制平臺” 從“鏈條最上游”的大數據出發(fā)，NI貫穿工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)始終 如果將工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)類(lèi)比為產(chǎn)業(yè)鏈，那占據鏈條最上游的即是工業(yè)大數據。NI正是以大數據為基礎，從“產(chǎn)業(yè)鏈”最上游發(fā)力，以靈活兼容的軟件以及模塊化硬件形成平臺化方案貫穿工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)始終。據NI中國技術(shù)市場(chǎng)工程師易曦露介紹，在整個(gè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)過(guò)程中，NI在硬件層面為工程師提供穩定、靈活的數據采集和控制平臺，在決策端提供基于云端的狀態(tài)監測軟件——NI InsightCMTM 。 眾所周知，大數據貫穿整個(gè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)過(guò)程，無(wú)論監測、測試、控制，還是后期到云端、決策端的處理，這一切的基礎都是大數據，而數據采集平臺正是NI最領(lǐng)先、最突出的產(chǎn)品之一。此外，將工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)過(guò)程切割到具體的產(chǎn)品端，整個(gè)過(guò)程就被細化為產(chǎn)品的完整生命周期，從前期的設計驗證到后期的量產(chǎn)，NI的自動(dòng)化測試平臺、數據采集平臺都可以通過(guò)在線(xiàn)實(shí)時(shí)監測，進(jìn)行故障預測性維護，保障資產(chǎn)穩定運行，幫助客戶(hù)提高生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)周期。
圖2. 聚焦大數據，NI平臺化解決方案貫穿工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)始終 “NI致力于為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供基礎架構，我們既可以實(shí)現智能測試，還可以測試通訊協(xié)議，更可以完成工業(yè)領(lǐng)域的設備監控，‘以不變應萬(wàn)變’正是NI的精髓，而其中的‘不變’就是NI靈活的平臺化解決方案�！盢I中國物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)經(jīng)理崔鵬概括道，“當然，借力生態(tài)圈合作伙伴共同推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展也是NI平臺化理念的另一延展�！睋�，北京天澤智云作為NI在PHM（Prognostics and Health Management，故障預測與健康管理）領(lǐng)域的合作伙伴，通過(guò)基于NI平臺化系統設計方案，為客戶(hù)定制化開(kāi)發(fā)面向工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域端到端的解決方案，旨在通過(guò)工業(yè)智能算法引擎與賦能平臺及數據分析服務(wù)，幫助中國的工業(yè)客戶(hù)實(shí)現工業(yè)設備的實(shí)時(shí)健康管理與預測性維護。 NI平臺化解決方案“落地”效果凸顯，大廠(chǎng)案例話(huà)事 毋庸置疑，評價(jià)解決方案優(yōu)劣的關(guān)鍵在于考察它的“落地”效果。杜克能源的案例堪稱(chēng)NI解決方案在分布式在線(xiàn)狀態(tài)監測及設備故障診斷領(lǐng)域落地效果的最佳詮釋。據崔鵬介紹，早在5年前，NI就與杜克能源合作，著(zhù)手智慧電廠(chǎng)項目建設，聚焦在智能發(fā)電維護和預測性診斷方面為杜克能源提供了完整解決方案。
圖3. NI幫助杜克能源部署端到端的解決方案 作為美國最大的發(fā)電控股公司，杜克能源具備火電、風(fēng)電、核電等多樣化能源組合，同時(shí)，海外發(fā)電量遠超美國本土。因此，如何在人力資源有限、知識傳承、設備老化、技術(shù)革新等難題的綜合背景下，實(shí)現更智能監測和診斷的SmartGen項目，一直困擾著(zhù)杜克能源�；贜I InsightCM™和NI CompactRIO，NI幫助杜克能源部署了端到端的解決方案架構，從預測性維護和設備加強管理等維度入手，幫助其實(shí)現了60+個(gè)電廠(chǎng)的智能監測�！癗I在杜克能源SmartGen項目中歷經(jīng)5年時(shí)間，截至今年，我們已幫助杜克能源預測到的故障損失折合為成本是3,000萬(wàn)美元！而其在這個(gè)項目中投入的成本遠小于這部分損失。這也從另一個(gè)層面體現了NI的價(jià)值——幫助客戶(hù)縮減成本，提高收益！”崔鵬再次強調道。 不同于狀態(tài)監測，空客公司使用NI模塊系統(SOM)開(kāi)發(fā)用于未來(lái)工廠(chǎng)的智能工具則更多體現了NI解決方案在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中智能控制領(lǐng)域的落地情況。對于空客公司來(lái)說(shuō)，飛機的制造和組裝涉及數萬(wàn)個(gè)步驟，必須由操作人員逐一完成，只要整個(gè)過(guò)程中出現任何錯誤，就須花費數十萬(wàn)美元的修理費用！因此可允許犯錯的空間非常小，解決這項挑戰，就需要在工具和生產(chǎn)車(chē)間系統中添加智能功能，從而便于管理和檢查操作人員所完成的任務(wù)。借助NI模塊系統(SOM)，空客公司能夠采用NI系統設計方法快速開(kāi)發(fā)這些智能工具的原型，從而簡(jiǎn)化生產(chǎn)過(guò)程、提高生產(chǎn)效率�？罩锌蛙�(chē)公司的Sébastien Boria坦言：“我們評估過(guò)多個(gè)模塊系統(SOM)和嵌入式單板電腦(SBC)，最后發(fā)現沒(méi)有一項產(chǎn)品的軟件集成性能比得上NI。 由于NI 系統設計方法能夠提高生產(chǎn)力，尤其是NI Linux Real-Time和LabVIEW FPGA模塊，我們估計使用NI SOM的開(kāi)發(fā)時(shí)間大約是其它替代方案的十分之一�！笨湛偷陌咐苍俅瓮癸@了NI另一維度的價(jià)值——幫助客戶(hù)縮減time to market的時(shí)間。 全球經(jīng)驗轉型中國風(fēng)，前沿技術(shù)TSN同助陣 隨著(zhù)中國物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境日趨成熟，物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的應用需求也逐漸升溫。據預測，到2020年，中國工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)規模在整體物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中的占比將達到25%，規模將突破4,500億元。關(guān)注中國市場(chǎng)，NI一直努力將全球經(jīng)驗中國化。然而不同于國外市場(chǎng)，中國本土有關(guān)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的前期實(shí)踐更多源自高�；蚩蒲性核��；贜I CompactRIO，NI幫助鐵科院搭建的牽電接口裝置監測系統具有高速的數據采集處理能力，同時(shí)保證了監控系統的實(shí)時(shí)性以及對于觸發(fā)事件實(shí)時(shí)判斷，可謂是狀態(tài)監測領(lǐng)域全球經(jīng)驗轉型中國風(fēng)的經(jīng)典案例。 而隨著(zhù)中國本土工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)意識形態(tài)的成熟，對于前沿技術(shù)的應用幾乎已和國外同步。例如，TSN（Time-Sensitive Networking，時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò )）標準以帶寬高、安全性更高、互操作性等特性著(zhù)稱(chēng)，同時(shí)重點(diǎn)考慮了快速系統響應和閉環(huán)控制應用所需的低延遲通信。因此，業(yè)界也公認TSN標準的制定將加速工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺的構建。中國科學(xué)院近代物理研究所正是采用了支持TSN標準的NI CompactRIO 硬件平臺，結合NI LabVIEW 圖形化編程環(huán)境設計了一個(gè)4通道同步采集、單次剖面1ms數據處理的重離子加速器HIRFL束流剖面探測器數據獲取系統。據中國科學(xué)院近代物理研究所介紹，重離子加速器HIRFL是中國規模最大、加速離子種類(lèi)最多、能量最高的重離子研究裝置，主要技術(shù)指標達到國際先進(jìn)水平。 基于統一的標準來(lái)支持所有設備和機器實(shí)現互聯(lián)互通，這也是NI為什么會(huì )推動(dòng)TSN標準進(jìn)行快速落地的原因�！叭ツ�，NI只有CompactRIO支持TSN標準，在今年剛剛結束的NI WEEK上，NI又最新發(fā)布了兩款支持TSN標準的多槽以太網(wǎng)機箱——cDAQ-9185和cDAQ-9189，通過(guò)對時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò )（TSN）和工業(yè)CompactDAQ硬件的投入，讓NI在分布式測量領(lǐng)域更進(jìn)一步�！� 易曦露分享道。 大道至簡(jiǎn)，唯“最合適”不破 對于NI平臺化解決方案在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的優(yōu)勢，崔鵬如是總結：“在原型化的探索階段，NI的解決方案以靈活快速著(zhù)稱(chēng)，而對于有特定需求的客戶(hù)，NI又能通過(guò)自身或攜手合作伙伴提供方便二次開(kāi)發(fā)、滿(mǎn)足客戶(hù)自定義需求的平臺化方案，因此，在不同領(lǐng)域、不同階段，NI都能提供最合適的方案切入�！被谌蚬I(yè)物聯(lián)網(wǎng)的快速進(jìn)程，客戶(hù)需求更多聚焦在定制化和靈活性，這也推動(dòng)平臺化的NI解決方案在兼具復雜性及智能化的系統中得到更廣闊的應用。 |
