Monitorizarea stării PC-urilor industriale înseamnă că, utilizând măsuri proactive, OEM-urile şi utilizatorii industriali pot creşte disponibilitatea maşinilor şi echipamentelor lor, pentru a păstra la minim timpul de oprire. Necesarul de bază pentru monitorizare reprezintă o cunoaştere profundă a accesării senzorilor perifericelor şi hardware-ului individual. OEM-urile pot economisi timp şi bani dacă optează pentru servere industriale care au deja integrate funcţii de monitorizare şi semnalizare gata de aplicare.
de Günther Dumsky, Global Product Line Manager Rackmount IPC, PICMG 1.x, BoxPCs, Kontron A.G.
În prezent, se scrie mult despre “Industry 4.0”, proiectul de viitor cu care guvernul federal împinge înainte limitele, ca o parte integrantă a planului său de acțiune pentru Strategia germană high-tech.
Conform Industry 4.0, economia este pe punctul celei de a patra revoluții industriale, în care așa-numitele CPS (Cyber-Physical-Systems) să aibă un rol tot mai important.
Aceasta se referă la toate sistemele integrate în procesele industriale, în care scopul este de a le avea legate în rețea, atât la nivel local, cât și la nivel de fabrică, în aşa numitul Internet al lucrurilor. Această rețea ar da apoi acces la toate datele relevante necesare pentru dezvoltarea de funcții inteligente de monitorizare și procese decizionale autonome. Aceasta ar permite controlul, monitorizarea și optimizarea rețelelor în timp real. Pe lângă creşterea producţiei datorită unor operaţii mai eficiente, defectele pot fi prezise şi operaţiile de întreţinere anticipate pentru a evita opririle costisitoare, prin monitorizarea continuă a parametrilor vitali cheie.
Similar cu serverele tradiţionale IT, în termeni de bani consecinţele căderii unui PC industrial pot fi extrem de drastice. În vreme ce serverele IT rulează totuşi în camere cu aer condiţionat şi sunt monitorizate de administratori IT, PC-urile industriale trebuie să opereze cel mai adesea în medii dure. Monitorizarea centralizată – şi la zi – de către specialişti IT este rară. Astfel, defectările neaşteptate cu toate consecinţele lor neplăcute sunt inevitabile, deoarece chiar şi cele mai bune echipamente hardware se pot defecta. De exemplu, dacă temperatura ambientală depăşeşte domeniul permis, ventilatorul devine murdar în acest mediu dur industrial sau un hard disk nu mai poate rezista la vibraţii.
Monitorizarea continuă a parametrilor de operare vitali, precum temperatura procesorului, viteza de rotaţie a ventilatorului, starea tensiunilor din sistem şi a hard disk-ului înseamnă că posibile defecte pot fi detectate în stadii incipiente – chiar şi în mediul industrial – şi pot fi puse anticipat în acţiune măsuri potrivite.
Defectările hard disk-urilor, ce în mod predominant au cauze mecanice, se fac uzual cunoscute în avans prin, de exemplu, deteriorarea lentă a parametrilor vitali. Această deteriorare include un număr crescut de erori de scriere/citire sau sectoare defecte, ce pot fi citite de pe dispozitiv cu ajutorul unui S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology) standardizat. Chiar şi defectări iminente ale ventilatoarelor de răcire pentru sistem şi procesor se anunţă în avans prin schimbarea vitezelor de ventilator şi temperaturi de procesor mai ridicate.
Monitorizarea acestor parametri face posibilă prezicerea apariţiei defectelor, iar componentele pot fi achiziţionate conform acestor predicţii – iar schimbarea lor se poate face în cadrul unor operaţii de întreţinere de rutină, astfel că pot fi evitate opririle de producţie costisitoare. Costurile de întreţinere pot fi reduse cu uşurinţă cu un factor de la 10 la 100, datorat operaţiilor de întreţinere realizate în avans. Vorbind despre abordarea anticipativă, care include monitorizarea continuă a tuturor parametrilor vitali, aceasta va salva timp, bani, dar şi o mulţime de nervi. Dacă OEM-urile sunt în poziţia de a oferi soluţii de întreţinere ca acestea, apoi această cooperare apropiată cu clientul conduce la o îmbunătăţire semnificativă a relaţiilor post-vânzare.
Soluţiile potrivite sunt la ora actuală insuficiente
Soluţiile care au fost disponibile până la ora actuală pe piaţă pentru monitorizarea permanentă a serverelor industriale sunt adesea legate de senzori cu blocuri constructive hardware dedicate, ce reprezintă un factor de cost suplimentar. Nu fiecare OEM este pregătit să plătească un cost suplimentar, iar beneficiarul final nici atât.
Pe de altă parte, există un număr ridicat de soluţii profesionale software de management de la distanţă pentru servere IT, dar care nu sunt croite pentru piaţa serverelor industriale şi care sunt adesea supradimensionate. Până acum, căutarea unor soluţii convenabile se termina mai mult sau mai puţin la unelte software, care necesitau cunoaşterea profundă a hardware-ului şi a tuturor componentelor hardware monitorizate, precum şi a tuturor senzorilor şi accesului la datele senzoriale. OEM-urile şi utilizatorii finali doresc unelte simple, care să prezinte informaţia cât mai simplu şi convenabil posibil. Ei vor acest lucru, dacă este posibil, pe toate canalele de comunicaţie, ce pot fi uşor integrate în infrastructura existentă şi procesul de lucru.
Ceea ce este necesar sunt metode de notificare configurabile individual, precum e-mailuri sau SMS-uri direct la tehnicianul de întreţinere.
Particular în cerinţele de la OEM-uri sunt protocoalele de reţea precum SNMP sau interfeţele de service web SOAP (Simple Object Access Protocol). Acestea permit ca parametrii vitali să fie transferaţi unui server central de monitorizare, care poate desfăşura monitorizarea unor sisteme multiple. De aceea, este cerut un sistem de monitorizare simplu, economic şi eficient, ce oferă beneficii semnificative cu un minim de efort.
Management de la distanţă pentru aplicaţii industriale
O soluţie care se potriveşte acestor cerinţe din partea OEM-urilor este disponibilă de la Kontron. PCCM (PC Condition Monitoring) este o soluţie software care are grijă de monitorizarea permanentă a serverelor industriale. PCCM este disponibilă pentru familia de servere KISS de la Kontron, dar poate echipa şi alte familii de produse.
Sistemul de monitorizare permanentă a condiţiilor a fost proiectat pentru o utilizare uşoară şi o aplicare ieftină. El accesează direct parametrii corespunzători de pe componentele serverului. Tehnicienii de întreţinere şi administratorii pot primi alerte cu privire la parametrii monitorizaţi individual parametrizabile după cum doresc, de exemplu prin SMS, e-mail, SNMP, Windows News Service sau la faţa locului ca semnale acustice sau optice. Dacă se cere, datele pot fi stocate într-o arhivă ce poate fi vizualizată atât local cât şi de la distanţă, după cum accesul de la distanţă la sistem este posibil. Un serviciu web SOAP este de asemenea implementat pentru a permite conectarea unor sisteme de întreţinere specifice clienţilor.
Suplimentar prin interfaţă paralelă, se pot trimite semnale de semnalizare.
Implementare sigură
Prin contrast faţă de o gamă largă de unelte de monitorizare, care sunt bazate pe standardul industrial ACPI (Advanced Configuration and Power Interface), PCCM accesează datele de la senzori şi hardware direct prin API-ul său propriu. Aceasta însemnă că PCCM lucrează sigur fără orice influenţă de la software sau driver. Clienţii OEM, sau chiar OEM-urile, beneficiază de o creştere semnificativă în termeni de convenabilitate a întreţinerii fără a trebui să posede cunoştinţe profunde despre hardware şi fără a depune eforturi suplimentare. Parametrii măsurabili includ tensiuni de sistem, temperatura procesorului, cipset-ului sau hard disk-ului, precum şi vitezele de rotaţie ale ventilatoarelor de procesor, carcasă sau sursă de tensiune. Starea hard disk-ului este citită prin interfaţa S.M.A.R.T. Alternativ, este posibilă monitorizarea întregului subsistem RAID. Cu PCCM pot fi măsurate şi tensiunile de alimentare şi disponibilitatea unor surse de tensiune redundante.
Ce vede utilizatorul
Pe lângă alertele prin SMS sau e-mail, datele de stare pot fi afişate într-un browser web standard la locul de muncă al tehnicianului sistemului. Diagnoza este un proces intuitiv cu un sistem de lumini gen semafor: verde – galben – roşu. Pot fi stabiliţi de asemenea prin interfaţa web parametrii de praguri de declanşare şi reset, precum şi întârzierile pentru condiţii de zgomot sau vârfuri. Sunt stocate statisticile necesare pentru diagnoză pe termen lung sau pe întreaga durată de viaţă a produsului. Pot fi stocate valori minime, maxime sau medii pentru orice perioadă de timp. Diferite intervale de timp în interiorul sau în afara domeniului de operare normal pot ajuta la reducerea varietăţii de date, fără a pierde din precizie. Pentru o analiză externă, datele pot fi exportate în format CSV, putând fi importate în diferite baze de date.
Extindere flexibilă
Datorită structurii modulare a aplicaţiei, separate de parametrii de stare, care sunt furnizaţi prin diferite componente hardware integrate, pot fi abordate măsurări de date specifice distribuitorului. Ca exemplu, pot fi determinate şocuri externe şi senzori de umiditate sau alte periferice. Şi chiar şi atunci când se stabilesc valorile de prag pentru alerte, clienţii nu sunt lăsaţi descoperiţi. Kontron nu numai că se foloseşte, dar şi împărtăşeşte din vasta sa experienţă în domeniu, putând, dacă este necesar, să aibă grijă de configuraţie înainte ca produsul să fie livrat.
www.kontron.com