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了解边缘计算在制造业的作用

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对于想要高效地实现运维现代化的企业来说,布局边缘计算堪称是他们的首要任务。制造业正在向着将信息技术(IT)与运营技术(OT)相融合的方向转变,以实现更高的透明度、更高的效率和更及时的数据分析。

制造商需要减少工厂排放、打造更丰富的客户体验、支持有弹性的供应链、最大限度减少停机时间,并且能在问题影响生产之前发现问题。

为了预测分析、自动化控制和监控流程、改进生产到优化物流,制造商需要采用一种能够管理端点设备所发送和接收的大量数据的基础架构。

边缘计算允许制造工厂通过先进的机器人技术和更接近数据源的机器对机器通信来实现工厂车间和供应链流程的自动化,而不用将数据发送到服务器进行分析和响应。例如,扫描钣金以检测金属疲劳;监控管道流动或跟踪自动化机器周期以减少延迟,从而提高分析和校正速度。

实时收集、分析和处理工厂车间的数据会带来巨大的优势。通过减少停机时间、准确预测维护工作并提高整体产品质量,可以提高产量、减少浪费、增加吞吐量并降低总体成本。

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据行业分析师预测:从 2020 年到 2027 年,边缘计算的年复合增长率(CAGR)将超过 37%。

边缘计算已成为制造业格局中的一个重要组成部分。然而,即便是那些习惯于跨多个地点运营的公司,也很难通过将 IT 与 OT 融合来消除孤岛效应。 

制造技术的突飞猛进,导致现有的工厂设备变得过时。许多出台的新法规对功耗、振动数据和预测性维护做出了更严格的要求,这也助长了对边缘计算解决方案的需求:这些解决方案使用现有的工具,只需由最少的员工来管理,并且能够灵活调整,足以适应需求的变化和增长。

每个企业的要求不尽相同。然而,所有企业都需要从许多不同来源(通常跨多个位置)收集、整理、分析数据,然后根据结果采取行动。通过集中式网络来汇集数据会导致瓶颈并增加延迟。跨整个 IT 基础架构的通用横向框架可以协助管理分布在多个位置的数据源。

有些公司已经有了边缘解决方案,这些方案中的边缘设备大多都是各种互不匹配、安装在狭小空间内的硬件,几乎没有扩展空间可言。这些公司会根据需要添加组件,然后将其拼接在一起,以应对特定的流程和技术。然而,其复杂程度会随着时间的推移不断增加,从而使其更加难以管理和扩展。云服务的普及,让制造企业能够从容地应对不断增长的基础架构需求,而无需投入自己有限的设施。

其中最主要的挑战,可能是如何管理好大量边缘计算站点(这些站点用于收集由边缘设备生成的大量数据)。制造商可能有多个工作地点,每个地点有许多自动化机器和流程,每分钟可传输数千个数据点。随着需求的增长,通过服务器传输的数据量也会增加,从而导致延迟。有些情况下,这只会带来轻微的不便。但在其他情况下,延迟可能会导致严重的问题,从而导致生产力下降。制造商要想快速响应不断变化的环境并尽量减少运营中断,灵活、长期的可扩展性对他们而言至关重要。

新的边缘应用为制造商带来机遇

制造业的运营为使用新的边缘应用提供了一些难得一遇的巨大机会。

毫无疑问,边缘计算提供了传统技术无法比拟的工作效率。但是,它并不是灵丹妙药,能够解决制造商可能遇到的所有挑战。如果与开放混合云基础架构一起使用,边缘计算才会变得更加强大。

通过灵活的计算、网络和存储资源,开放混合云基础架构可以管理从多个地点收集的数据,从而更轻松地适应需求变化。它使制造商能够更快地收集见解、分析问题并制定解决方案。

通过使用不同来源的公共云和私有云来处理各种任务,公司可以将现有的本地基础架构专门用于一些关键功能。开放混合云基础架构在资源配置方面提供了很大的灵活性,并且可以更轻松地创建一个足够灵活的整体服务器环境,以适应不断变化的需求。边缘数据会得到更有效地管理。

一直以来,制造商依赖于专有的解决方案和垂直整合的供应商来满足他们当下的边缘计算需求。但是,这种情况正在发生改变,因为决策者开始越来越青睐那些可以不断扩展并能应对不断变化的环境的解决方案。拥有一个可以灵活扩展且不受专属限制的平台可以增强互操作性,并可以实现无缝扩展、平稳增长和自由创新。

在开放云上采用边缘计算的一个重要优势就是消除了对不同系统和应用的手动配置,而这种手动配置既费时又容易出错。由此可实现以最少的运维支出来管理和扩展工作负载。团队可以专注于开发应用以提高盈利能力,而不用是为配置系统或执行日常任务等事分心。

此外,混合云环境中的边缘计算还支持冗余机制,从而允许进程在组件发生故障或需要维护时继续工作。这样就减少了停机时间、提高了安全性并延长了组件的生命周期。

工厂车间是否能根据实时状况自主地做出决策,这很大程度上决定了制造业的未来。边缘计算有助于整合制造流程的各个方面,包括设计、供应链和运营。藉此,公司能够以更大的灵活性和更少的浪费快速对变化做出反应。边缘计算与开放混合云基础架构相结合,可以提供实时透明度、加快软件驱动型生产的速度、最大限度扩大规模,并利用大数据在整个 IT 基础架构中进行分析。

采用边缘计算需要转换思维。哪怕是面对最理想的条件,在几乎没有 IT 人员的情况下,向成百上千个站点落地必要的工具和流程也非常具有挑战性。此外,每个边缘层对于硬件占用空间、物理操作环境参数以及成本都有不同的要求。大多数情况下,单个供应商无法提供端到端的解决方案。互操作性需要来自多个供应商的资源,从而在整个 IT 架构都有一致的表现。

红帽全面的解决方案组合可以帮助制造商规划、采用和实施相应的技术,从而在开放混合云上成功实现向边缘计算的转型。红帽® 企业 Linux® 依托庞大的生态系统,为构建和运行各种应用和容器奠定了基础。红帽® OpenShift® 是一个高性能的 Kubernetes 环境,可用于在任何基础架构(物理、虚拟或云环境)中构建、部署和管理基于容器的应用。无论您位于何处,红帽边缘都能帮您架起平台,为您的工作负载提供支撑。开放创新实验室驻留培训可以帮助您将创新与工具联系起来,从而将团队的想法和潜能变为现实。

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