Industriële Ethernet-oplossingen: het hart van Industrie 4.0 en IIoT

Door: Redactie - 3 juni 2021 |

Industriële Ethernet heeft zich langzaam maar zeker ontwikkeld tot het communicatieprotocol bij uitstek voor machine-, robot- en andere industriële automatiseringstoepassingen. Het gebruik van industriële Ethernet-componenten neemt toe naarmate gebruikers nieuwe, innovatieve manieren verkennen om de voordelen van het protocol ten opzichte van conventionele veldbussen te benutten. Deze omvatten grotere bandbreedte, hogere snelheid, brede leverancierscompatibiliteit en hogere deterministische prestatieniveaus.

Bij het implementeren van communicatienetwerken is het overbruggen van computergestuurde besturingssystemen en bijbehorende productielijnen een grote uitdaging voor operators in de industrie. Bovendien worden snel stijgende kosten een probleem bij het decentraliseren van controlesystemen voor zeer complexe productieprocessen die aanzienlijk grotere hoeveelheden gegevens kunnen genereren. Industrieel ethernet biedt operators een effectieve oplossing om deze uitdagingen aan te gaan.

Gedreven door de behoefte om de flexibiliteit van het netwerk te verbeteren, zal de wereldwijde industriële ethernetmarkt naar verwachting meer dan 100 miljard dollar aan inkomsten genereren tegen het einde van 2026. De groeiende toepassing van Industrie 4.0 en het IIoT zal het bedrijfslandschap in de toekomst zeker een nieuwe vorm geven.

Hoe voedt industrieel ethernet de trends Industry 4.0 en IIoT?

Industriële ethernet wordt nu al enige tijd gebruikt in slimme fabrieksomgevingen. Een opmerkelijke stijging in de adoptie ervan is echter pas de afgelopen paar jaar waargenomen. 2017 werd zelfs het eerste jaar dat ethernetprotocollen zoals PROFINET en EtherNet/IP goed waren voor meer dan de helft van de geïnstalleerde capaciteit, waarmee het wereldwijd de veldbusinstallaties overtrof.

De verspreiding van industrieel ethernet heeft enorme mogelijkheden geopend voor zowel machinebouwers als eindgebruikers om nauwer samen te werken tijdens de ontwerp- en planningsfasen van een industriële infrastructuur. Ethernet-protocollen maken dit mogelijk door onmiddellijke toegang te bieden tot gedetailleerde real-time status- en diagnose-informatie op afstand, waar ook ter wereld.

Één van de grootste lopende trends in Industrie 4.0 en IIoT is de ontwikkeling van industriële ethernettechnologieën die voorzien in de behoeften van toepassingen voor geautomatiseerde procesbesturing. De integratie van EtherNet/IP met het HART-protocol en de opkomst van nieuwe FDI-standaarden (Field Device Integration) stellen fabrikanten in staat om een kosteneffectieve en duurzame productiecapaciteit in de procesindustrie te handhaven.

Deze benadering kan helpen bij het stroomlijnen van de uitwisseling van diagnose-, configuratie- en productiegegevens tussen veldapparatuur en systemen op hoger niveau die worden gebruikt voor gegevensverwerving, plant asset management en overall supervisory control. Door de voortdurende ontwikkelingen in Industrie 4.0 en IIoT, zullen nieuwe standaarden voor bekabelde connectiviteit ontstaan voor slimme fabrieken die snelle en betrouwbare datatransmissie van apparaten naar de cloud vereisen, waardoor de vraag naar een compacte, ruimtebesparende en lichtgewicht industriële infrastructuur ontstaat.

Opmerkelijke ontwikkelingen in de industriële ethernet-industrie

Nu industriële ethernet wereldwijd geaccepteerd wordt als het gewenste communicatieprotocol in industriële omgevingen, richten veel bedrijven zich op het ontwerpen van hoogwaardige industriële ethernetcomponenten. Zo had de Japanse halfgeleiderfabrikant Renesas Electronics Corporation in november 2019 het nieuwe R-IN32M4-CL3 IC onthuld voor geavanceerde industriële ethernetcommunicatie.

De nieuwste innovatie van Renesas biedt ondersteuning voor CC-link Industrial Ethernet Time Sensitive Networking (TSN), een volgende generatie communicatiestandaard voor ethernet TSN-technologie. Het R-IN32M4-CL3 IC is ook in staat om IT en OT naadloos te verbinden met CC-link Industrial Ethernet TSN, wat ultrasnelle en uiterst nauwkeurige bewegingsbesturing mogelijk maakt.

In maart vorig jaar lanceerde Amphenol ICC de ix Industrial-reeks van de volgende generatie robuuste hogesnelheidsconnectoren voor geavanceerde industriële ethernetcommunicatieontwerpen. Het bedrijf werkte samen met Harting Technology Group en Hirose Electric om de nieuwe IEC 61076-3-124-conforme connectoren te ontwerpen en op de markt te brengen.

De connectoren zijn ontworpen voor gebruik in apparatuur voor fabrieks- en procesautomatisering, robotica, human interface devices, machine-to-machine communicatie, sensoren en alle andere hardwarecomponenten die ethernet IIoT-connectiviteit vereisen in een sterk geautomatiseerde industriële omgeving.

Hoewel de ontwikkeling van nieuwe producten een topprioriteit is onder de deelnemers in de industrie, passen velen ook nieuwe strategieën toe om een concurrentievoordeel te behalen in de Industry 4.0- en IIoT-ruimte.

In juli vorig jaar is Molex Electronics Solutions toegetreden tot het Single Pair Ethernet (SPE) Industrial Partner Network om zijn Industry 4.0-technologieën verder te helpen ontwikkelen. Het bedrijf zou zich bij andere technologieleveranciers aansluiten om de adoptie van geavanceerde ethernettechnologieën te ondersteunen die een grotere miniaturisatie mogelijk kunnen maken en de bedradingseisen kunnen verminderen.

Het SPE Industrial Partner Network is een groep bedrijven die de adoptie van SPE-technologie in Industry 4.0- en IIoT-toepassingen ondersteunen en promoten.

Hoe ziet de toekomst van de industriële ethernetmarkt eruit?

De opkomst en geleidelijke opkomst van ethernet-connectiviteit biedt voortdurend nieuwe mogelijkheden voor het creëren van betrouwbaardere en productievere workflows in allerlei industriële omgevingen. Machinebouwers kunnen er niet alleen gebruik van maken voor hun eigen activiteiten, maar kunnen industriële ethernettechnologieën ook gebruiken om nuttige producten te ontwikkelen, effectiever met eindgebruikers te communiceren en sterke langetermijn partnerschappen met wederzijds voordeel aan te gaan.

Bron: PII