Predix Platform
Что такое платформа Predix?
Для промышленности
Predix — это масштабируемая, актив ориентированная информационная система Комплексная и безопасная платформа приложений, которая может запускать, масштабировать и расширять промышленные программные решения.
Передовые возможности IIOT
Платформа предоставляет возможности, необходимые для промышленных приложений: подключение активов, Edge технологии, аналитика и машинное обучение, обработка больших данных и цифровые двойники.
Создавайте один раз, развертывайте где угодно
Платформа Predix, разработанная как распределенная платформа приложений, оптимизирована для работы с большими объемами данных, высокой скоростью и интеграционным управлением данными.
Потребности промышленного Интернета вещей способствуют быстрому развитию Edge вычислений.
Predix Edge упрощает сбор и пересылку данных, обрабатывая любые вычислительные потребности. Благодаря мощным возможностям подключения и управления, поддержке контейнерных приложений и аналитики, а также масштабируемым вариантам развертывания Predix Edge может безопасно обрабатывать продвинутую аналитику и обработку данных от производственного цеха до центра обработки данных.
Встроенная пользовательская консоль обеспечивает прозрачность IoT и управление событиями без необходимости разработки специального программного обеспечения или приложений.
Богатые интегрированные возможности и рабочий процесс позволяют пользователям отслеживать промышленные данные и активы, анализировать аномалии и предупреждения, а также управлять событиями посредством разрешения проблем с использованием единой рабочей среды.
Вы также можете расширить или настроить пользовательский интерфейс Essentials, используя богатый набор API.
Аналитика для обнаружения аномалий, предиктивной диагностики, предписывающего контроля и т. д. Является катализатором для действительно эффективных преимуществ IIoT.
Платформа Predix предоставляет богатую аналитическую библиотеку и платформу для создания или импорта аналитики машинного обучения, а промышленная фабрика данных Predix поддерживает новейшие передовые масштабируемые технологии для поддержки самых требовательных аналитических рабочих нагрузок.
Для повышения операционной эффективности требуется единый источник достоверной информации о каждом активе (машине), парке активов или наборе активов, которые обеспечивают результаты на уровне производства. По своей сути платформа Predix — актив ориентированная.
Цифровые двойники кодируют эту информацию, чтобы отражать прошлые условия, текущие условия и прогнозы на будущее по этим активам. Приложения используют это для обеспечения технического обслуживания и работоспособности оборудования, предиктивной диагностики и оптимизации операций.
В тот момент, когда данные покидают актив, первоочередной задачей является обеспечение их доступности, достоверности и целостности. Платформа Predix безопасна по своей конструкции. Система безопасности Predix Platform, созданная с использованием глубокой защиты на всех уровнях и постоянно контролируемая, обеспечивает безопасность самой платформы, приложений, которые она поддерживает, процесса разработки программного обеспечения и безопасности данных, которые проходят через платформу. Платформа Predix предоставляет такие возможности, как двустороннее шифрование, и поддерживает сквозную шифрование для кода и данных.
Надежные каналы связи для удаленных объектов могут стать серьезной проблемой.
Predix Connectivity обеспечивает безопасную и надежную связь между Predix Edge и Predix Cloud по фиксированным, сотовым и спутниковым сетям.
Промышленный Интернет – мечты сбываются
В статье описаны разработанные компанией General Electric решения для промышленного Интернета: программная платформа Predix и устройство сбора и безопасной передачи данных Field Agent. Predix – инструмент для создания приложений, которые позволяют оптимизировать производственный процесс: анализировать состояние оборудования, выявлять узкие места в технологическом процессе и выдавать рекомендации по их устранению.
ООО «Адвантек Инжиниринг», г. Москва
Постоянно растущие требования к скорости и объему передачи информации, к оперативной и устойчивой связи между удаленными объектами, а также интеграция систем управления отдельными технологическими процессами с системой управления целым производством, использование на промышленных предприятиях облачных сервисов – все это привело к созданию технологии промышленного Интернета.
Промышленный Интернет – стандартизованный вариант Интернета для применения в промышленности. Его отличия от обычного Интернета заключаются в особых требованиях к кабелям и разъемам (экранирование, стойкость к коррозии), в реализации связи с подвижными объектами (гибкие кабели, устройства беспроводной связи), применении протокола RFC‑1006 для передачи по сети небольших объемов информации и т. д.
По мнению многих аналитиков, дальнейшее развитие промышленного Интернета приведет к неизбежной и максимальной цифровизации промышленных предприятий.
Однако сбор и передача огромного объема данных без их качественной обработки и анализа значительно снизили бы эффективность использования имеющейся информации.
На самом деле, промышленный Интернет появился не сегодня и даже не вчера, так почему же он начинает интенсивно развиваться только сейчас? Долгое время сдерживающим фактором было отсутствие эффективного программного обеспечения, которое помогало бы анализировать поступающую информацию и оперативно решать возникающие задачи. А чтобы программное обеспечение было доступным, и не в последнюю очередь с экономической точки зрения, оно должно быть «облачным». И конечно, немаловажной причиной является снижение себестоимости сенсоров.
Одним из лидеров в реализации и применении решений на базе промышленного Интернета является американская компания General Electric (GE).
GE считает, что следует максимально использовать потенциал промышленного Интернета, ценность больших массивов данных для упрощения бизнес-процессов и качественного переосмысления организации труда. Ставка делается на внедрение «облачных» сервисов и полную автоматизацию технологических процессов во всех жизненных циклах предприятия.
Чем больше данных мы получим, чем больше машин будет подключено, чем интенсивнее будет мониторинг и управление ими, тем более полную информацию мы получим, что поможет избежать незапланированных простоев и предсказывать их будущее поведение.
Понимая, какие перспективы сулят «облачные» решения в промышленности, компания GE вкладывает огромные средства в их развитие. В частности, была создана и успешно функционирует общедоступная платформа Predix. Чтобы лучше понять, какие возможности она предоставляет, давайте рассмотрим рисунок, приведенный на рис. 1.
Рис. 1. Система управления на базе промышленного Интернета
Классическая автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП) базируется на «трех китах»: сборе данных, их обработке и управлении процессом. Predix позволяет ввести «четвертого кита» – оптимизацию процесса. Под оптимизацией подразумевается анализ состояния оборудования, поиск и устранение «узких мест» технологических процессов, прогнозирование и предотвращение аварийных ситуаций, рекомендации персоналу относительно эксплуатации оборудования и многие другие улучшения, которые становятся возможными благодаря аналитике.
Несложно понять: чем больше статистических данных будет поступать в Predix, тем более детальный анализ и точные прогнозы мы получим в итоге. При этом обработка информации, хранение базы данных и анализ будут происходить на удаленном серверном оборудовании, что позволит значительно сэкономить на создании собственных центров обработки данных (ЦОД).
Данная платформа задумывалась как магазин приложений для промышленного Интернета. Predix предоставляет каждому разработчику технологию, инструмент для создания и развертывания своих собственных приложений в безопасной среде. Такие приложения называются предиктивными. Здесь можно провести аналогию с операционными системами Google Android или Apple iOS, у которых, как и у Predix, есть набор программных сервисов, помогающих разработчикам быстро создавать приложения для промышленного Интернета.
Итак, Predix – это мощная программная платформа, которая создана для того, чтобы дать возможность приложениям собирать и анализировать большие массивы данных, проводить удаленный мониторинг состояния машин и помогать им «общаться» друг с другом.
Одним из подразделов Predix является программа Equipment Insight (рис. 2), которая позволяет проводить предиктивный анализ, дистанционный мониторинг и диагностику оборудования. Именно с Equipment Insight взаимодействуют АСУ ТП предприятий.
Рис. 2. Equipment Insight: организация информационного потока
Однако при обмене информацией между АСУ ТП и «внешним миром» возникает вопрос безопасности. Для решения этой задачи при доступе к Equipment Insight используется специальное устройство – Field Agent (рис. 3), которое обеспечивает безопасность с помощью VPN-канала и шифрования данных.
Field Agent представляет собой контроллер в защищенном корпусе, с многоядерным ЦПУ и несколькими COM-портами для подключения к промышленному Интернету. Он собирает данные с машин, технологического объекта и передает их в облако по защищенному каналу связи.
Перечислим основные преимущества Field Agent:
— компактность, которая позволяет экономить место в шкафу и устанавливать устройство на DIN-рейку;
промышленное исполнение, благодаря которому контроллер можно эксплуатировать в жестких условиях, в широком диапазоне температур;
встроенный дисплей, ускоряющий настройку, позволяющий проводить экспресс-диагностику и облегчающий техническое обслуживание устройства;
— гигабитные СOM-порты c интегрированными переключателями, которые обеспечивают обмен, обработку данных и управление устройствами ввода/вывода. Технология TSN позволяет максимально «уплотнять» проводные линии, не влияя на производительность;
— высокая безопасность (достигается благодаря шифрованию данных с помощью спецификации TPM);
— доступ к облачным сервисам Predix. Четырехъядерный процессор позволяет одновременно решать большой круг задач (устанавливать высокоскоростные защищенные соединения по промышленному Интернету с сервисами Predix) без ущерба для производительности системы;
— совместимость с различными устройствами ввода/вывода: использование протокола PROFINET позволяет устанавливать высокоскоростные соединения с устройствами ввода/вывода от GE (RX3i, VersaMax) или других производителей;
— увеличение срока эксплуатации. Достигается с помощью технологии COM-Express.
Можно применять Field Agent для сбора и передачи информации в локальную систему верхнего уровня предприятия. В этом случае важную роль играет наличие «на борту» устройства большого количества протоколов для связи с контроллерами, станциями ввода/вывода, «умным» полевым оборудованием от различных производителей.
При использовании Field Agent в качестве точки доступа к сервисам платформы Predix заказчик платит только за установленное соединение.
Наглядным примером использования сервисов платформы Predix может служить производство и продажа электроэнергии генерирующими компаниями. Предположим, есть суточный цикл работы генерирующего оборудования, который рассчитывается, исходя из многих параметров, в том числе на основе износостойкости оборудования. Максимальная загрузка наблюдается утром и днем, а вечером оборудование работает в щадящем режиме. Зато в вечернее время неожиданно резко возрастает стоимость электроэнергии, поэтому встает вопрос о максимальной загрузке генерирующего оборудования. Однако это способно привести к его дополнительному износу и уменьшению интервала между проведением технического обслуживания. Имея данные по износу оборудования, срокам и стоимости техобслуживания, стоимости электроэнергии в текущий момент, определенный сервис Predix анализирует ситуацию и выдает рекомендации по загрузке генерирующего оборудования. Как показывает практика, применение таких рекомендаций позволяет увеличить ежегодную прибыль на 7–10 %.
Еще один практический пример использования сервисов Predix – животноводческая ферма. На каждую корову вешаются датчики, которые следят за состоянием животного. Автоматизирован процесс приготовления корма, кормления и дойки. Данные собираются и передаются в Predix, где проводится анализ и прогнозируются условия, приводящие к увеличению или уменьшению удоев, осуществляется мониторинг здоровья животных, даются рекомендации. Это также приносит значительный экономический эффект.
Обобщая, можно смело утверждать, что сервисы платформы Predix и промышленного Интернета позволяют организовать оперативный сбор и анализ данных с большого количества различных устройств, обеспечивают прогнозирование и предотвращение аварийных ситуаций, многократно повышают скорость реакции принятия решений при возникновении аварий, а защищенный облачный архив исключает потерю данных.
Статья_опубликована в журнале «ИСУП», № 4(64)_2016
GE Predix
Содержание
История
Разработан Predix SDK for iOS
18 октября 2017 года Apple и General Electric (GE) объявили о сотрудничестве, в рамках которого американские корпорации займутся развитием программного обеспечения для контроля электростанций и реактивных двигателей при помощи мобильных устройств. Такой софт будет создаваться как самими компаниями, так и сторонними разработчиками.
Совместными усилиями Apple и GE создали инструментарий для разработчиков (Predix SDK for iOS), упрощающий взаимодействие мобильной операционной системы Apple iOS и промышленной облачной платформы GE Predix. Пакет Predix SDK for iOS будет доступен для скачивания 26 октября 2017 года.
Благодаря Predix данные о работе ветряных энергетических установок, реактивных двигателей, лифтов и другого промышленного оборудования поступают на сервер, на котором анализируются, чтобы предсказать возможный сбой в работе техники или сделать ее более экономичной.
За счет нового ПО, разработанного при поддержке Apple, поступающая с Predix информация будет доступна находящимся на местах руководителям предприятий и электростанций, которые непосредственно работают с оборудованием GE, рассказал исполнительный вице-президент по глобальной экосистеме и партнерам подразделения GE Digital Кевин Ичпурани (Kevin Ichhpurani) в интервью агентству Reuters.
Ранее GE разместила в онлайн-каталоге App Store приложение Asset Performance Management, которое помогает промышленным предприятиям повышать надежность и стабильность работы оборудования, сокращая при этом расходы на техническое обслуживание и управление рисками операций. Это решение, в частности, внедрила крупная энергетическая компания Exelon, которая за счет Asset Performance Management улучшила работоспособность своего оборудования и общую производительность.
В рамках соглашения с Apple компания GE собирается сделать iPhone и iPad стандартными мобильными устройствами для своих 330 тыс. сотрудников и предложить им настольные компьютеры Mac в качестве альтернативы Windows-системам.
Выгода Apple от сделки с GE заключается в увеличении числа корпоративных клиентов, среди которых калифорнийский гигант сможет продвигать платформу Predix. Специалисты по продажам Apple будут проходить обучение, связанное с возможностями Predix, а начнут предлагать это программное обеспечение в комплекте с iOS-устройствами, отметила вице-президент по сбыту продукции Apple Сьюзен Прескотт (Susan Prescott).
Партнёрство GE Aviation и Teradata
В рамках партнерства GE и Teradata будут совместно предоставлять продукты и сервисы для рынка коммерческих авиаперевозок, основанные на технологиях обработки и анализа данных. Стратегическое сотрудничество будет реализовано в рамках совместных маркетинговых кампаний, продаж, сервисной поддержки и различных услуг на базе инфраструктуры обеих компаний. В итоге компании планируют предоставить рынку полностью завершенное решение, легкое для внедрения и масштабирования, соответствующее текущим задачам авиаперевозок.
Комбинируя бизнес-операции, активы и сети GE Aviation с компетенциями Teradata в области аналитики данных о потребителях, продаж, маркетинга и поддержки бэк-офиса, можно будет создать простую в развертывании, масштабировании и использовании экосистему. К примеру, ситуации с незапланированными изменениями в расписании рейсов и с задержками рейсов будут решаться GE с опорой на компетенции управления клиентским опытом от Teradata.
Такое сочетание позволит сделать весь процесс управления переносами времени вылетов более прозрачным благодаря включению в него информации по учету запасных частей, логистических данных, расписаниях и доступном резерве сотрудников. Прочие значимые бизнес-результаты в рамках партнерства будут проявляться в широком спектре сценариев взаимодействия – от повышения качества управления рейсами и прогнозного техобслуживания до общего повышения операционной эффективности перевозчиков и роста уровня удовлетворенности клиентов.
Департамент цифровых решений GE Aviation создает отраслевые приложения на основе платформы Predix, которая является фирменной разработкой компании для отраслевого Интернета Вещей. Это платформа для разработки edge-to-cloud, позволяющая объединять данные о работе двигателей, бортовых систем и текущие эксплуатационные характеристики в единый непрерывный поток для анализа и получения достоверной картины в реальном времени.
Использование этих аналитических инструментов в сочетании с программным обеспечением от Teradata позволяет получить наиболее гибкое, масштабируемое и производительное решение на рынке. Эти функции крайне востребованы в мировой отрасли авиаперевозок, где объем данных может достигать нескольких экзабайт в год. Технологии обеих компаний прекрасно отвечают задачам работы в облаках и обладают встроенной поддержкой решений крупных вендоров как локальных, так и публичных облачных сред.
2016: Predix подготовили для Azure
19 июля 2016 года GE и Microsoft объявили о начале сотрудничества, которое сделает платформу Predix доступной из облака Microsoft Azure. Версию для разработчиков стоит ожидать в конце 2016 года, а для коммерческой реализации Predix на Azure станет доступен ко второму кварталу 2017 года.
Согласно Gartner, в 2016 году в мире будет использоваться
6,4 млрд соединённых устройств и ожидается, что эта цифра вырастет до 20 млрд к 2020 году. В стремлении компаний отсоединить свои производственные установки от пограничных серверов, подключить их к облаку и доступности Predix на Azure партнеры видят более широкий выбор и гибкость для клиентов, безопасного использования значимых данных производственных установок и систем аналитики.
Программная платформа Predix обеспечивает связь любых промышленных объектов друг с другом и «облаком». Она создает условия для управления эффективностью активов (Asset Performance Management, APM) и оптимизации операций.
ОС Predix может разворачиваться в «облаке» для более широкого доступа.
GE сообщила о наличии версии, работающей на таких агрегатах, как реактивные двигатели, газовые турбины и локомотивы и все с одной целью – дать возможность приложениям собирать и анализировать большие массивы данных, удаленно проводить мониторинг состояния этих машин и помогать им «разговаривать» друг с другом.
По мнению руководства GE, программная платформа тем мощнее, чем больше людей её используют. GE продолжит работать над ОС, но открывая ее сторонним разработчикам, компания позволяет клиентам и партнерам писать собственное ПО. Из заявления компании следует: GE хочет, «. чтобы Predix стал Android или iOS в мире машин, языком промышленного интернета».
Представление промышленного интернета и ОС Predix
Согласно анонсу компании, операционная система Predix станет доступной для любой организации в 2015 году.
Развитие промышленного интернета
Intel помогает GE создать архитектуру оконечных устройств, где процессоры Intel будут интегрированы с Predix. Интеллектуальная технология поможет адаптироваться к особенностям фактически любого актива. Новую архитектуру планируется предложить производителям шлюзов, благодаря чему подключаемые устройства и сети датчиков смогут поддерживать Predix.
GE сообщила о заключении союза с компаниями Softbank, Verizon и Vodafone в деле организации сетевого взаимодействия и оптимизации беспроводных решений с учетом особенностей промышленного Интернета. В сотрудничестве с AT&T компания GE будет подключать машины и транспортные средства — локомотивы, корабли и самолеты — к глобальной сети AT&T и облаку.
Некоторые проекты действуют. Компания First Wind (занимается ветряными электростанциями) активно экспериментирует с увеличением количества датчиков на ветряках и качества обработки получаемой с них информации. Сенсоры на новых турбинах собирают в три — пять раз больше полезной информации, чем несколько лет назад. Апгрейд 123 ветряков на двух электростанциях позволил увеличить производство электричества на 3%.
