หน่วยสืบราชการลับ iot อุตสาหกรรมมีจุดมุ่งหมายเพื่อช่วยชีวิตโดยการป้องกันภัยพิบัติ

เมื่อวันที่ 23 มีนาคม 2548 โรงกลั่นน้ำมันของ BP Plc ในเท็กซัสระเบิดฆ่าคน 15 คนและบาดเจ็บมากกว่า 170 คนสาเหตุของการระเบิดครั้งนี้คือพนักงาน BP ล้นมือและอุปกรณ์แปรรูปที่สำคัญชิ้นหนึ่งน้ำมันการ์เดียนรายงานในเวลานั้น ในที่สุดบีพีใช้จ่ายมากกว่า 3 พันล้านดอลลาร์เพื่อจ่ายค่าปรับฟ้องร้องและปรับปรุงโรงกลั่นซึ่ง Marathon Petroleum Corp. ซื้อในต้นปี 2556 ด้วยเงิน 2.5 พันล้านดอลลาร์

นี่เป็นเพียงตัวอย่างหนึ่งในรายการภัยพิบัติที่ยาวนานเพราะในภาคพลังงานพืชและสิ่งอำนวยความสะดวกที่คล้ายกันสามารถระเบิดได้อย่างหายนะ นั่นเป็นความจริงของชีวิตมานานแล้ว อย่างไรก็ตามผู้ค้าที่เป็นผู้บุกเบิกโครงสร้างพื้นฐาน Internet of Things (IIoT) ของอุตสาหกรรมกำลังมองหาเพื่อช่วยป้องกันอุบัติเหตุเช่นผ่านระบบอัตโนมัติ แพลตฟอร์ม IIoT ให้การตรวจสอบตามเวลาจริงและการบำรุงรักษาเชิงป้องกันซึ่งช่วยให้เจ้าของโรงงานและผู้ปฏิบัติงานสามารถตอบสนองต่อสถานการณ์ฉุกเฉินได้รวดเร็วยิ่งขึ้น เวลาตอบสนองนี้จะเร่งความเร็วขึ้นอีกผ่านการจำลองเสมือนซึ่งจะช่วยลดเวลาแฝงในแอปพลิเคชัน IoT ที่ทำงานในโรงงานเช่นโรงกลั่นน้ำมันและโรงไฟฟ้า การตัดสินใจเกี่ยวกับอุปกรณ์ในโรงไฟฟ้าและโรงงานเคมีต้องทำตามเวลาจริงเพื่อปกป้องความปลอดภัยและความปลอดภัยของประชากรโดยรอบ

การกู้คืนภัยพิบัติง่าย ๆ

ในขณะที่การกู้คืนความเสียหายเป็นสิ่งสำคัญสำหรับ บริษัท ส่วนใหญ่สถานการณ์ที่ได้รับการแก้ไขที่นี่เป็นมากกว่าการเสียเวลาทำงานในไซต์สำนักงาน เพื่อให้โรงกลั่นน้ำมันและโรงไฟฟ้าหลีกเลี่ยงหายนะในชีวิตจริงระบบความปลอดภัย (SIS) จาก บริษัท เช่น Schneider Electric สามารถ "ตรวจสอบตัวแปรสำคัญเหล่านี้ซึ่งจะบ่งบอกถึงปฏิกิริยาคายความร้อน" Christopher Lyden รองอาวุโสกล่าว ประธานฝ่ายกลยุทธ์และพอร์ตโฟลิโอที่ Schneider Electric "หากพวกเขารู้สึกว่าตัวแปรเหล่านั้นเปลี่ยนแปลงเร็วเกินไปพวกเขาก็จะดำเนินการเพื่อปิดกระบวนการจริง"

Lyden อยู่ในตำแหน่งที่ดีเยี่ยมในการแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับสถานการณ์เหล่านี้เนื่องจาก Schneider Electric เป็นผู้จัดหาระบบอัตโนมัติที่ให้บริการอุปกรณ์อัตโนมัติสำหรับโรงไฟฟ้าโรงผลิตน้ำมันและโรงกลั่นน้ำมัน ผู้ขายเช่น Emerson Electric Co., Honeywell International และ Rockwell Automation ยังเสนอแพลตฟอร์ม SIS

SIS ทำหน้าที่เป็น "เบรก" ในการทำงานของโรงงานตาม Lyden “ โดยพื้นฐานแล้ว SIS อยู่ที่นั่นเพื่อให้แน่ใจว่าโรงงานจะปิดตัวลงก่อนที่จะเกิดภัยพิบัติหรือเหตุการณ์ร้ายแรงที่อาจเกิดขึ้นได้” Lyden กล่าว "มันจะตรวจสอบประสิทธิภาพของการดำเนินงานและทรัพย์สินในการดำเนินงานหากกระบวนการเริ่มต้นที่จะเร่งความเร็วหรือหากบางสิ่งบางอย่างเริ่มสูญเสียการควบคุม SIS จะเข้าควบคุมและทำให้โรงงานล้มเหลว"

SIS ของ Schneider Electric ซึ่งเป็นระบบความปลอดภัย EcoStruxure Triconex เป็นการผสมผสานระหว่างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ควบคุมขอบที่ช่วยบำรุงรักษาช่วงเวลาของโรงงาน ระบบสามารถเตือนไฟไหม้หรือเหตุการณ์ที่ติดไฟได้อื่น ๆ รวมถึงเหตุการณ์อื่น ๆ เช่นการรั่วไหลของก๊าซพิษและช่วยแก้ไขสถานการณ์ แม้ว่าแพลตฟอร์ม SIS จะไม่เชื่อมต่อกับเครือข่ายข้อมูลเนื่องจากปัญหาด้านความปลอดภัย แต่ก็ยังคงมีบทบาทใน IIoT โดยให้ข้อมูลแก่ผู้ประกอบการในโรงงานและโรงกลั่นเพื่อช่วยในการตัดสินใจที่สำคัญ

“ ตัวอย่างเช่นผู้ให้บริการสามารถรับการแจ้งเตือนผ่านแผงควบคุมบนสมาร์ทโฟนของพวกเขาโดยบอกพวกเขาว่าโรงงานหรือสินทรัพย์โรงงานนั้นมีความเสี่ยงจากนั้นพวกเขาสามารถดำเนินการที่จำเป็นเพื่อป้องกันเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น” Lyden กล่าว "เราช่วยให้พวกเขาเข้าใจเกณฑ์ความปลอดภัยของพวกเขาพวกเขาสามารถผลักดันกระบวนการและสินทรัพย์ของพวกเขาก่อนที่โรงงานจะถึงสถานะที่ไม่ปลอดภัย"

ความซ้ำซ้อนเอกราชและการล้มเหลวอย่างรวดเร็ว

ตาม Lyden เพื่อป้องกันประเภทของภัยพิบัติที่เกิดขึ้นที่โรงกลั่นน้ำมัน BP ดังกล่าวก่อนหน้านี้ผู้ประกอบการควรรักษาความล้มเหลวอย่างรวดเร็วและการควบคุมอัตโนมัติเช่นเดียวกับการพิจารณาดำเนินการซ้ำซ้อนบนเครื่องเสมือน (VMs) เพื่อให้บรรลุผลดังกล่าว Schneider Electric จึงปรับใช้แพลตฟอร์มโครงสร้างพื้นฐานคลาวด์ Titanium Control ของ Wind River ในสถานที่ “ การมีระบบสำรองข้อมูลบน VMs มีความสำคัญอย่างยิ่งและการมีระบบล้มเหลวอย่างรวดเร็วนี้หมายความว่าพวกเขาไม่เคยสูญเสียมุมมองของพืชมานานพอที่จะทำให้พวกเขาวิตกกังวล” Lyden กล่าว

ระบบควบคุมการกระจายสินค้าจาก บริษัท เช่น Schneider Electric นำฟังก์ชั่นอัตโนมัติไปใช้กับโรงงานเคมีและโรงไฟฟ้า ตัวควบคุมเชิงตรรกะที่ตั้งโปรแกรมได้ของ Schneider Electric ที่ใช้ระบบปฏิบัติการ VxWorks เรียลไทม์ (OS) ของ Wind River ทำให้โรงไฟฟ้าสามารถควบคุมการทำงานของตนเองได้อย่างอิสระ ฟังก์ชั่นอัตโนมัติของระบบควบคุมการกระจายช่วยให้โรงไฟฟ้าและโรงงานผลิตน้ำมันควบคุมความดันอุณหภูมิและการไหลของพลังงาน Lyden อ้างถึงสิ่งนี้ว่า "การควบคุมการเต้นของหัวใจ" ในความเป็นจริง Schneider Electric และ Wind River กำลังทำงานกับตัวควบคุมกระบวนการรุ่นต่อไป เทคโนโลยีการควบคุมประเภทนี้จัดการกับความล้มเหลวในโรงงานเมื่ออุปกรณ์สแตนบายใช้งานได้เนื่องจากความล้มเหลวในโครงสร้างพื้นฐานหลัก

ความปลอดภัยและความมั่นคงของโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ

Wind River ช่วยให้ลูกค้าเช่นชไนเดอร์อิเลคทริครวมฮาร์ดแวร์ที่หลากหลายและแอพควบคุมของโรงงานอุตสาหกรรมไว้ในแพลตฟอร์มเดียว พืชยังสามารถใช้ประโยชน์จากการจำลองเสมือนจริงและภาชนะเพื่อรักษาความพร้อมใช้งานที่เหมาะสม บริษัท มีความเชี่ยวชาญในระบบปฏิบัติการแบบเรียลไทม์เช่นเดียวกับเทคโนโลยีระบบเสมือนจริงที่จำเป็นต่อการขับเคลื่อนความรู้แจ้ง

ส่วนประกอบของโครงสร้างพื้นฐาน IIoT โดยทั่วไประบบปฏิบัติการแบบเรียลไทม์จะมุ่งเน้นไปที่ความปลอดภัยและแอพที่สำคัญต่อภารกิจ พวกเขาตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมในระดับไมโครวินาทีและเหมาะสำหรับอุปกรณ์และแอพที่ไม่ล้มเหลว "ระบบปฏิบัติการแบบเรียลไทม์สามารถรับประกันได้ว่าการคำนวณหน่วยความจำและแคชจะได้รับการแจกจ่ายตามลำดับความสำคัญเสมอ" Jim Douglas ประธานและซีอีโอของ Wind River กล่าว

การใช้ระบบปฏิบัติการแบบเรียลไทม์ควบคู่กับลีนุกซ์ช่วยให้ บริษัท สามารถใช้การเรียนรู้ของเครื่อง (ML) ที่ขอบซึ่งพืชมี "วิกฤตความปลอดภัยสูง" ดักลาสกล่าว แม้ว่าระบบปฏิบัติการแบบเรียลไทม์และลีนุกซ์สามารถดำเนินการแยกกันได้เมื่อใช้ร่วมกันลีนุกซ์สามารถเรียกใช้ส่วนหรืออุปกรณ์ที่ไม่ปลอดภัยในขณะที่ระบบปฏิบัติการแบบเรียลไทม์จัดการกับภารกิจที่สำคัญยิ่ง ลีนุกซ์มีประโยชน์กับระบบฝังตัวเนื่องจากความต้องการระบบลดลงและความสามารถด้านประสิทธิภาพที่สูงขึ้น เนื่องจากความสามารถที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าเหล่านี้ตอนนี้คุณสามารถค้นหารสชาติต่างๆของ Linux ที่ใช้บนพื้นโรงงานในการควบคุมที่ตั้งโปรแกรมได้ในเครื่องบินและในระบบควบคุมการบิน

การคำนวณเพิ่มเติมเกิดขึ้นที่ขอบเพื่อหลีกเลี่ยงความล่าช้านี้ “ คุณไม่มีเวลาแฝงนั้น” ดักลาสกล่าว ถ้ามีอะไรเกิดขึ้นคุณจะต้องเจอกับความหายนะ

อัตโนมัติและหมดกำลังใจ

เทคโนโลยีเหล่านี้มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วเพียงพอที่ Lyden ทำนายว่าโรงงานก๊าซบางแห่งอาจหมดกำลังใจในการป้องกันภัยพิบัติ “ เทคโนโลยีในปัจจุบันไม่ได้เป็นเช่นนั้นที่ผู้คนมีความมั่นใจที่จะทำเช่นนั้นอย่างไรก็ตามเราเริ่มเห็นว่าอยู่นอกฝั่ง” Lyden กล่าว "ดังนั้นคุณจะเห็นการดำเนินงานทั้งหมดในกลุ่มของแพลตฟอร์มน้ำมันนอกชายฝั่งดำเนินการจากแพลตฟอร์มแม่กลางที่มีแพลตฟอร์มลูกสาวไร้คนขับ"

Lyden ยังกล่าวด้วยว่าโรงงานก๊าซขนาดเล็กจำนวนหนึ่งได้รับการจัดการจากระยะไกลแล้ว ฉันคิดว่าเรากำลังขับรถตามแนวคิดของความเป็นอิสระซึ่งหมายความว่าระบบควบคุมมีทุกอย่างในนั้นที่จะยอมให้มีการควบคุม แต่ก็ยังอนุญาตให้มีความปลอดภัยโดยไม่มีมนุษย์อยู่ที่นั่น "Lyden กล่าว

"แนวคิดนี้เกี่ยวกับอุปกรณ์อัจฉริยะที่มีความคมชัดและเป็นเอกเทศซึ่งวินิจฉัยด้วยตนเอง" เขากล่าวต่อ "ซึ่งไม่เพียง แต่จะควบคุมเท่านั้น แต่พวกเขาก็สามารถเริ่มทำสิ่งต่าง ๆ เช่นจัดการสภาพของสินทรัพย์โรงงานได้ จำเป็นต้องไปถึงวิสัยทัศน์ของพืชไร้คนขับ "

นอกจากนี้การคำนวณที่ล้ำสมัยและ IIoT จะสร้างโอกาสสำหรับมนุษย์และเครื่องจักรอิสระเพื่ออยู่ร่วมกัน ในความเป็นจริงปัญญาประดิษฐ์ (AI) ที่ขอบจะเป็นหัวใจของ IIoT ตามดักลาส คลื่นลูกแรกของ IIoT เกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อเครื่องขอบกับเครือข่ายองค์กร จากนั้นการวิเคราะห์และการแสดงข้อมูล “ เราสามารถเริ่มทำการวิเคราะห์โดยใช้ซอฟต์แวร์เขียนสิ่งต่าง ๆ เช่นแพ็คเกจการสร้างภาพข้อมูลเพื่อให้ง่ายต่อการตรวจจับความผิดปกติ” ดักลาสกล่าว

“ คลื่นลูกต่อไปคือคุณจะมีเครื่องจักรที่เป็นอิสระอย่างเต็มที่หรือเป็นอิสระบางส่วนที่พวกเขาสามารถเริ่มทำงานที่ซับซ้อนมากขึ้นด้วยตนเองและคุณสามารถมีคนที่เน้นงานระดับสูงกว่าและปล่อยให้ หุ่นยนต์ทำงานที่ต่ำกว่า "ดักลาสกล่าวต่อ “ นั่นคือการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่นั่นคือสิ่งที่ AI เข้ามาเมื่อคุณมีพลังในการคำนวณบนขอบที่มากพอที่คุณจะสามารถทำให้เครื่องจักรนี้ฉลาดขึ้นมากและใช้เวลามากกว่างานประเภทนี้ที่ต้องใช้เวลามาก ปฏิสัมพันธ์ของมนุษย์ "

การวิเคราะห์และสุขภาพของอุปกรณ์

ปัจจุบันโรงงานผลิตและโรงกลั่นมีอุปกรณ์หลากหลายที่ช่วยควบคุมกระบวนการผลิตรวมถึงคอมเพรสเซอร์เกจปั๊มและวาล์ว เซ็นเซอร์ช่วยให้ส่วนประกอบเหล่านี้กลายเป็นอัจฉริยะและแบ่งปันข้อมูลเกี่ยวกับประสิทธิภาพการทำงานของพวกเขา ตาม Lyden ในอนาคตโรงงานเคมีจะมีเครื่องสูบน้ำที่สร้างการวิเคราะห์ที่บอกบุคลากรเมื่อเครื่องสูบน้ำเริ่มลัดวงจรหรือใช้กระแสไฟฟ้ามากเกินไป

“ คุณสามารถคาดหวังว่าเครื่องสูบน้ำจะได้รับการติดตั้งด้วยวิธีที่บอกคุณว่ากำลังใช้พลังงานหรือไม่หรือปั๊มมีประสิทธิภาพน้อยลง” Lyden กล่าว "และสิ่งเหล่านั้นทั้งหมดจะถูกเรียกใช้จากอุปกรณ์ขอบทั่วไปที่ทั้งสองควบคุมการทำงานของปั๊มและวินิจฉัยปั๊ม"

ในขณะที่องค์กรนำผู้คนออกจากโรงไฟฟ้าและราคาของเซ็นเซอร์และอุปกรณ์ตรวจวัดต่ำลงจึงจำเป็นต้องมีการจัดการโรงไฟฟ้ามากขึ้นผ่าน IIoT เพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวของพืชไร้คนขับ

• เมื่อคลาวด์ล้นแอพคอมพิวเตอร์เพื่อเอไอช่วยเหลือเมื่อคลาวด์ท่วมแอคคอมพิวติ้งเอไอเพื่อช่วยเหลือ
• IoT นำอุปกรณ์หลายพันล้านเครื่องมาใกล้ขอบได้อย่างไร IoT นำอุปกรณ์หลายพันล้านเครื่องใกล้ชิดกับขอบ
• 7 สิ่งที่ SMB จำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับ Edge Computing 7 สิ่งที่ SMB จำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับ Edge Computing

“ มันเป็นเรื่องของธรรมชาติที่ฉันคิดว่า IoT จะเปิดใช้งานเพราะเราจะเห็นการจัดการด้านสุขภาพของอุปกรณ์มากกว่าที่เราเห็นในวันนี้” Lyden กล่าว "ขั้นตอนต่อไปในขณะที่ IIoT ครบกำหนดคือการมอบความสามารถในการควบคุมที่แท้จริงให้กับสินทรัพย์เหล่านี้สิ่งที่เรากำลังพูดถึงคือสินทรัพย์แต่ละอย่างเหล่านี้กลายเป็นระบบไซเบอร์ - กายภาพที่สามารถควบคุมตนเองได้อย่างอิสระ" นอกจากนี้ในอนาคตโรงงานเคมีจะเชื่อมต่อเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมอเตอร์และปั๊มตาม Lyden

ถัดจากการพัฒนา IIoT ทางกายภาพการวิเคราะห์จะพัฒนาและมีบทบาทที่ใหญ่ขึ้นในการจัดการประสิทธิภาพของเครื่องสูบน้ำ การรวมกันของการเชื่อมต่อที่เพิ่มขึ้นพลังการคำนวณและการวิเคราะห์จะช่วยให้โรงงานและโรงกลั่นจัดการสุขภาพของอุปกรณ์ในกระบวนการปรับปรุงการตัดสินใจและเพิ่มความน่าเชื่อถือของโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ

เหตุการณ์ดังกล่าวข้างต้นที่โรงกลั่นน้ำมันของ BP รวมถึงเหตุการณ์ในโรงกลั่นของ Exxon Mobile เมื่อวันที่ 18 กุมภาพันธ์ 2558 ในรัฐแคลิฟอร์เนียซึ่งการปล่อยไฮโดรคาร์บอนทำให้เกิดการระเบิดแสดงให้เห็นถึงความต้องการเทคโนโลยี IIoT ความฉลาดที่นำมาสามารถช่วยป้องกันภัยพิบัติประเภทนี้ได้