Priemysel 4.0 zaznamenal výrazný pokrok v Spojených štátoch s viac ako 36 500 podnikmi na spracovanie potravín a nápojov.Konektivita medzi strojmi (M2M), veľké dáta a strojové učenie sa rýchlo prijímajú na zlepšenie ziskovosti v odvetví, ktoré sa dlho vyznačuje nízkymi maržami.Od prediktívneho plánovania údržby a monitorovania dodávateľského reťazca až po generovanie sledovacích údajov pre vládne požiadavky, Industry 4.0 zvyšuje efektivitu v rámci celého podniku.Údaje zozbierané z inteligentných senzorov na výrobných poschodiach sa analyzujú na rôzne účely, vrátane konzistencie chuti, riadenia logistiky, predpovede trvanlivosti produktov, presnosti balenia a bezpečnosti zamestnancov.
Zatiaľ čo potravinársky a nápojový priemysel (F&B) zaostáva za automobilkami a výrobcami energie v prijímaní Industry 4.0, žiadna iná priemyselná kategória by z toho nemohla ťažiť viac. Zatiaľ čo potravinársky a nápojový priemysel (F&B) zaostáva za automobilkami a výrobcami energie v prijímaní Industry 4.0, žiadna iná priemyselná kategória by z toho nemohla ťažiť viac. В то время как индустрия продуктов питания и напитков (F&B) отстала от автопроителевопроититизевод й энергии в ринятии Индустрии 4.0, никакая другая отрасль не может извлечэтоз Zatiaľ čo potravinársky a nápojový priemysel (F&B) zaostáva za výrobcami automobilov a výrobcami energie v prijímaní Industry 4.0, žiadne iné odvetvie z toho nevyťaží viac. Hoci potravinársky a nápojový priemysel (F&B) je pred výrobcami automobilov a výrobcami energie z hľadiska 春抱工业4.0, žiadna iná priemyselná kategória z toho nemôže ťažiť viac. В то время как индустрия продуктов питания и напитков (F&B) отстает от автопроитиолевопроититивовов й энергии в ринятии Индустрии 4.0, никакая другая отрасль не может извлечэтоз Zatiaľ čo potravinársky a nápojový priemysel (F&B) zaostáva za výrobcami automobilov a výrobcami energie v prijímaní Industry 4.0, žiadne iné odvetvie z toho nevyťaží viac. Nové digitálne technológie teraz pomáhajú odvetviu F&B reagovať pružne na meniace sa požiadavky spotrebiteľov a vznikajúce príležitosti. Nové digitálne technológie teraz pomáhajú odvetviu F&B reagovať pružne na meniace sa požiadavky spotrebiteľov a vznikajúce príležitosti.Nové digitálne technológie teraz pomáhajú potravinárskemu a nápojovému priemyslu rýchlo reagovať na meniace sa požiadavky spotrebiteľov a nové príležitosti.Nové digitálne technológie teraz pomáhajú reštauračnému priemyslu pružne reagovať na meniace sa požiadavky spotrebiteľov a vznikajúce príležitosti.Webové technológie tiež umožňujú odvetviu dodržiavať prísne vládne nariadenia týkajúce sa bezpečnosti potravín, vysledovateľnosti, nutričnej hodnoty a udržateľnosti.Okrem toho umožňuje spoločnostiam získať konkurenčnú výhodu pomocou prevádzkovej analýzy na prijímanie rozhodnutí na zvýšenie produktivity a zníženie prevádzkových nákladov.
Jednou z obáv, ktorá bránila priemyslu F&B od úplného prijatia Industry 4.0, je vnímaná krehkosť priemyselných sieťových zariadení. Jednou z obáv, ktorá bránila priemyslu F&B od úplného prijatia Industry 4.0, je vnímaná krehkosť priemyselných sieťových zariadení.Jedným z problémov, ktorý zabránil potravinárskemu a nápojovému priemyslu plne prijať Industry 4.0, je vnímaná krehkosť priemyselných sieťových zariadení.Jedným z problémov, ktoré bránia reštauračnému priemyslu plne prijať Industry 4.0, je zraniteľnosť zariadení priemyselných sietí.A tu je dôvod, prečo: Trh s potravinami a nápojmi kladie prísne hygienické požiadavky na zariadenia, systémy a komponenty, vrátane zariadení, ako sú továrenské senzory, priemyselné spínače, akčné členy a ďalšie sieťové zariadenia.Tieto zdravotné požiadavky sú načrtnuté v nariadení FDA „Preventívna kontrola ľudských potravín“, čím sa zabezpečuje, že sa prijímajú „primerané preventívne opatrenia a preventívne opatrenia“ na minimalizáciu rizika kontaminácie potravín.Hoci zariadenia napojené na sieť len zriedka prichádzajú do priameho kontaktu s potravinami, všetky rovnako podliehajú predpisom FDA, ktoré ich vystavujú vysokotlakovým vodným lúčom počas dezinfekcie, čím sú vystavené drsným čistiacim prostriedkom, pare, korózii a vlhkosti.Nie je ťažké pochopiť, prečo by majitelia závodov mohli prehodnotiť svoje rozhodnutie umiestniť citlivé sieťové zariadenia do tohto nie ideálneho prostredia.
Preto sa od výrobcov sieťových komponentov vyžaduje, aby zlepšili svoju technológiu.To platí najmä pre kritické priemyselné ethernetové prepínače slúžiace ako chrbtica siete.Zatiaľ čo zlyhaný ethernetový prepínač je veľkým problémom v komerčnom prostredí, v potravinárskom a nápojovom priemysle môže viesť ku katastrofálnym stratám vo výrobe, stiahnutiam zo strany vlád, regulačným pokutám a poškodeniu dobrého mena značky.
Spracovatelia F&B majú ďalší unikátny problém. Spracovatelia F&B majú ďalší unikátny problém. У процессоров F&B есть еще одна уникальная проблема. Spracovatelia F&B majú ďalší unikátny problém.Cateringové podniky majú ďalší jedinečný problém.Surové produkty používané pri výrobe majú zvyčajne relatívne krátku trvanlivosť, pretože väčšina z nich je organická.Keď sú výrobné linky vystavené dlhším odstávkam v dôsledku porúch alebo porúch spínačov, pôvodný výrobok musí byť zlikvidovaný spôsobom šetrným k životnému prostrediu.To môže viesť k poplatkom a pokutám za likvidáciu tuhého odpadu, nehovoriac o značných nákladoch na výmenu samotných surovín a čase, ktorý je potrebný na vyčistenie linky pred spustením.
S príchodom Industry 4.0 sa ethernetové prepínače presunuli zo sféry zabezpečenia príkazov a riadenia IT do tvrdej reality OT dielní, kde je produktivita každý deň ohrozená mnohými environmentálnymi rizikami. Tento článok sa zaoberá tým, aké vlastnosti treba hľadať v priemyselnom ethernetovom prepínači, ktorý môže poskytnúť dlhodobú spoľahlivosť v závode na výrobu potravín a nápojov. Tento článok sa zaoberá tým, aké vlastnosti treba hľadať v priemyselnom ethernetovom prepínači, ktorý môže poskytnúť dlhodobú spoľahlivosť v závode na výrobu potravín a nápojov. В этой статье рассматривается, какие качества следует искать в промышленном Ethernet-kontomrom беспечить долгосрочную надежность на предприятии F&B. Tento článok sa zaoberá tým, aké vlastnosti je potrebné hľadať v priemyselnom ethernetovom prepínači, ktorý môže poskytnúť dlhodobú spoľahlivosť v zariadení F&B. В этой статье описывается, какие качества следует искать в коммутаторе Industrial Ethernet, чтобропионторе ю надежность на предприятии F&B. Tento článok popisuje, aké vlastnosti je potrebné hľadať v prepínači priemyselného Ethernetu, aby sa zabezpečila dlhodobá spoľahlivosť v prevádzke F&B.
Predtým, než budeme diskutovať o hodnote priemyselných ethernetových prepínačov v továrňach F&B, povedzme si, čo ethernetové prepínače vlastne robia.
Ethernetový prepínač funguje ako sprostredkovateľ.Prijme dátový blok alebo „rámec“ na jednom z portov, načíta MAC adresu rámca, určí cieľ a odošle údaje na cieľový port v nanosekundách.Dáta je možné prenášať súčasne cez dva kanály rýchlosťou 100 Mbps („Fast Ethernet“), 1 Gb/s („Gigabit Ethernet“) a čoraz viac 10 Gbps („10 Gbit Ethernet“).prenos v každom smere).
Ethernetové prepínače sú riadené alebo nespravované.Výber jednej alebo druhej možnosti inštalácie do značnej miery závisí od prevádzkových požiadaviek majiteľa podniku.Sieť so základnou káblovou topológiou zvyčajne používa nespravované prepínače, ktoré umožňujú pripojeným zariadeniam komunikovať medzi sebou, ale zriedkavo s ostatnými.Nespravované prepínače nie sú viditeľné ani adresovateľné v sieti IP.Ako zariadenia typu plug-and-play je ich hlavnou výhodou to, že poskytujú rýchlu, lacnú inštaláciu bez konfigurácie a bezproblémovú výmenu zariadenia.Nespravované prepínače sú užitočné v malých sieťach na pridávanie ďalších portov, keď iné zariadenie vykonáva správu údajov, diagnostiku a ďalšie funkcie inteligentnej správy.Napríklad nespravovaný prepínač môže spravovať podsystémy používané na meranie špecifických komponentov na výrobnej linke, ale nedokáže spravovať komplexnú správu IP video monitorovacieho systému, ktorý v reálnom čase prenáša obrázky továrne vo vysokom rozlíšení.
Ako už názov napovedá, riadený prepínač je inteligentné riadiace zariadenie.Používanie spravovaného prepínača vám umožňuje vzdialene spravovať, konfigurovať, monitorovať a odstraňovať problémy vo vašej sieti prostredníctvom grafického používateľského rozhrania webového prehliadača alebo rozhrania SSH/Telnet/Serial CLI.Každý riadený prepínač má svoju vlastnú IP adresu, takže je viditeľný ako člen siete.Spravované prepínače tiež umožňujú zdieľané siete medzi továrňami.
Komplexné siete s redundantnými kruhovými topológiami budú vyžadovať funkcie, ktoré nájdete iba v riadených prepínačoch.Spravované prepínače umožňujú redundantné topológie v kruhových štruktúrach, aby sa zabránilo strate pripojenia bez zlyhania spojenia.Inými slovami, musia byť nainštalované spravovateľné prepínače, aby sa vybudovala sieť pre skutočne neprerušovaný prenos dát.Spravované prepínače poskytujú zmeny smerovania, keď normálne smerovanie zlyhá.Čas potrebný na nájdenie a použitie novej trasy v sieti, niekedy označovaný ako čas prepnutia alebo obnovy, je kľúčovým parametrom výkonu prepínača. Kvôli kritickej povahe redundantnej siete pri spracovaní by mal spravovaný prepínač, ktorý vyberiete, podporovať protokol Ethernet Ring Protection Switch, ktorý dosahuje <50 ms času obnovy siete. Kvôli kritickej povahe redundantnej siete pri spracovaní by mal spravovaný prepínač, ktorý vyberiete, podporovať protokol Ethernet Ring Protection Switch, ktorý dosahuje <50 ms času obnovy siete.Kvôli kritickej povahe redundancie siete počas spracovania musí spravovaný prepínač, ktorý si vyberiete, podporovať protokol Ethernet Ring Protection Switch, aby sa dosiahli časy obnovy siete kratšie ako 50 ms.Vzhľadom na kritickú povahu redundantných sietí počas spracovania musí spravovaný prepínač, ktorý si vyberiete, podporovať protokol Ethernet Ring Protection Switch, ktorý poskytuje čas obnovy siete kratší ako 50 ms.
Štandardné komerčné ethernetové prepínače nevydržia priemyselné použitie, aj keď sú umiestnené v skrini.Komerčné spínače sú určené na inštaláciu v domácnostiach alebo podnikoch a nie sú chránené pred vysokými úrovňami EMC, nárazmi, vibráciami a vlhkosťou alebo inými environmentálnymi rizikami.Sú navrhnuté pre úzky teplotný rozsah a používajú jeden AC zdroj.
Priemyselné ethernetové prepínače sú na druhej strane navrhnuté pre drsné prostredie, či už v potravinárskom a nápojovom priemysle, rafinériách alebo automobilkách.Skonštruovaný z vysoko kvalitných komponentov prekonáva komerčné modely z hľadiska odvodu tepla, elektromagnetickej kompatibility a životnosti.Namiesto striedavého napájania zvyšujú spoľahlivosť externým redundantným jednosmerným napájaním.Odolné voči nárazom, EMC, vlhkosti, plynom, chemikáliám, korózii a prachu, priemyselné ethernetové spínače môžu byť inštalované v takmer akomkoľvek drsnom prostredí, pri teplotách od -40 °C do 70 °C.Vyžaduje sa robustné kovové puzdro a utesnené vodotesné konektory sa nerozbijú, ak je zariadenie vystavené silným vibráciám.
Jeden z týchto typov vodotesných konektorov sa nazýva M12, kde M znamená metrický a 12 znamená dĺžku vonkajšieho priemeru závitu, ktorý je 12 mm.Pretože sú okrúhle, dokážu zvládnuť vysoké prúdy a ľahšie sa získajú s ochranou proti vniknutiu (IP) ako štandardné pravouhlé konektory, pretože sú odolnejšie voči nečistotám, piesku a vode, ktoré môžu spôsobiť koróziu a iné problémy.To všetko robí ethernetové prepínače M12 ideálne pre potravinársky a nápojový priemysel.Okrem toho majú konektory M12 rôzne priradenia pinov v závislosti od typu a počtu signálov, zapojenia a kódu.Väčšina gigabitových ethernetových konektorov M12 je označená kódom X pre bezchybný vysokorýchlostný prenos dát.Kovový kríž (v tvare X) v konektore bezpečne oddeľuje štyri dátové páry.
Náročné priemyselné prostredia často vyžadujú ethernetové prepínače namontované na DIN lištu vo vzdialených skriniach alebo hlavných ovládacích skriniach.Táto metóda vyžaduje dlhé a objemné káble pre pripojené zariadenia.Okrem dodatočných nákladov a zložitosti môže vedenie káblov v zariadení vytvárať nebezpečenstvo zakopnutia a pádu.Odolné kovové puzdro IP67 (vodotesné) v kombinácii s konektorom M12 umožňuje ethernetový prepínač namontovať na stenu alebo namontovať na stroj mimo rozvádzača, čím sa skracuje dĺžka káblov a nie je potrebné kupovať väčšiu skrinku. Kovové kryty tiež odolajú škrabancom od nástrojov a zariadení v prostredí spracovania F&B a zachovávajú najvyššie štandardy v oblasti bezpečnosti a hygieny. Kovové kryty tiež odolajú škrabancom od nástrojov a zariadení v prostredí spracovania F&B a zachovávajú najvyššie štandardy v oblasti bezpečnosti a hygieny.Kovové kryty sú tiež odolné voči pretlačeniu nástrojmi a zariadeniami v prostredí potravín a nápojov a spĺňajú najvyššie bezpečnostné a hygienické normy.Kovové puzdro tiež odolá nárazom nástrojov a zariadení v potravinárskom priemysle a spĺňa najvyššie bezpečnostné a hygienické normy.Hladké okraje krytu spínača zabraňujú rastu baktérií a hromadeniu vody.
Sieťové prepínače sú často prehliadané, ale sú dôležitou súčasťou sieťovej hádanky.Výber správneho sieťového prepínača pre váš závod na výrobu potravín alebo nápojov závisí od veľkosti siete, zložitosti, prevádzky a počtu pripojení.Nasledujú ďalšie funkcie priemyselného prepínača, ktoré môžu pomôcť podporiť úlohu prepínača v sieťovej infraštruktúre, hoci zoznam nie je ani zďaleka úplný:
High Power over Ethernet (PoE) BudgetPoE kombinuje dáta a napájanie cez jeden ethernetový kábel, čím znižuje zložitosť inštalácie a dlhodobé náklady na údržbu.Riadený prepínač napája napájané zariadenia (PD) kompatibilné s IEEE 802.3at/af s 30 W na port a celkovým rozpočtom PoE 240 W.Ethernetový prepínač M12 Managed PoE pomáha zjednodušiť vašu komunikačnú infraštruktúru znížením množstva dodatočného vybavenia, káblov a zásuviek, ktoré potrebujete.Aby sa šetrila energia, mnohé riadené prepínače M12 tiež podporujú funkcie plánovania PoE a obmedzovania PoE na nastavenie trvania výstupného signálu PoE a požadovaného výkonu.Pri výbere prepínača vyberte taký, ktorý vám umožní individuálne nastaviť výkon dostupný na každom porte tak, aby zodpovedal presným požiadavkám každého pripojeného zariadenia, čím sa optimalizuje rozpočet PoE prepínača.
Viaceré gigabitové ethernetové porty Ethernetový prepínač s viacerými 1G uplinkmi je nutnosťou pri inštalácii alebo inovácii siete – čím viac portov, tým je odolnejší do budúcnosti.Ďalšie gigabitové porty uľahčujú rozšírenie a poskytujú potrebnú flexibilitu.
Ľahké riadené prepínače vrstvy 3 Ľahké riadené prepínače vrstvy 3 (LL3) sú cenovo dostupnou alternatívou k úplnému prepínaču vrstvy 3 a inovácii prepínačov vrstvy 2.Môže sa rozhodovať na základe IP adries a statických zásad podobných prepínačom na 3. vrstve.Rozdiel je v tom, že prepínač Lightweight Layer 3 nepodporuje smerovacie protokoly, iba statické smerovanie.Zjednodušené prepínače vrstvy 3 vám umožňujú vytvárať siete VLAN, trasy VLAN a trasy IP založené na statických trasách.
Kybernetické útoky na potravinársky priemysel raketovo vzrástli, pričom ransomvér zasiahol najmenej päť veľkých potravinárskych spoločností od roku 2017. Prepínače Lightweight Layer 3 monitorujú a monitorujú sieť, aby bolo možné vypnúť aktívne hrozby.Mnohé ethernetové prepínače poskytujú komplexné zabezpečenie siete, podporujúce viacero používateľských účtov, ACL, RADIUS, TACACS+, SSH, HTTPS/SSL, IP Source Guard, 802.1x a ďalšie.
Quality of Service (QoS) Mnoho riadených prepínačov podporuje Quality of Service, ktorá sa používa na kategorizáciu typov prevádzky označenej sieťou do rôznych tried služieb.Týmto spôsobom znižujú preťaženie siete vypustením alebo obmedzením prevádzky s nízkou prioritou počas období špičky.Smerovanie premávky znižuje alebo eliminuje preťaženie v kritických častiach siete.Spravované prepínače možno navyše použiť ako siete VLAN na izoláciu zariadení, ktoré sú citlivé na vyššiu úroveň prevádzky, čím sa znížia kolízie a straty zdrojov fungujúcich ako segmenty LAN.Ethernetový prepínač s QoS a VLAN pomôže zabezpečiť komunikačnú sieť v budúcnosti.
Ingress Protection (IP) 67 Stupeň krytia IP67 znamená, že kryt chráni vnútorné zariadenie pred škodlivými účinkami vody a prachu.Priemyselné spínače s krytím IP67 poskytujú ochranu pred prachom a časticami jedla alebo odpadu zachytenými v pevných časticiach.V kombinácii s odolnosťou voči striekajúcej vode z hadice je ľahké pochopiť, prečo si integrátori vyberajú riadené spínače M12 s krytím IP67 pre svoje siete potravín a nápojov.
Výber správnych priemyselných ethernetových prepínačov je dôležitou súčasťou zabezpečenia spoľahlivosti, bezpečnosti a nákladovej efektívnosti vašej priemyselnej siete.
Sponzorovaný obsah je špeciálna platená sekcia, v ktorej priemyselné spoločnosti poskytujú kvalitný, nezaujatý, nekomerčný obsah na témy, ktoré zaujímajú publikum potravinárskeho inžinierstva.Všetok sponzorovaný obsah poskytujú reklamné spoločnosti.Máte záujem o účasť v našej sekcii sponzorovaného obsahu?Kontaktujte svojho miestneho zástupcu.
Pripojte sa k Hixson Architecture & Engineering na našom 25. výročnom webinári Food Factory of the Future s názvom Poskytovanie kapitálových projektov v prostredí dodávateľského reťazca, ktorý bude skúmať výzvy dodávania projektov v ére narušenia dodávateľského reťazca.
Táto kniha spája vedeckú hĺbku s praktickosťou a slúži ako pomôcka pre postgraduálnych študentov, ako aj pracujúcich potravinárskych inžinierov, technikov a výskumníkov, ktorí potrebujú aktuálne informácie o procesoch transformácie a konzervácie, ako aj o kontrole procesov a fytosanitárnych témach.