Een handleiding van de fabrikant voor cloudcomputing

Bijgewerkt:21 januari 2021

Dit is wat we zullen behandelen in dit diepgaande artikel over cloudcomputing in productie:

• Een inleiding tot cloudcomputing in de maakindustrie
• Wat is cloudcomputing?
• Wat is een Cloud Computing Platform?
• Voordelen en gebruiksscenario's van de cloud in productie
• De relatie tussen Edge en Cloud
• Hoe het connectiviteitslandschap in de maakindustrie verandert

Een inleiding tot cloudcomputing in de maakindustrie

Cloudcomputing verdiept zijn aanwezigheid in de productie, aangezien fabrikanten en OEM's steeds meer vertrouwen op gegevens om hun beslissingen te sturen. Het verzamelen van gegevens zelf is meer een verwachting dan een anomalie op de fabrieksvloer geworden. Tussen IoT-verbonden industriële machines, operatorinterfaces, leveranciersgegevens, vraagvoorspelling en tal van andere datastromen, worden veel bedrijven overspoeld met meer gegevens dan ze weten te gebruiken. Zelfs toonaangevende bedrijven gebruiken gemiddeld ongeveer 50% datagebruik voor besluitvorming, terwijl achterblijvers slechts 30% halen.

Een belangrijke beperkende factor bij het gebruik van verzamelde gegevens is de enorme kracht die nodig is om zulke enorme hoeveelheden gegevens te analyseren en betekenis te ontlenen. Veel bedrijven die apparaten voor gegevensverzameling hebben geïnstalleerd, begonnen hun analysetraject met interne datawetenschappers op interne machines, maar raakten al snel overweldigd. Gegevensopslag, gegevensback-ups, externe back-ups, gegevensbeveiliging, bovenop de hardware om effectief en snel machine learning-technieken te gebruiken om de meest diepgaande en nauwkeurige inzichten te verkrijgen - deze dingen lopen snel op, zowel in tijd als geld besteed.

Dat is waar de cloud uitblinkt. De cloud biedt vrijwel onbeperkte gegevensopslag tegen een fractie van de kosten van interne opslag. Ondanks een (nu afnemende) populaire overtuiging, zijn gegevens die bij een gerenommeerde cloudprovider zijn achtergelaten, veiliger tegen schade dan op een interne server. Omdat het een belangrijke factor is van hun hele bedrijfsmodel, geen toevoeging of een terzijde zoals het zou zijn in de meeste bedrijven die overwegen om interne gegevensopslag te gebruiken, hebben cloudplatforms de neiging om meer geavanceerde opslag en diepere beveiligingen te hebben dan die zouden worden bereikt bij de meeste bedrijven ter plaatse. Cloudproviders stemmen ermee in een bepaald beveiligingsniveau te handhaven, op de hoogte te blijven van bekende beveiligingsrisico's terwijl deze zich ontwikkelen, en velen kunnen bedrijven verzekeren tegen de mogelijkheid van een datalek. Wat fysieke veiligheid betreft, hebben cloudproviders de neiging om een ​​hogere redundantie te handhaven (inclusief off-site kopieën in een andere faciliteit in geval van brand, overstroming of andere natuurlijke of door de mens veroorzaakte rampen), zodat het risico op gegevensverlies aanzienlijk wordt verminderd.

Wat rekenkracht betreft, kan het delen van hardwarebronnen met behulp van de cloud bedrijven exponentieel meer rekenkracht per dollar opleveren dan interne machines. Fabrikanten kunnen toegang krijgen tot enorm dure hardware door middelen via internet met anderen te delen. Dit maakt diepgaande analyse en het gebruik van zelfs complexe machine learning-technieken op grote hoeveelheden gegevens mogelijk zonder de besluitvorming te vertragen vanwege trage hardware. Cloud computing is over het algemeen een peulenschil in vergelijking met het kopen (en onderhouden) van interne apparatuur met een aanzienlijk hogere uptime en gebruiksgemak.

Ondanks al zijn voordelen, die we in een later deel van dit artikel uitgebreider zullen bespreken, blijft er één belangrijke vraag die moet worden beantwoord:wat is de cloud? De vraag spookt nog steeds door de hoofden van velen die misschien een vaag idee hebben, maar het nog niet hebben uitgewerkt. Laten we precies definiëren wat de cloud betekent, vooral binnen de context van productie.

Wat is cloudcomputing?

Cloudcomputing is een manier om on-demand toegang te krijgen tot computerbronnen zonder die bronnen actief te hoeven beheren. Toegang vindt meestal plaats via internet. De soorten bronnen die beschikbaar zijn met cloudcomputing omvatten rekenkracht en gegevensopslag. Het is alsof je bijna onbeperkte harde schijven, GPU's en CPU's hebt, die allemaal goed worden onderhouden en up-to-date zijn voor een lage prijs en die bijna overal toegankelijk zijn met betere beveiliging en uptime dan lokale machines, en dat allemaal zonder te hoeven huur extra IT-personeel in, koop apparatuur of verander de infrastructuur naarmate het bedrijf groter wordt.

Simpel gezegd, cloud computing gaat over het verkrijgen van toegang tot hoogwaardige computerbronnen tegen een redelijke prijs. Het bedrijfsmodel werkt voor cloudproviders omdat ze een hogere ROI krijgen op hun hightech-aanbod naarmate ze meer mensen effectief kunnen bedienen. In principe wint iedereen.

Cloud computing werkt goed naast edge computing. Cloudcomputing kan gegevens met een hoge frequentie gebruiken en deze voor de lange termijn opslaan - veel meer dan realistisch gezien on-site haalbaar zou zijn. Het maakt vervolgens een diepgaande analyse van deze gegevens mogelijk, wat te veel middelen zou vergen voor edge computing-scenario's. De combinatie van de technologieën zorgt voor datagestuurde realtime beslissingen, evenals strategische analyse en besluitvorming op lange termijn.

Om edge computing te begrijpen, helpt het om te denken dat een IoT-oplossing in het algemeen drie componenten heeft:

• Dingen zoals IoT-apparaten, die sensorgegevens genereren.
• Inzichten u extraheert uit deze gegevens.
• Acties je presteert op basis van deze inzichten om een ​​bepaalde waarde te leveren.

Met cloudcomputing verplaatst u de inzichten en actiecomponenten van binnen de productiefaciliteit naar krachtigere hardware op een andere locatie, meestal via internet, maar soms via satelliet of een andere transmissiemethode. Met andere woorden, u kunt uw gegevens opsturen voor opslag of analyse, zodat u op een later tijdstip kunt handelen op basis van inzichten.

Wat is een cloud computing-platform?

Een Cloud Computing Platform is een oplossing voor het aanbieden van cloud computing-diensten. Een van de bekendste beschikbare cloudplatforms is Amazon Web Services (AWS).

Cloudcomputingplatforms verwerken workloads die te intensief, tijdrovend of (in sommige scenario's) gevoelig zijn om uit te voeren met on-site apparatuur. In een edge computing-scenario kunnen hoogfrequente machinegegevens worden geanalyseerd door edge computing-apparaten om realtime inzichten te verkrijgen waarop onmiddellijk kan worden gereageerd, zoals het uitschakelen van een machine met een gedetecteerd beveiligingsrisico, terwijl cloud computing de volledige streams aankan van gegevens die een te grote belasting zouden zijn voor een edge-systeem, waardoor opslag en diepere inzichten mogelijk zijn die vervolgens kunnen worden doorgegeven aan het productiesysteem, en vaak zelfs reacties genereren die worden gegenereerd door edge-apparaten.

MachineMetrics is een AWS Industrial Software Competency Partner om te zorgen voor de veiligste, best presterende, veerkrachtige en efficiënte cloudinfrastructuur voor industriële toepassingen.

Voordelen en gebruiksscenario's van cloudcomputing in de productie

Velen zijn zich bewust van de betaalbare oplossingen voor gegevensopslag die via de cloud worden aangeboden. Wat u misschien niet weet, zijn de flexibiliteit, één bron van waarheid, maatwerk en geavanceerde analytische voordelen die cloudplatforms bieden voor zowel fabrikanten als OEM's.

Te beginnen met OEM's, begint de reis naar het bouwen van geoptimaliseerde apparatuur of IIoT-hardware die bestand is tegen de ruwe omgevingen van fabrieksvloeren met het verzamelen van gegevens. Het gegevensverzamelingsproces is in dit geval gericht op hoe machines presteren in specifieke omgevingen. De industriële cloud biedt een platform voor het verzamelen van machinegegevens van alle IoT-apparatuur die uw onderneming ooit heeft verkocht, zonder ruimtegebrek.

De cloud dient als platform om deze grote datasets samen te voegen en geavanceerde algoritmen te ontwikkelen om ze te analyseren. Als OEM kunt u er vervolgens voor kiezen om het inzicht te gebruiken om plannen voor onderhoud op afstand te ontwikkelen, of Data-as-a-Service-pakketten om eindgebruikers te helpen het gebruik van hun apparatuur te optimaliseren. Nogmaals, de kosten sluipen in beeld.

De kosten die gepaard gaan met een cloudoplossing die nooit zonder ruimte komt te zitten, zijn aanzienlijk lager dan wat het kost om individuele on-premise opslagfaciliteiten te exploiteren. De aanschaf van een goed presterend opslagsysteem op locatie kan $ 100.000 kosten, exclusief de terugkerende kosten voor het onderhoud van het systeem. Aan de andere kant zou een cloudabonnement vele malen minder kosten en geen overheadkosten van upgrades en verdere verbeteringen.

Het voor productie gebouwde Cloud Platform biedt elke OEM het beste van twee werelden. Deze omvatten oneindige opslagruimte en een krachtig platform voor het verzamelen van gegevens, externe machinebewaking en alle IIoT-computingvereisten die uw onderneming mogelijk nodig heeft.

Vanuit het perspectief van een fabrikant biedt de cloud onbeperkte gegevensopslag voor het bijhouden van de productiegeschiedenis, het op afstand inzicht krijgen in operaties en het bouwen van geavanceerde algoritmen om machinestoringen te detecteren voordat ze zich voordoen.

Naast de bovenstaande voordelen zullen fabrikanten ook de onderstaande voordelen ervaren:

Flexibiliteit

Productieactiviteiten fluctueren afhankelijk van de vraag van de klant. Deze fluctuaties betekenen dat een flexibel opslag- en computersysteem nodig is om optimale gegevensverzameling, analyse en bewerkingen te garanderen. Cloudplatforms bieden u deze resourceflexibiliteit bij het toevoegen van meer productiecapaciteit aan uw werkvloer. Het biedt ook een centrale opslaglocatie voor de meerdere faciliteiten die u wilt digitaliseren.

Gegevensbeveiliging

Digitalisering brengt cyberbeveiligingsbedreigingen met zich mee die kunnen leiden tot downtime en gegevensdiefstal. Een goed gebouwd cloudplatform integreert het gebruik van enterprise-grade beveiligingsbeheersystemen om uw gegevens te beschermen en beveiligingsrisico's te verminderen.

Back-up en herstel

Gegevensverzamelings- en beheersystemen zijn bijna onfeilbaar, maar niet volledig. Wanneer er zich fouten of incidenten voordoen die tot gegevensverlies leiden, is het dus belangrijk dat er een back-up- en hersteloplossing aanwezig is. Met het juiste cloudplatform blijven uw machinegegevens veilig en wordt een back-up gemaakt van volledig gegevensverlies.

Geautomatiseerde upgrades

Een kenmerk van Cloud computing zijn de upgrades en nieuwe functies die deel uitmaken van het pakket. Dit omvat nieuwe applicaties, beveiligingscertificaten en communicatieprotocollen die bij elke technologie-upgrade worden toegevoegd zonder extra kosten.

Verbeterde klantenondersteuning

Wat veel cloudserviceproviders niet noemen, is de leercurve die gepaard gaat met het gebruik van nieuwe technologie. Om snel aan de slag te gaan en te profiteren van de voordelen van de industriële cloud, is mogelijk klantenondersteuning vereist. Zoek naar leveranciers die niet alleen over de technologie beschikken die u nodig hebt, maar die u ook kunnen helpen bij het succesvol implementeren van een cloudcomputingstrategie.

De cloud, de rand of beide?

We hebben een compleet artikel over het verschil tussen cloudcomputing en edge computing in productie, dus we houden het kort.

De cloud en edge zijn twee verschillende technologieën, maar ze worden vaak samen gebruikt vanwege hun compenserende sterke punten. De kern van de relatie is dat edge computing wordt verwerkt en actie onderneemt op gegevens die tijdgevoelig zijn, terwijl cloud computing gegevens verzamelt op een gecentraliseerde locatie waar niet tijdig actie op hoeft te worden ondernomen.

In een complete IIoT-infrastructuur kunnen fabrikanten zowel de edge gebruiken voor realtime gegevensverzameling, voorspellende analyses en autonome besluitvorming als de cloud voor geaggregeerde gegevensanalyse, benchmarking en trendanalyse.

Deze voor- en nadelen blijven bestaan:

Hoe het connectiviteitslandschap in de maakindustrie verandert

We weten dat het punt van het industriële IoT is om geavanceerde analyses toe te passen op grote hoeveelheden machinegegevens, allemaal met als doel ongeplande uitvaltijd te verminderen, de totale kosten van machineonderhoud te verlagen en machine learning-mogelijkheden te benutten om initiatieven voor continue verbetering te stimuleren. De cloud heeft een belangrijke rol gespeeld bij het mogelijk maken van dit soort massale data-acquisitie, -overdracht en -analyse.

Terwijl edge computing en analytics datagestuurde besluitvorming naar een nieuw niveau van snelheid en realtime nauwkeurigheid brengen door de fysieke afstand tussen de machines en de dataverwerking zelf te verkleinen, heeft cloud computing nog steeds een vaste plaats voor langdurige opslag en diepgaande analyse. Voor bedrijven die gegevens uit vele bronnen verzamelen, helpt de cloud:

• Centraliseer gegevens tussen machines of zelfs faciliteiten voor strategische analyse op lange termijn
• Beschikbaarheid van de analyses voor een breder scala aan bedrijven en gebruikers omdat informatie gemakkelijk op afstand toegankelijk is, maar ook door meerdere gebruikers tegelijkertijd
• Beschikbaarheid van computerbronnen voor snellere besluitvorming met behulp van zelfs geavanceerde analysetechnieken zoals die soms worden gezien met AI en ML, evenals volledig schaalbare opslag
• Gegevensbeveiliging zowel in termen van schending van privacy als fysieke bescherming, zodat investeringen in gegevensverzameling leiden tot positieve actie met een lager risico op verlies of reputatieschade

Al deze realiteiten, wanneer ze worden aangepakt door cloud computing, stellen fabrikanten in staat om de kosten te verlagen en de efficiëntie te verhogen. Cloud computing maakt zelfs productie in kleine oplagen mogelijk met dezelfde waarde die een grootschalige productie zou ervaren. Met cloud computing is dit allemaal beschikbaar zonder dat er intern onderhoud of beheer van de computerapparatuur nodig is.

Wanneer inzichten nodig zijn, is de cloud de oplossing waar fabrikanten naar moeten kijken. Het toepassen van AI- en machine learning-algoritmen om problemen te visualiseren, diagnosticeren en voorspellen, is een doel dat gemakkelijker kan worden bereikt met betaalbare, schaalbare computerbronnen die beschikbaar zijn. Voorspellende inzichten stellen teams in staat om strategieën voor de lange termijn te creëren die kunnen evolueren met de gegevens en om snel te kunnen draaien wanneer gegevens naar een andere oplossing beginnen te wijzen. Dankzij langdurige opslag van grote bibliotheken met historische gegevens hoeft uw team zich nooit zorgen te maken over het missen van cruciale gegevensbronnen wanneer zich onvoorziene analysekansen voordoen.

Industriële productie staat aan de vooravond van een revolutie dankzij het potentieel van cloud computing, vooral in combinatie met edge computing. In combinatie met een nieuwe generatie slimme IoT-edge-apparaten zullen cloud computing-applicaties de productie de komende decennia volledig transformeren om de efficiëntie en productiviteit te verbeteren en tegelijkertijd de kosten te beheersen.