បច្ចេកវិទ្យាទំនាក់ទំនងឧស្សាហកម្ម

បច្ចេកវិទ្យាទំនាក់ទំនងឧស្សាហកម្ម

បច្ចេកវិទ្យាទំនាក់ទំនងឧស្សាហកម្មគឺជាមូលដ្ឋានគ្រឹះដ៏សំខាន់សម្រាប់ប្រតិបត្តិការរោងចក្រទំនើបៗ រោងចក្រចម្រាញ់ប្រេង កន្លែងផលិតថាមពល ប្រតិបត្តិការរ៉ែ និងឃ្លាំងស្តុកទំនិញ។ នៅក្នុងបរិយាកាសឧស្សាហកម្ម ការទំនាក់ទំនងមិនត្រឹមតែភ្ជាប់មនុស្សទៅមនុស្សប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងភ្ជាប់ម៉ាស៊ីនទៅម៉ាស៊ីន ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទៅប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យ និងទិន្នន័យប្រតិបត្តិការទៅអ្នកធ្វើការសម្រេចចិត្តផងដែរ។ ការអភិវឌ្ឍឧស្សាហកម្ម ៤.០ បានធ្វើឱ្យបច្ចេកវិទ្យាទំនាក់ទំនងឧស្សាហកម្មកាន់តែមានសារៈសំខាន់ ដោយសារក្រុមហ៊ុននានាត្រូវបានទាមទារឱ្យមានប្រសិទ្ធភាព សុវត្ថិភាព សម្របខ្លួន និងអាចធ្វើការសម្រេចចិត្តដោយផ្អែកលើទិន្នន័យបានទាន់ពេលវេលា។

និយមន័យ និងវិសាលភាព

ជាទូទៅ បច្ចេកវិទ្យាទំនាក់ទំនងឧស្សាហកម្មសំដៅទៅលើឧបករណ៍ បណ្តាញ ពិធីការ និងប្រព័ន្ធដែលអាចឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរព័ត៌មាននៅក្នុងបរិយាកាសឧស្សាហកម្ម។ ព័ត៌មាននេះអាចរួមបញ្ចូលសញ្ញាត្រួតពិនិត្យ ស្ថានភាពម៉ាស៊ីន ទិន្នន័យឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា សំឡេងរោទិ៍សុវត្ថិភាព និងសូម្បីតែរបាយការណ៍ផលិតកម្ម។ ការទំនាក់ទំនងឧស្សាហកម្មពាក់ព័ន្ធនឹងស្រទាប់ផ្សេងៗគ្នា ចាប់ពីឧបករណ៍កម្រិតវាលដូចជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា និងឧបករណ៍ធ្វើសកម្មភាព រហូតដល់កម្រិតត្រួតពិនិត្យដូចជា PLCs (ឧបករណ៍បញ្ជាតក្កវិជ្ជាដែលអាចសរសេរកម្មវិធីបាន) និង DCSs (ប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យចែកចាយ) រហូតដល់កម្រិតត្រួតពិនិត្យ និងគ្រប់គ្រងដូចជា SCADA, MES (ប្រព័ន្ធប្រតិបត្តិផលិតកម្ម) និង ERP។

វិសាលភាពរបស់វារួមមានបណ្តាញខ្សែ និងឥតខ្សែ ពិធីការទំនាក់ទំនង សុវត្ថិភាពបណ្តាញឧស្សាហកម្ម ការរួមបញ្ចូលប្រព័ន្ធ និងការគ្រប់គ្រងទិន្នន័យដូចជាប្រវត្តិ និងការវិភាគ។ នៅក្នុងរោងចក្រទំនើបៗជាច្រើន ការទំនាក់ទំនងឧស្សាហកម្មក៏រួមបញ្ចូលការតភ្ជាប់ទៅកាន់ពពក និងកម្មវិធី IoT ឧស្សាហកម្មសម្រាប់ការត្រួតពិនិត្យពីចម្ងាយផងដែរ។

តួនាទីសំខាន់ក្នុងប្រតិបត្តិការឧស្សាហកម្ម

ការទំនាក់ទំនងដែលអាចទុកចិត្តបានអាចឱ្យមានដំណើរការផលិតកម្មដែលមានស្ថេរភាព។ នៅពេលដែលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអានសីតុណ្ហភាព សម្ពាធ ឬរំញ័រ ទិន្នន័យនោះត្រូវតែទៅដល់ឧបករណ៍បញ្ជាយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងត្រឹមត្រូវ ដើម្បីឱ្យប្រព័ន្ធអាចធ្វើការកែតម្រូវបាន។ លើសពីនេះ ការទំនាក់ទំនងឧស្សាហកម្មគាំទ្រដល់ការថែទាំព្យាករណ៍៖ ទិន្នន័យរំញ័រម៉ូទ័រដែលបានបញ្ជូនជាបន្តបន្ទាប់អាចត្រូវបានវិភាគដើម្បីព្យាករណ៍ពីការបរាជ័យមុនពេលវាកើតឡើង។ ផលប៉ះពាល់គឺកាត់បន្ថយពេលវេលារងចាំ បង្កើនសុវត្ថិភាព និងប្រសិទ្ធភាពថាមពល និងសម្ភារៈ។

នៅផ្នែកគ្រប់គ្រង ទិន្នន័យផលិតកម្មដែលបានផ្ញើទៅប្រព័ន្ធ MES ឬ ERP ជួយក្នុងការកំណត់ពេលវេលា ការធ្វើផែនការសារពើភ័ណ្ឌ និងការតាមដានគុណភាព។ ដូច្នេះ ការទំនាក់ទំនងឧស្សាហកម្មភ្ជាប់គម្លាតរវាងពិភពរូបវន្តនៅលើជាន់ផលិតកម្ម និងប្រព័ន្ធព័ត៌មានរបស់ក្រុមហ៊ុន។

ប្រភេទនៃបណ្តាញនៅក្នុងឧស្សាហកម្ម

១. បណ្តាញខ្សែ
បណ្តាញ​ខ្សែ​នៅតែជាជម្រើសចម្បងនៅក្នុង​កន្លែង​ជាច្រើន ដោយសារតែស្ថេរភាព និងភាពធន់របស់វាចំពោះការរំខាន។ បច្ចេកវិទ្យាមួយចំនួនដែលប្រើប្រាស់ជាទូទៅគឺ៖

– អ៊ីសឺរណិតឧស្សាហកម្ម៖ បំរែបំរួលអ៊ីសឺរណិតដែលត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់បរិស្ថានដ៏អាក្រក់ ដូចជា PROFINET, EtherNet/IP និង Modbus TCP។ អ៊ីសឺរណិតឧស្សាហកម្មមានសមត្ថភាពផ្ទុកទិន្នន័យបានច្រើន គាំទ្ររចនាសម្ព័ន្ធដែលអាចបត់បែនបាន និងអាចរួមបញ្ចូលជាមួយបណ្តាញ IT។
– Fieldbus៖ បច្ចេកវិទ្យាចាស់ៗ ប៉ុន្តែនៅតែត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ ដូចជា PROFIBUS, Modbus RTU, CANopen និង FOUNDATION Fieldbus។ Fieldbus ត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់ការទំនាក់ទំនងកំណត់រវាងឧបករណ៍ Field និងឧបករណ៍បញ្ជា។
– ការ​ទំនាក់ទំនង​ស៊េរី៖ ឧទាហរណ៍ RS-232 និង RS-485 ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ជា​ញឹក​ញាប់​សម្រាប់​ចម្ងាយ​ជាក់លាក់​ និង​តម្រូវការ​សាមញ្ញៗ ជាពិសេស​លើ​ឧបករណ៍​ចាស់ៗ​ដែល​នៅ​តែ​ដំណើរការ។

គុណសម្បត្តិនៃបណ្តាញខ្សែរួមមាន ភាពយឺតយ៉ាវទាប ភាពធន់ខ្ពស់ និងសុវត្ថិភាពរូបវន្តកាន់តែប្រសើរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការដំឡើងខ្សែមានតម្លៃថ្លៃ និងចំណាយពេលច្រើន ហើយវាខ្វះភាពបត់បែនប្រសិនបើប្លង់រោងចក្រផ្លាស់ប្តូរជាញឹកញាប់។

២. បណ្តាញឥតខ្សែ
ប្រព័ន្ធឥតខ្សែកំពុងរីកចម្រើនយ៉ាងឆាប់រហ័ស ពីព្រោះវាគាំទ្រដល់ការចល័ត និងការដាក់ពង្រាយរហ័ស។ ឧទាហរណ៍៖

– Wi-Fi ឧស្សាហកម្មសម្រាប់ភ្ជាប់ឧបករណ៍ចល័ត HMI ចល័ត និងម៉ាស៊ីននៅក្នុងតំបន់ដែលពិបាកភ្ជាប់ខ្សែ។
- ប៊្លូធូស និង BLE សម្រាប់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជិតៗ និងឧបករណ៍ថែទាំ។
– LPWAN ដូចជា LoRaWAN សម្រាប់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពីចម្ងាយដែលប្រើថាមពលទាប ឧទាហរណ៍នៅក្នុងអណ្តូងរ៉ែ ឬកន្លែងធំៗ។
– បណ្តាញ​ទូរស័ព្ទ​ចល័ត 4G/5G និង​បណ្តាញ 5G ឯកជន ដែលផ្តល់នូវភាពយឺតយ៉ាវទាប និង​កម្រិតបញ្ជូន​ខ្ពស់សម្រាប់កម្មវិធីសំខាន់ៗ។

បញ្ហាប្រឈមនៃប្រព័ន្ធឥតខ្សែគឺការជ្រៀតជ្រែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច របាំងរូបវន្តដូចជាជញ្ជាំងដែក និងហានិភ័យសុវត្ថិភាពខ្ពស់ ដែលតម្រូវឱ្យមានការអ៊ិនគ្រីប និងការផ្ទៀងផ្ទាត់ភាពត្រឹមត្រូវខ្លាំង។

ពិធីការទំនាក់ទំនងដែលប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ

ពិធីការ​គឺជា "ភាសា" ដែលឧបករណ៍ប្រើដើម្បីយល់គ្នាទៅវិញទៅមក។ ពិធីការសំខាន់ៗមួយចំនួននៅក្នុងឧស្សាហកម្មរួមមាន៖

– Modbus៖ ពិធីការមួយក្នុងចំណោមពិធីការដែលពេញនិយមបំផុត សាមញ្ញ និងគាំទ្រយ៉ាងទូលំទូលាយ។ មានជាកំណែ RTU (សៀរៀល) និង TCP (អ៊ីសឺរណិត)។
– OPC UA (ស្ថាបត្យកម្ម​បង្រួបបង្រួម​ទំនាក់ទំនង​វេទិកា​បើកចំហ): ពិធីការ​ទំនើប​មួយ​ដែល​គាំទ្រ​ដល់​អន្តរប្រតិបត្តិការ សុវត្ថិភាព និង​រចនាសម្ព័ន្ធ​ទិន្នន័យ​ស្មុគស្មាញ។ OPC UA ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ជា​ញឹកញាប់​សម្រាប់​ការ​ធ្វើ​សមាហរណកម្ម​ប្រព័ន្ធ និង​ការ​តភ្ជាប់​លើ​ពពក។
– PROFINET និង PROFIBUS៖ ជាទូទៅនៅក្នុងប្រព័ន្ធស្វ័យប្រវត្តិកម្មដែលមានមូលដ្ឋានលើ Siemens និងត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងរោងចក្រផលិត។
– EtherNet/IP៖ ប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងប្រព័ន្ធអេកូឡូស៊ី Rockwell Automation ដោយផ្អែកលើ CIP (Common Industrial Protocol)។
– MQTT៖ ពេញនិយមនៅក្នុង IoT ឧស្សាហកម្មសម្រាប់ការចែកចាយទិន្នន័យទម្ងន់ស្រាលជាមួយនឹងគំរូបោះពុម្ពផ្សាយ-ជាវ។

ការជ្រើសរើសពិធីការត្រូវបានជះឥទ្ធិពលដោយតម្រូវការកំណត់ ភាពឆបគ្នានៃឧបករណ៍ សុវត្ថិភាព និងភាពងាយស្រួលនៃការធ្វើសមាហរណកម្ម។

ការទំនាក់ទំនងតាមពេលវេលាជាក់ស្តែង និងការកំណត់

នៅក្នុងឧស្សាហកម្ម កម្មវិធីជាច្រើនតម្រូវឱ្យមានការទំនាក់ទំនងកំណត់ មានន័យថាទិន្នន័យត្រូវតែមកដល់ទាន់ពេលវេលាសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងដែលមានស្ថេរភាព។ ឧទាហរណ៍ ការគ្រប់គ្រងម៉ូទ័រ មនុស្សយន្ត ឬដំណើរការគីមីរហ័ស។ បច្ចេកវិទ្យាដូចជាបណ្តាញដែលងាយរងគ្រោះដោយពេលវេលា (TSN) កំពុងទទួលបានប្រជាប្រិយភាព ពីព្រោះវាអនុញ្ញាតឱ្យ Ethernet ស្តង់ដារសម្រេចបាននូវសមត្ថភាពពេលវេលាជាក់ស្តែងជាមួយនឹងការធ្វើសមកាលកម្មពេលវេលា និងការផ្តល់អាទិភាពដល់ចរាចរណ៍ទិន្នន័យ។ TSN ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាស្ពានរវាងបច្ចេកវិទ្យាប្រតិបត្តិការ (OT) និងតម្រូវការ IT ខណៈពេលដែលកំពុងបើកផ្លូវសម្រាប់រោងចក្រដែលរួមបញ្ចូលគ្នាកាន់តែច្រើន។

សន្តិសុខតាមអ៊ីនធឺណិតក្នុងទំនាក់ទំនងឧស្សាហកម្ម

នៅពេលដែលប្រព័ន្ធឧស្សាហកម្មភ្ជាប់ទៅបណ្តាញធំទូលាយជាងមុន — រួមទាំងអ៊ីនធឺណិត — ហានិភ័យនៃការវាយប្រហារតាមអ៊ីនធឺណិតកើនឡើង។ ការវាយប្រហារអាចបណ្តាលឱ្យមានការរំខានដល់ផលិតកម្ម ការលេចធ្លាយទិន្នន័យ និងសូម្បីតែគ្រោះថ្នាក់សុវត្ថិភាព។ ដូច្នេះ ការទំនាក់ទំនងឧស្សាហកម្មត្រូវតែផ្តល់អាទិភាពដល់សន្តិសុខ រួមមាន៖

– ការបែងចែកបណ្តាញ (បំបែកតំបន់ OT និង IT)
– ជញ្ជាំងភ្លើងឧស្សាហកម្ម និងប្រព័ន្ធរកឃើញការឈ្លានពាន
– ការគ្រប់គ្រងការចូលប្រើរបស់អ្នកប្រើប្រាស់ និងការផ្ទៀងផ្ទាត់ភាពត្រឹមត្រូវខ្លាំង
– ការអ៊ិនគ្រីបទំនាក់ទំនង ជាពិសេសលើការតភ្ជាប់ឥតខ្សែ និងការចូលប្រើពីចម្ងាយ
– ការគ្រប់គ្រងបំណះ និងការត្រួតពិនិត្យជាបន្តបន្ទាប់

ស្តង់ដារដូចជា IEC 62443 ជារឿយៗត្រូវបានប្រើជាឯកសារយោងសម្រាប់កសាងសុវត្ថិភាពនៃប្រព័ន្ធស្វ័យប្រវត្តិកម្មឧស្សាហកម្ម។

ការរួមបញ្ចូលទិន្នន័យ IoT ឧស្សាហកម្ម និងពពក

ឧស្សាហកម្មទំនើបទាមទារទិន្នន័យពីជាន់ផលិតកម្មសម្រាប់ការវិភាគ។ ជាមួយ IIoT (អ៊ីនធឺណិតឧស្សាហកម្មនៃវត្ថុ) ឧបករណ៍ និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអាចផ្ញើទិន្នន័យទៅកាន់វេទិកាពពកសម្រាប់ការវិភាគ ការរៀនម៉ាស៊ីន និងផ្ទាំងគ្រប់គ្រង។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យមានការត្រួតពិនិត្យច្រើនទីតាំង ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពផលិតកម្មឆ្លងរោងចក្រ និងការធ្វើផែនការថែទាំឆ្លាតវៃជាងមុន។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការរួមបញ្ចូលពពកត្រូវតែពិចារណាពីភាពយឺតយ៉ាវ ថ្លៃដើមកម្រិតបញ្ជូន និងបទប្បញ្ញត្តិទិន្នន័យ។ ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហានេះ គោលគំនិតនៃការគណនាគែមត្រូវបានប្រើប្រាស់៖ ទិន្នន័យត្រូវបានដំណើរការនៅជិតប្រភពរបស់វា (នៅក្នុងរោងចក្រ) មុនពេលត្រូវបានបញ្ជូនទៅពពក។ គែមជួយសម្រួលដល់ការធ្វើការសម្រេចចិត្តយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងកាត់បន្ថយបន្ទុកបណ្តាញ។

និន្នាការនាពេលអនាគតនៃបច្ចេកវិទ្យាទំនាក់ទំនងឧស្សាហកម្ម

និន្នាការមួយចំនួនដែលនឹងបន្តអភិវឌ្ឍរួមមាន៖

១. បច្ចេកវិទ្យា 5G ឯកជនសម្រាប់រោងចក្រ និងតំបន់ឧស្សាហកម្ម ពីព្រោះវាផ្តល់ការគ្រប់គ្រងពេញលេញលើបណ្តាញ និងគុណភាពសេវាកម្ម។
2. TSN និង Ethernet បញ្ចូលគ្នាដើម្បីបង្រួបបង្រួមតម្រូវការទំនាក់ទំនងផ្សេងៗនៅក្នុងហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធតែមួយ។
៣. អន្តរប្រតិបត្តិការ និងស្តង់ដារបើកចំហដែលមានមូលដ្ឋានលើ OPC UA សម្រាប់ការរួមបញ្ចូលពហុអ្នកលក់កាន់តែងាយស្រួល។
៤. បញ្ញាសិប្បនិម្មិត (AI) សម្រាប់ការត្រួតពិនិត្យបណ្តាញ ដើម្បីរកឃើញភាពមិនប្រក្រតីនៃការទំនាក់ទំនង ដែលបង្ហាញពីការរំខាន ឬការវាយប្រហារ។
៥. កូនភ្លោះឌីជីថលតម្រូវឱ្យមានលំហូរទិន្នន័យជាបន្តបន្ទាប់ដើម្បីធ្វើគំរូម៉ាស៊ីន និងលក្ខខណ្ឌដំណើរការបានត្រឹមត្រូវ។

និន្នាការនេះបង្ហាញថា ការទំនាក់ទំនងឧស្សាហកម្មកំពុងឆ្ពោះទៅរកប្រព័ន្ធដែលឆ្លាតវៃជាងមុន មានសុវត្ថិភាពជាងមុន និងរួមបញ្ចូលគ្នាជាងមុន។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

បច្ចេកវិទ្យាទំនាក់ទំនងឧស្សាហកម្ម គឺជាធាតុសំខាន់មួយដែលភ្ជាប់ឧបករណ៍វាល ប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យ និងការគ្រប់គ្រងទិន្នន័យ សម្រាប់ប្រតិបត្តិការឧស្សាហកម្មប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។ ចាប់ពី Ethernet ឧស្សាហកម្ម និង Fieldbus រហូតដល់ Wireless ចាប់ពី Modbus រហូតដល់ OPC UA និង MQTT សមាសធាតុទំនាក់ទំនងទាំងអស់ធ្វើការរួមគ្នា ដើម្បីគាំទ្រដល់ការផលិតដែលមានប្រសិទ្ធភាព សុវត្ថិភាព និងជំរុញដោយទិន្នន័យ។ នៅក្នុងយុគសម័យឧស្សាហកម្ម 4.0 បញ្ហាប្រឈមសំខាន់ៗស្ថិតនៅក្នុងតម្រូវការពេលវេលាជាក់ស្តែង ការរួមបញ្ចូលទិន្នន័យទ្រង់ទ្រាយធំ និងសន្តិសុខតាមអ៊ីនធឺណិត។ ជាមួយនឹងយុទ្ធសាស្ត្រជ្រើសរើសបណ្តាញ ពិធីការ និងស្ថាបត្យកម្មត្រឹមត្រូវ ក្រុមហ៊ុនអាចបង្កើតប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងឧស្សាហកម្មដ៏រឹងមាំ និងត្រៀមខ្លួនសម្រាប់អនាគត។