Индустриалният интернет – сензори навсякъде

Кристофър Мимс, WSJ

Ето го парадоксът на американска високо автоматизирана и независима от труда промишленост. Макар и в по-голямата си част комплексна, тя не е толкова високотехнологична. Представете си машините за щамповане на метал във фабрика за авточасти, които лесно могат да имат полезен живот до 40 години.
А сега си представете поточната линия близо до Остин, Тексас, където Samsung Electronics Co. прави ядрени чипове за Iphone-ите на Apple. Обиколих съоръжението миналото лято. Това е девствена бяла среда, пълна с подобни на WALL-E роботи, каращи кутии, пълни със силициеви пластини от една станция към следващата. Всеки детайл във фабриката се измерва чрез сензори, които наливат данни в централизирана база, където той може да се обработва, за да се оптимизира производството. Единствените хора там имат задачата да поддържат правилната работа на машините.

Но това означава, че все още има голяма възможност за използване в производството на знанията, които Силициевата долина прилага, например, в рекламата. „Хората наистина мислят за прилагане на рисков капитал и технологични иновации към неща, които са 10 пъти по-големи от рекламния пазара“, коментира Йон Собел, главен изпълнителен директор на Sight Machine Inc., която помага на компаниите да обработват информацията, идваща от поточните линии. Промишлеността е индустрия на стойност 12 трилиона долара годишно. Годишните разходи за реклама са половин трилион долара. Тази промяна на начина на производство има много имена – четвърта индустриална революция, индустриално Internet of Things, смарт фабрики – но в основата си се отнася до събирането на колкото повече повече данни от всички машини във фабриките, изпращането им в облака, разбор с изкуствен интелект и използване на резултатите, за да направят тези фабрики по-продуктивни, по-евтини и по-надеждни.
Целта е да се извлекат данните от техните хранилища – машината, фабриката или логистичната система – да се обединят по начин, който позволява вземане на решения в реално време.

Ето примери какво тази „революция“ може да постигне: дешифрирането на това как температурата на околния въздух се отразява на производителността на цялата фабрика. Или производството да се увеличава и свива, така че да реагира по-гъвкаво на продажбите. Или предотвратяване на непланирани престои, когато една-единствена критична машина се счупи неочаквано, което може да бъде изключително скъпо, тъй като тя може да спре огромна производствена линия, простираща се от суровините до крайните стоки.
Виждали сме такъв „превентивен ремонт“ в самолетите и дори в нашите автомобили, където сензорите и софтуерът позволяват да се определи предварително, кога една част ще се счупи и операторите дебнат, за да я заменят предварително.

Мислех, въз основа на бърборенето за „индустриален интернет,“ че сме напреднали от този процес. Но се оказва, че не е така.
Дори General Electric, която заедно със Siemens AG, International Business Machines Corp., Cisco Systems Inc. бяха големи застъпници за индустриалния интернет в САЩ, се изправиха пред предизвикателства в прилагането на новите процеси в своите предприятия.
Честно казано, едно от нещата, по които работим е как да свържем завареното оборудване, коментира Карън Кер, старши управляващ директор в GE Ventures. GE има 500 фабрики и целта на компанията е да трансформира 75 от тях в смарт фабрики тази година.

Част от предизвикателството е да се използва правилно вече наличният хардуер. По-новите машини са снабдени с датчици и портове за данни, които обикновено се използват само когато тези машини са построени или ремонтирани, казва Денис Ходжис, ИТ директор на Inteva Продукти LLC, която е основен производител на автомобилни части. Въпреки че данните от тези сензори не са предназначени да се използват за наблюдение в реално време на работата й, се оказва, че дори и косвени мерки за здравето на машината, като температурата й, може да се комбинират с други данни, които да позволяват на инженерите да разберат неща за устройството, които не може да се измерят директно, и да ги предпазят от счупване.

Други работят върху начини да се поставят допълнителни сензори, там, където те не са били преди, което създава нови предизвикателства – например, как да се захранват.

Наскоро отбелязах един часовник, който може да е предвестник на това бъдеще, наситено със сензори. Новият Matrix PowerWatch, пуснат тази седмица, не се нуждае от презареждане. Той се захранва с термоелектричество – което означава, че може да превърне всяка температурна разлика в електричество. Докато го гледах, малкият електрически бар бавно нарасна, докато часовникът генерира 200 микровата на енергия, събрани директно от топлината на тялото ми. Това е сравнително малко енергия, но достатъчно за умните часовници или за сензорите и предавателите, разположени в интелигентни фабрики.
Източници на енергия като този или соларните панели и пиезоелектричеството, което получава енергия от вибрации, като ключът към поставяне на сензори върху по-голямата част от вече изградените съоръжения, пестейки разходи и време за подмяна на сензорни батерии.
„Вие искате да можете да ги сложите там и да забравите,“ казва Ходжис от Inteva. „Само факта, че не е нужно захранване, наистина може да бъде нещо интересно“, добавя той, особено в заводите, които са до 750,000 квадратни фута, каквито са някои от Inteva. Такива устройства, комбиниращи сензор, безжично предаване и енергийната технология на Matrix, са в процес на разработване от Civionics Inc., казва главният изпълнителен директор Джери Roston.
Приложението на тези технологии спрямо часовници и в производството е само началото. Потребителите на Civionics включват компания, която наблюдава състоянието на мостовете в Индия и мултинационален минен гигант, който поставя сензори на най-едрото и скъпо оборудване. Гигантите в тези сфери разбраха посланието – — 3M Co. е стратегически инвеститор в Matrix, а GE е инвеститор в Sight Machine.

Какви коли ще караме през 2020 г.

салон в Женева

Самоуправляващите се автомобили и коли, които се свързват със смартфона, са бъдещето, стана ясно на Автомобилния салон в Женева. Той представя 900 нови автомобила, които съдържат новите концепции в автомобилостроенето за следващите години.
Автоиндустрията излезе от кризата, като повечето пазари отбелязват ръст, а в световен мащаб продажбите са се увеличили с 5.2% от началото на годината. Увеличеното предлагане на градски и компактни автомобили показва, че въпреки всичко, производителите разчитат на ръст в търсенето в този сегмент.

Ръстът на „зелените автомобили (65 нови модела) е очакван, на фона на евроизискванията, според които автомобилите трябва да съкратят емисиите с една четвърт до 2020 г.

Един от главните технически параметри на всеки автомобил вече не е максималната скорост, а разходът на гориво и емисиите СО2. Свещеното число, към което се стремят всички, е 95. Толкова грама СО2 на км трябва да произвежда средностатистическият автомобил на Евросъюза през 2020 г. Критерият трябва да бъде покрит от 95% от производителите през тази година (в ЕС обичат да залагат цели с повтарящи се числа, а 2020 г. е още по-натрапчива обсесия – виж например, новите цели за ВЕИ). Година по-късно – всички.
При това положение електрическите и хибридните автомобили стават много важни, тъй като има възможност да се продават повече мощни автомобили в замяна на коли с емисии СО2 под 50 г на км. Според организаторите на изложениетот в Женева 65 автомобила или 7% от всички представени отговарят на нормите за 2021 г.
Вече всяка голяма марка има поне един хибриден или електромобил. Най-актуални са плъг-ин хибриди или PHEV – двигател с вътрешно горене с намален обем, допълнен от електромотор и батерия с достатъчен капацитет, за да се движи в електрически режим на около 50 км. С тези устройства са оборудвани показаните за първи път на изложението Volkswagen Golf GTE , Volvo Car , Mitsubishi и Toyota. (Технологията е сложна, но дава много добра икономия и се вмества в рамките на 95 г/км. ) Екзотично решение с пневматични акумулатори показа на автомобилния салон в Женева и френската „Пежо” чрез Peugeot 2008 Hybrid Air .
A по-радикален подход за чисти технологии използва Kia Soul EV, напълно електрическа версия на кросоувъра с литиево- йонни батерии и резервна мощност на около 200 км. Още по-смело решение са колите на водородни горивни клетки, които генерират електричество за задвижване на колелата посредством химична реакция. Такива са Toyota FCV Concept , Honda FCEV и Hyundai Intrado . Техен плюс е скоростта на зареждане при нулеви показатели на емисиите на CO2 , а минус – липсата на инфраструктура за водородни бензиностанции и относително високата цена на горивото. Серийните версии ще бъдат пуснати за продажба през следващата година.

Роботи на пътя

Към 2020 се очакват да се появят първите серийни автомобили-роботи. Елементи от системата за автономно управление вече се внедревят като опции в серийните автомобили, вече не само в най-скъпите модели. Затова може да се говори за автомобилна конвергенция.

Системата за следене на маркировката, пътните знаци и на шума от пътя, аварийното спиране, адаптивният круиз контрол и паркинг асистентите са предвестники на бъдещите автоматични автомобили. И тук не става въпрос само за шлифоване на технологията, но и за решаване на юридечските проблеми (кой ще плаща фишове, ако камерите засекат кола, карана от робот със 150 км в час). Засега става дума за опитни образци: Renault Next Two, роботизирана Nissan Leaf или Lexus LS или серийния Mercedes – Benz S -Class с набор от опции, които позволяват човек да не следи пътя през цялото време.

колаНо швейцарците от Rinspeed са вече се опитват да преосмислят салона на превозното средство. Концепцията XChange , автономна кола, направена въз основа на Tesla Model S предлага истинска бизнес класа. Автомобилът отива сам до определено място, в него може да се работи, играе, да гледате филми или просто да се радвате на звездите през стъкления покрив . Кормилната колона се премества в центъра на предния панел, а облегалките предлагат видео екран.

Информационна симбиоза

Най-забележителната нова тенденция е интеграцията на автомобилите с комуникационните технологии. Смартфонът на вече не служи само за пътна информация. Дори в малкия Peugeot 108 вече има 7 – инчов сензорен екран, който се превръща в огледалон на свързания смартфон – Mirror Screen. Тази симбиоза позволява достъп до приложения, без да сваляте ръцете си от волана, да контролирате смартфона с гласови команди.

Apple обяви създаването на цялата система за електронен контрол на автомобили въз основа на iOS
Компанията използва изложението, за да демонстрира първото поколение на технологията CarPlay, която е съвместима с всички iPhone 5 и се свръзва с USB с компютъра на автомобила. Това позволява да се използва функционалността на смартфона за достъп до карти (но не тези на Google), музика и за разговори. Гласовото приложение Siri може да се активира чрез бутони на кормилото
Apple партнира с Ferrari, Volvo и Mercedes – Benz и е обявено подписване на договори с още компании, макар някои от тях вече да използват Android.

салон в женеваБутоните и ключове на предния панел се заменят от огромни сензорни екрани на най-видно място, като при концепцията на Volvo Estate и серийния Tesla Model S. Необходимите постоянно физически бутони се преместват на волана, освобождавайки пространство в кабината, който се вижда ясно в Пежо 308 , първият с предно задвижване BMW Active Tourer и особено – в необикновения Citroën C4 Cactus (снимка).
Интеграцията на автомобила със смартфона е забележителен ход, особено на фона на последните данни, които показват, че младото поколение купува доста по-неохотно автомобили от своите родители.