工業電腦(IPC)在推動工業 4.0 的發展中起了關鍵作用。它們協助製造商擺脫難以管理、專有的可程式化邏輯控制器(PLC),轉為採用軟體定義的工業控制應用程式,在 Windows 與 Linux 等開放式系統執行。
有利之處無窮。但製造商仍在尋覓更好的方法,從工廠收集及分析資料,整合技術堆疊,以便提高效率並促進 IT/OT 融合。
IPC 是邁向智慧工廠的第一步,但早期版本缺乏靈活性,無法充分利用虛擬化技術提供的可能性。
這些強大的邊緣運算系統可實現敏捷且豐富的資料擷取,同時也比過去的專有系統更易於管理、更具成本效益,也更為靈活。
新的IPC 平台:新的邊緣優勢
IPC 系統製造商深圳市大唐計算機有限公司設計的多用途 IPC 平台,提供傳統工業運算系統的優勢:高效能、低功耗處理、高可用性、堅固耐用的設計,以及適合即時分析的絕佳平台。
但這些平台的真正魔力在於它們提供高效運算,以執行現代軟體虛擬化技術,讓多個工作負載在單一系統上執行。軟體開發者也可以輕鬆將其現有的工業應用程式移植至最新的 IPC 技術,從軟硬體堆疊的改進中獲益,因此也有整合與安全性優勢。
這麼做也降低了複雜性與成本,方便工廠人員在全工廠維護及監控系統。此外,根據底層平台的不同,多用途 IPC 可透過整合性的軟體工具組增值,針對工廠資料提供更深入的洞察、最佳化效能,並加速開發工作。
例如,大唐的平台利用特定的 Intel 工業軟體技術:
- Intel® Edge Controls for Industrial(Intel® ECI)是一款模組化軟體參考平台,可讓多用途 ICS 在通用硬體上執行。Intel ECI 大幅降低了製造商升級與更新的難度。該平台也支援即時分析功能、工作負載整合的虛擬化,以及可設定的軟體模組,以滿足工業運算的效能需求、降低成本,並提升靈活性。
- Intel® Industrial Edge Insights Platform(Intel® EII)是一款適用於 IIoT 應用程式的開源軟體平台,提供資料收集、儲存、分析、視覺化模組與容器化部署。Intel EII 針對 Intel 硬體最佳化,並與 Intel® OpenVINO™ 工具組整合,可加速邊緣 AI 解決方案的開發,提供更深入的資料洞察,並協助企業更快上市。
對於大唐而言,使用 Intel 技術至關重要。作為工業邊緣運算的高效能、穩定的硬體平台,Intel 無與倫比。其軟體工具在縮短開發時間、將解決方案推向市場方面也同樣重要。
虛擬化:軟體定義 ICS 的平台
除了協助製造商轉為採用開放式系統並整合硬體/軟體堆疊之外,多用途 IPC 也提供另一項顯著的優勢:在易於管理的整合性平台上執行的內建虛擬化技術。
工業運算虛擬化的優勢已顯現一段時間,例如在不中斷營運的情況下升級基礎架構。
首先,虛擬化是一種將電腦資源與基礎硬體分離的強大方法。它也提高了網路安全性,因為運算系統可以更輕鬆地細分為獨立的安全環境。但虛擬化的最大優勢或許是工作負載整合,利用閒置的運算資源、提高效率,並降低成本。
多用途 IPC 與工業控制的未來
未來幾年,整合虛擬化技術的靈活工業運算系統將吸引製造業愈來愈多的關注。
部分原因在於工業運算領域的進展。舉例來說,大唐已經在考慮將 Type 1 虛擬機管理程式整合至產品。Type 1 虛擬機管理程式也稱為「裸機」虛擬機管理程式,可直接在底層硬體上執行,不需要主機作業系統。這麼做可實現更高效的資源分配、效能提升,以及更卓越的安全性。在製造環境中獲得的優勢不言可喻,但隨著 IIoT 的發展,更具吸引力的 Type 1 虛擬機管理程式與虛擬化技術即將到來。
一種令人興奮的可能性是 ACRN 參考虛擬機管理程式,這是一種專為嵌入式物聯網開發而建構的開源虛擬化工具。ACRN 虛擬機管理程式可解決製造商認為特別繁瑣的資料中心問題:冗長的開機時間、高成本,以及重大的開發開銷。ACRN 將使工業 4.0 更接近於開放式平台、軟體定義的工業運算。
但多用途 IPC 平台的主要優勢在於其如何為多個利害關係人解決問題。
對於 OEM/ODM 而言,現代 IPC 平台提供的開發便利性表示他們可專注於滿足製造商的需求,而不必擔心高昂的研發成本。對於傾向處理較小批次訂單的建置商與作業技術系統整合商而言,由於這些平台靈活且可供訂製,開發成本也會降低。
當然,對於製造商而言,優勢非常明顯。多用途 IPC 平台提供更簡單、更易於管理的存取方式,讓他們獲得最初推動數位轉型的所有優勢:即時控制、提高產品品質、降低成本,以及更快的創新途徑。