Radek Hofírek, odborník na edge computing Radek Hofírek, odborník na edge computing

O průmyslových datech z výroby koluje tolik informací, že nikoho nepřekvapí myšlenka, že jsou opravdu stěžejním palivem průmyslu. Jak se však vyznat v přehršli technologií, které jsou v současnosti dostupné? Radek Hofírek, produktový manažer společnosti Siemens a odborník na edge computing, nabízí pohled do tajů IT technologií na hraně či okraji.

Industrial Edge patří mezi pojmy, které možná pro některé budou ještě opřeny trochou tajemství, neupřesnění pojmu atd. Dokázal byste edge v průmyslu definovat?

Myšlenka edge computingu vychází částečně z anglického překladu slova edge – jde o hranu, ne nutně okraj. Jde o to umístit IT technologie co nejblíže zdroji dat, tedy ke stroji či výrobní lince. Místo toho, abychom posílali velké množství dat daleko, třeba někam do cloudu, kde to dlouho trvá a potřebujete značnou propustnost sítě apod., zpracujete je lokálně, přímo na stroji, a výsledky můžete posílát do nějaké tabulky či grafu, který se zobrazuje globálně pro manažery apod., nebo do centrální databáze. 

Někdy se při překladech používá fráze technologií umístěných na okraji. A v parafrázi jsem v jednom článku četl, že lidé a firmy, kteří chtějí vidět Průmysl 4.0, jej najdou na okraji.  Je toto vyjádření „na okraji“ v pořádku a opravdu se právě zde děje další pokrok v přijímání Průmyslu 4.0?

Siemens se stále ke konceptu Průmyslu 4.0 hlásí. Co se týče vyjádření na okraji, pokud otázku chápu správně, není to takhle úplně myšleno. Jde spíše o již zmíněnou hranu. Průmysl 4.0 a celý koncept digitalizace prostupuje v pojetí Siemensu napříč celým portfoliem i průmyslovou výrobou celkově. Spojení „na okraji“ může evokovat, že jde o nějakou okrajovou záležitost, že někde něco malého máte a to vám „udělá“ Průmysl 4.0. Celá myšlenka digitalizace a Průmyslu 4.0 prostupuje napříč všemi částmi. Pořídit si náš edge computing se nerovná tomu, že máte nasazený Průmysl 4.0. 

Jaké jsou hlavní výhody těchto technologií? Uvádí se většinou nižší náklady, vyšší rychlost, snadnější řešení problémů… Souhlasí to?

Souhlasí. Nejčastější myšlenky, které souvisí s edge computingem, většina zákazníků už zná či požaduje, akorát netuší, že se dají využít způsobem, který umíme. Velkým požadavkem byla prediktivní údržba, tedy požadavek na to vědět, že se něco rozbije dříve, než se tak stane. To je dobrá vlastnost. Máme lepší výslednou kontrolu, např. vizuální kontroly pomocí umělé inteligence. Dalšími výhodami propojení IT (cloud, databáze) a OT (úroveň výroby) je zvyšování rychlosti sběru dat a jejich zpracování, snadnější práce s daty. Celou dobu se bavíme hlavně o datech, protože dneska je práce s daty základním stavebním kamenem Průmyslu 4.0. Zmínil jste parafrázi článku, běžně se dnes dočtete, že data jsou „nová ropa“ 21. století a podobné věci. Určitě je to pravda, práce s informacemi je naprostý základ. 

S průmyslovým edge jde ruku v ruce i pojem edge computing. Je pravou výhodou řešení pak i přechod do cloudu, nebo tedy cloud computingu, kde se dají získaná data lépe hloubkově zpracovávat?

Technologie jako takové jsou na sobě nezávislé, můžete používat edge computing bez cloudu a naopak. Ale jak zmiňujete, jejich symbióza a propojení je to nejlepší, co můžete využít. Jak jsem zmínil na začátku, můžete okamžitě vyhodnocovat. Představte si to tak, že se něco stane, třeba aplikace edge computingu na prediktivní údržbu, která se nachází přímo u výroby a může následně v řádu milisekund reagovat zpět do výroby, upravovat nějaké parametry a zbytek dat posílat do cloudu, kde má kdokoli odkudkoli z celého světa centralizovaný přístup k datům. Tam je oproti edge computingu neomezený výkon, což je nesporná výhoda. Pokud se lidé pohybují v cloud computingu, mohou výkon navyšovat podle své potřeby. Díky takřka neomezenému výkonu, můžeme aplikovat hlubší a dlouhodobější analýzu dat a využít ji pro tvorbu např. simulačních modelů či neouronových sítí. 

Co pomáhá rozšíření tohoto konceptu? Jsou to dostupnější hardwarové možnosti? Přeci jen umisťování okrajových zařízení do sítě s dostatečným výkonem je dnes rozhodně levnější.

To je jeden z faktorů. Dneska jste s růstem kvality a výkonu procesorů schopni i na malém zařízení zpracovávat velké množství dat. Do co možná nejmenších krabiček, které se pak umístí přímo do výroby, je dnes možné umístit obrovský výkon. Zároveň, co si budeme povídat, cloud computing je pro lidskou představivost i pro techniky docela vzdálený pojem, nějaký „obláček“ s daty. Na druhou stranu je edge computing často fyzické zařízení, které může vidět na výrobě, je mu bližší a je jednodušší dojít ke shodě v nasazení. U nasazování bývá problém v tom, že chybí personál s IT odborností. Při nasazování edge či cloud computingu je třeba mít znalosti sítí, databází a často i daná oddělení ve větších firmách s těmito znalostmi jsou. Občas ale nespolupracují tak, jak by mohly. I to se snažíme změnit našim přístupem k věci. 

Ve výrobním závodě, který pracuje na tradičních proprietárních systémech provozních technologií, tyto systémy tradičně vyžadují rostoucí a robustnější serverovou infrastrukturu – hardware, databáze, sítě, zabezpečení a informační technologie. K tomu se musí přičíst náklady na hardwarové vybavení, software, licence a zdroje či inženýry pro podporu těchto systémů. Je právě i tento výpočet nákladů tradičního přístupu tím, který rozhoduje o rozšiřování edge?

Určitě edge může být levnější provozní variantou. Při kalkulaci investice by se nemělo zapomínat na to, že můžete zvýšit efektivitu výroby. Často umožňují snížit i personální náročnost – práci, kterou vykonával člověk, zastanou stroje, tím pádem je přesunut lidský potenciál a využíván tam, kde jej doopravdy potřebujete.

Možná se vrátím ještě trochu na začátek k úvaze, že pro řadu firem je edge computing špatně uchopitelný pojem. Jakou máte zpětnou vazbu od zákazníků? Je edge rozšířenou technologií i v oblasti požadavků, nebo jste stále ve fázi vysvětlování benefitů edge computingu? Nebo třeba spoustu technologií jen neumějí pojmenovat tímto termínem?

Je to velmi individuální, určitě najdeme zákazníky, kteří přímo jdou za námi a oslovují nás s požadavkem, že chtějí přímo náš edge computing, kterému říkáme Industrial Edge. Ale v obecné rovině je edge computing i další technologie, jako např. umístění umělé inteligence v průmyslu, poměrně málo rozšířeným prvkem. Z mého pohledu se s přibývajícím časem zájem zvyšuje, jde ruku v ruce se zájmem o myšlenku digitalizace nebo práce s daty. Pokud se budeme bavit o tom, co jste zmiňoval, řadu problémů, které zákazníci řeší, jsou řešitelné těmito technologiemi – edge, umělá inteligence. Překážkou bývá, že zákazníci nemají dostatečné povědomí o možnostech, které nabízejí, nebo neumějí problém dostatečně dobře pojmenovat, aby si uvědomili, že jde o to, co potřebují. S tím ale my jako Siemens umíme pomoct. Ať už osvětou, nebo kolegy, kteří jsou schopni vypracovat firmám celkovou koncepci digitalizace. Oni už jsou pak připraveni správně a výstižně pojmenovat potřeby zákazníka a pomoci je naplnit. 

Kdybychom šli do fáze implementace, Siemens má jakou nabídku, jaké produkty pro edge computing je schopen nabídnout?

Pokud se jedná jen o edge computing, v dnešní době nám běží hlavně na našich průmyslových počítačích (IPC). Také mohou běžet na tzv. Unified Comfort Panelech. Nabídka se ale stále rozrůstá, máme i moduly pro umělou inteligenci k našim PLC. Třeba k našemu Simaticu S7-1500 je možné na vstupech i výstupech přidávat karty; jedna z těch karet je schopna rozběhnout naučenou neuronovou síť a pomáhat právě s vizuální kontrolou produktů. Portfolio se stále rozrůstá, novinkou je i IPC ve spolupráci s Nvidií – edge, který obsahuje procesorové čipy Nvidie stavěné na běh umělé inteligence a její učení. 

Je pro firmy snadnější vaše řešení využívat pouze v projektech tzv. na zelené louce, nebo se dá dobře implementovat do již vytvořených informačních a výrobních struktur?

Řešení je určitě možné nasadit nejen na tzv. green fieldech. Běžně a většinově nasazujeme na už běžící výrobu. Pokud se budeme bavit o technologiích, které už fungují, naopak Industrial Edge od Siemensu je jako platforma plně otevřená. Myšleno je to tak, že jsme schopni napojit se na data nejen z našich Simaticů, ale podporujeme i řídicí systémy konkurence. Zjednodušeně řečeno, cokoli má dnes moderní způsob komunikace, jsme schopni na to se napojit a data z těchto zařízení dostat. Zákazník není ničím omezen, nemusí využívat jen produkty Siemens. Stejně tak je platforma otevřená v tom, že jsou aplikace dostupné od Siemens, ale pokud si budete chtít vyvinout vlastní, případně někoho kontraktovat na vývoj aplikace na míru, ani to není zpoplatněno, ničemu to nebrání. Můžete vzít naši platformu, naprogramovat na ni co potřebujete, cokoli by vám pomohlo s výrobou. Pokud tuto možnost nemáte, je tady Siemens, který má dostupné možnosti a rád pomůže. 

Jaký sám předvídáte vývoj v edge technologiích? Do jakých oblastí či tipů provozů se budou nejčastěji prosazovat a proč?

Co se týče edge computingu, do budoucna vidím rostoucí tendenci v nasazení hotových aplikací našich či spolupracujících partnerů. To se může stát zajímavé pro většinu výrob. Pro velkou sériovou výrobu má edge computing výhodu v tom, že může sbírat velké množství dat a umožnit jejich zpracování. Segment, který pro nás není ještě tak rozšířený a bude do budoucna hodně zajímavý, jsou výrobci strojů. Myšlenka toho, že dodáte stroj jako takový i s edge computingem a navíc s aplikacemi vyvinutými přímo na míru, je pro mě hodně zajímavá. Můžete dálkově posílat aktualizace stroje, vylepšit aplikace. To je momentálně poměrně podceňovaná oblast, ale postupem času bude nabývat na důležitosti.

Řízení a údržba průmyslového podniku

Časopis Řízení a údržba průmyslového podniku již přes 10 let patří mezi neodmyslitelný zdroj informací v oblasti průmyslové údržby a diagnostiky. Část obsahu je z pera licenčních autorů Plant Engineering z USA.

www.udrzbapodniku.cz