Как бум искусственного интеллекта увеличивает спрос на компоненты для промышленной автоматизации

Развитие ИИ имеет физическую цепочку поставок.

Спросите инженера по системам управления, где проявляется бум искусственного интеллекта, и ответ, скорее всего, не будет начинаться с программного обеспечения. Это может начаться с еще одного холодильного агрегата, новой линии по производству полупроводников, перегруженной энергосистемы или срочного запроса на снятый с производства модуль ПЛК.

Вычисления с использованием искусственного интеллекта зависят от большого объема физической инфраструктуры. Центрам обработки данных необходимы системы электропитания, охлаждения и водоснабжения. Производителям микросхем требуется увеличение мощностей по производству кремниевых пластин и передовые линии упаковки. Заводам по производству серверов нужны станки с ЧПУ, роботы, конвейеры и испытательное оборудование. Электростанции и предприятия по переработке материалов должны затем обеспечивать дополнительную нагрузку.

Всё это оборудование включает в себя ПЛК, модули DCS, приводы, человеко-машинные интерфейсы, датчики и средства защиты. В этом и заключается прямая связь между сегодняшним циклом инвестиций в ИИ и работой... поставщик комплектующих для промышленной автоматизации такой как Мур Автоматизация.

Рынок искусственного интеллекта превратился в рынок промышленного строительства.

Масштабы строительства видны по показателям потребления электроэнергии. Международное энергетическое агентство (МЭА) оценивает потребление электроэнергии центрами обработки данных в 2025 году примерно в 485 ТВт·ч. Согласно текущему прогнозу, к 2030 году потребление приблизится к 950 ТВт·ч, при этом ожидается, что потребление электроэнергии центрами обработки данных, ориентированными на искусственный интеллект, будет расти гораздо быстрее, чем в остальном секторе.МЭА: Ключевые вопросы энергетики и ИИ)

Центр обработки данных — это не просто комната, заполненная серверами. Это промышленный объект с несколькими тесно связанными инженерными системами:

• Распределение электроэнергии среднего и низкого напряжения

• Системы бесперебойного питания и аккумуляторные системы

• Резервные дизельные или газовые генераторы

• Холодильные установки, градирни и теплообменники

• Распределительные устройства системы охлаждения

• Насосы для охлажденной воды и конденсатной воды

• CRAH и воздухообрабатывающие установки

• Системы пожарной безопасности, вентиляции и обнаружения утечек

• Системы управления электропитанием зданий и электроснабжением

Каждая система имеет уровень управления. Насосам требуются пусковые устройства или частотно-регулируемые приводы. Чиллерам необходимы центральные процессоры управления, датчики температуры, датчики давления и интерфейсы связи. Генераторные установки используют оборудование для синхронизации, регулирования скорости и защиты. Системы водоподготовки требуют измерения проводимости, регулирования дозирования и последовательности работы клапанов.

Полупроводниковая промышленность движется в том же направлении. SEMI прогнозирует, что мировые расходы на оборудование для производства 300-мм микросхем достигнут 133 миллиардов долларов США в 2026 году и 151 миллиарда долларов США в 2027 году. Среди заявленных причин таких инвестиций — ускорители искусственного интеллекта, высокопроизводительные вычисления и передовые технологии памяти.Внешний вид полукруглого корпуса 300 мм)

Новое строительство добавляет больше компоненты промышленной автоматизации к установленной базе. Существующие заводы также работают с большей нагрузкой и наращивают мощности, используя оборудование, которому уже может быть десять или пятнадцать лет. Такое сочетание увеличивает спрос как на существующую продукцию, так и на снятую с производства. запасные части для автоматизации.

Центры обработки данных: где спрос на ИИ достигает шкафа управления ПЛК.

Элементы управления внутри центра обработки данных, предназначенного для искусственного интеллекта, в основном расположены вне серверных стоек.

Системы с высокой плотностью графических процессоров отводят большую и концентрированную тепловую нагрузку. Традиционное охлаждение помещений по-прежнему используется во многих центрах, но системы жидкостного охлаждения с прямым подключением к чипу и гибридные системы становятся все более распространенными. Компания Schneider Electric теперь описывает жидкостное охлаждение как инфраструктуру, разработанную специально для рабочих нагрузок искусственного интеллекта и вычислений с высокой плотностью.Жидкостное охлаждение Schneider Electric)

Типичный контур охлаждения может включать следующие измеряемые значения:

• Температура подачи и возврата

• Разница давлений на фильтре или теплообменнике

• Первичный и вторичный контуры циркуляции

• давление на выходе насоса

• Частота, ток и рабочее состояние частотно-регулируемого привода

• Обратная связь по управлению регулирующим клапаном и его положению.

• Проводимость охлаждающей жидкости

• Входные данные для обнаружения утечек

• Нагрузка чиллера и состояние компрессора

Эти сигналы поступают на контроллер через входы 4–20 мА, терморезисторы, термопары, импульсные входы или промышленные сети Ethernet. Затем ПЛК управляет режимами работы насоса, положением перепускного клапана, заданными значениями температуры и логикой аварийных сигналов. Система управления зданием (BMS) может собирать данные, но локальный контроллер все равно должен поддерживать стабильность процесса в случае потери связи с системой верхнего уровня.

На многих объектах для критически важного оборудования используются схемы резервирования N+1 или 2N. Однако резервирование не исключает необходимости в запасных частях. Два одинаковых насоса могут по-прежнему использовать одну и ту же модель привода. Резервные ПЛК могут зависеть от общего модуля связи или источника питания. Несколько холодильных установок также могут использовать одну и ту же панель HMI.

Поэтому для складов, занимающихся техническим обслуживанием, важны следующие товары:

• Контроллеры процессоров и резервные источники питания

• Аналоговые и цифровые модули ввода/вывода

• Сетевые и полевые шинные интерфейсы

• Удаленные соединители ввода/вывода

• Панели управления и дисплеи

• Преобразователи частоты

• Модули ввода данных о температуре, давлении и расходе

• Генератор и контроллеры синхронизации

Выход из строя платы графического процессора влияет на вычислительную мощность. Неисправность контроллера системы охлаждения может привести к сбоям в работе всего дата-зала. Для инженера по эксплуатации второй сбой может оказаться более срочным.

Та же проблема возникает и при модернизации существующих систем. Новая платформа мониторинга может быть подключена к чиллеру, в котором до сих пор используется старый ПЛК. Замена всей панели управления чиллером обходится дорого и требует тестирования. Зачастую более быстрым вариантом оказывается поиск подходящего процессора, платы ввода-вывода или ЧМИ.

Это одна из причин, почему рынок центров обработки данных с использованием ИИ создает спрос на Запасные части для систем ПЛК, HMI отображает запасные части, Инверторные приводы и другие компоненты автоматизации и управления.

Заводы по производству микросхем и серверов расширяют свою установленную базу.

В производстве полупроводников используется гораздо больше автоматизированного оборудования, чем в самой технологической камере.

Для производства полупроводниковых пластин необходимы вакуумные системы, газовые шкафы, системы подачи химикатов, системы очистки выхлопных газов, сверхчистая вода, очистка сточных вод и системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для чистых помещений. Устройства для перемещения пластин и загрузочные порты используют серводвигатели и энкодеры. Насосы и скрубберы имеют собственные панели управления. Чиллеры поддерживают технологическую температуру в узком рабочем диапазоне.

Типичные управляющие сигналы включают в себя:

• Блокировочные и разрешительные цепи 24 В постоянного тока

• Измерения давления, расхода и уровня с силой тока 4–20 мА

• Входы для измерения температуры: Pt100 или термопара.

• Данные о положении сервопривода и ошибке следования

• Состояние вакуума и обратная связь от клапана

• Состояние тока и перегрузки двигателя

• Сигнализация обнаружения газа и обнаружения потока выхлопных газов

• Входы аварийной остановки и блокировки дверей

В одном и том же центре можно найти интерфейсы PROFINET, PROFIBUS, EtherNet/IP, DeviceNet, SERCOS и Modbus TCP. Более старые модели могут использовать проприетарные интерфейсы, которые нельзя заменить без внесения изменений в программное обеспечение устройства.

Таким образом, номер детали имеет значение вплоть до последнего символа. Два модуля из одного семейства могут отличаться по типу входа, изоляции каналов, защитному покрытию, расположению разъемов, поддерживаемому протоколу или встроенному программному обеспечению. Контроллер, подходящий для установки в стойку, не обязательно совместим с данным приложением.

К передовым технологиям упаковки и производства серверов относится еще одна группа машин:

• Оборудование для склеивания кристаллов и упаковки

• Линии для установки компонентов поверхностного монтажа и оплавления припоя.

• Автоматизированный оптический контроль

• Обрабатывающие центры с ЧПУ

• Роботизированные сборочные ячейки

• Конвейерные и паллетные системы

• Автоматизированные станции для завинчивания винтов

• Оборудование для испытаний на износ и функционального тестирования

Это оборудование создает постоянный спрос на Детали сервоприводов, Детали систем ЧПУ, Роботизированные компоненты, Двигатели и энкодеры и промышленных дисплеев.

Возраст оборудования зачастую важнее возраста завода. На недавно расширенном предприятии по производству серверов может по-прежнему использоваться проверенный обрабатывающий центр с ЧПУ, приобретенный несколько лет назад. Механика может оставаться точной, в то время как сервоусилитель, интерфейс энкодера или человеко-машинный интерфейс уже достигли конца своего коммерческого срока службы.

В такой ситуации миграция не всегда является первоочередным решением. Модернизация контроллера может потребовать изменений в электрической системе, преобразования программного обеспечения, настройки движения, проверки безопасности и приобретения новых запасных частей. Если существующий процесс остается стабильным, замена вышедшего из строя модуля на модуль с тем же каталожным номером обычно менее проблематична.

Вот почему существует спрос на Запасные части Fanuc, компоненты автоматизации Siemens и Детали автоматизации Allen Bradley может развиваться параллельно с новейшими производственными мощностями в области искусственного интеллекта.

Сохраняется спрос в энергетической, металлургической и перерабатывающей отраслях промышленности.

Инфраструктура искусственного интеллекта потребляет электроэнергию еще до того, как выдаст хотя бы один полезный результат.

Международное энергетическое агентство (МЭА) прогнозирует, что производство электроэнергии для центров обработки данных вырастет с примерно 460 ТВт·ч в 2024 году до более чем 1000 ТВт·ч в 2030 году. В зависимости от региона, электроснабжение будет осуществляться за счет возобновляемых источников энергии, природного газа, угля и атомной энергии.МЭА: Энергоснабжение для ИИ)

На тепловой электростанции соответствующее автоматизированное оборудование может включать в себя:

• Модули управления и регулирования турбины

• Оборудование для возбуждения генератора

• Контроллеры DCS и удаленный ввод/вывод

• Оборудование для контроля пламени и горения

• Модули синхронизации

• системы предотвращения превышения скорости и аварийного отключения

• Датчики приближения и вибромониторы

• Входные данные температуры подшипника

• Резервные модули связи и электропитания

Для турбин, компрессоров и крупных насосов также требуются специальные системы. Защита оборудованияРадиальная вибрация вала, осевое положение, скорость и фазовый сдвиг ключевого фазора не могут рассматриваться как обычные технологические параметры. Эти сигналы относятся к системе защиты с определенным режимом работы: сигнализация, опасность и реле.

Это продолжает Оборудование для защиты и обнаружения Bently Nevada и Системы защиты оборудования Bently Nevada 3500 Это актуально для цикла развития инфраструктуры ИИ. Сервер может быть видимым активом, но надежная генерация по-прежнему зависит от зондов, датчиков приближения, модулей мониторинга, источников питания и стоечных интерфейсов.

Цепочка спроса продолжается вверх по течению. Для предприятий, использующих искусственный интеллект, требуются медные кабели, алюминиевые шины, конструкционная сталь, цемент, специальные газы и охлаждающее оборудование. Горнодобывающие предприятия, плавильные заводы, металлургические комбинаты, цементные заводы и химические предприятия должны увеличить или сохранить объемы производства для обеспечения этих строительных работ.

Например, цементный завод может быть оснащен мощными приводами печей, вытяжными вентиляторами, конвейерами, дробилками и мельницами. Медеплавильный завод использует насосы, печи, воздуходувки и системы перемещения материалов. Заводы по производству промышленных газов используют компрессоры, системы управления технологическими процессами и контрольно-измерительные приборы.

К типичным требованиям по техническому обслуживанию относятся:

• Модули процессоров ПЛК и АСУ ТП

• Распределенный ввод-вывод

• Платы управления мощными приводами

• Аппаратное обеспечение обратной связи двигателя и энкодера

• Вибрационные датчики и акселерометры

• Система ввода/вывода системы безопасности

• Онлайн-мониторинг состояния

• Распределенные системы защиты

• Портативные виброанализаторы и диагностические системы

Эти установки, как правило, работают непрерывно. Выход из строя устаревшего модуля — это не просто мелкая электронная неисправность, если она останавливает вентилятор печи, компрессорную станцию ​​или конвейерную секцию.

Что инженерам следует иметь в списке запасных частей

Предприятия, занимающиеся разработкой и внедрением ИИ, редко используют оборудование одной марки. Комплектное оборудование закупается у разных производителей, зачастую в течение многих лет. В результате на одном предприятии могут оказаться системы ABB DCS, ПЛК Siemens, приводы Schneider, системы управления конвейерами Allen-Bradley, роботы FANUC и системы мониторинга вибрации Bently Nevada.

Преимущество устоявшихся брендов заключается в их обширной клиентской базе и четко определенной системной архитектуре.

Запасные части для автоматизации ABB Они используются в контроллерах AC 800M, устройствах ввода-вывода S800, приводах ACS, системах возбуждения и роботах ABB. Они актуальны для электроэнергетики, систем водоснабжения, технологических установок и автоматизированных производственных ячеек.

компоненты автоматизации Siemens Системы Siemens охватывают ПЛК SIMATIC, распределенные системы ввода-вывода ET 200, приводы SINAMICS, человеко-машинные интерфейсы SIMATIC и оборудование ЧПУ. Системы Siemens используются в центрах обработки данных, системах поддержки полупроводниковой промышленности и станках.

Запасные части Fanuc В основном они связаны с системами ЧПУ, шпиндельными системами, сервоусилителями, двигателями, энкодерами и контроллерами роботов. Эти детали часто требуются предприятиям по механической обработке и производству электроники.

Детали автоматизации Allen Bradley В их число входят компоненты ControlLogix, CompactLogix, SLC, MicroLogix, PanelView и PowerFlex. Они широко распространены в североамериканских системах охлаждения, конвейерах, упаковочных линиях и погрузочно-разгрузочном оборудовании.

Детали ПЛК Schneider В ассортименте представлены контроллеры Modicon Quantum, Premium, M340 и M580, а также приводы Altivar и промышленные HMI-устройства. Более старая платформа Quantum по-прежнему используется во многих энергетических и технологических системах.

Запчасти для автоматизации Emerson Поддержка применения оборудования DeltaV, Ovation и вращающегося оборудования на электростанциях, водоочистных сооружениях, химических предприятиях и в промышленных предприятиях.

Основные группы товаров, используемые на этих площадках, включают в себя: Запасные части для систем ПЛК, Детали сервоприводов, HMI отображает запасные части, Детали систем ЧПУ, Роботизированные компоненты, Двигатели и энкодеры, Инверторные приводы и Управление технологическими процессами аппаратное обеспечение.

Рекомендуемые товары

• Комплект процессорного блока ABB PM861K01 3BSE018105R1 — Применение в системах управления технологическими процессами AC 800M

• Siemens 6ES7414-4HR14-0AB0 SIMATIC S7-400H CPU — резервные установки ПЛК

• Контроллер Allen-Bradley 1756-L61 ControlLogix — существующие системы ControlLogix

• Schneider 140CPU43412 Quantum CPU — устаревшие установки Modicon Quantum

• Сервоусилитель FANUC A06B-6117-H209 — Применение двухкоординатных сервоприводов с ЧПУ

• Контроллер Emerson KJ2005X1-BK1 DeltaV SX — Системы управления DeltaV

• Монитор Bently Nevada 3500/42M 176449-02 — мониторинг близости и сейсмический мониторинг

• Зонды Bently Nevada 3300 XL, удлинительные кабели и датчики Proximitor. — полные измерительные цепи для измерения вибрации вала

Перед оформлением заказа инженерам следует проверить полный номер детали, серию оборудования, версию, прошивку, напряжение, тип ввода/вывода, конфигурацию клемм и протокол связи. Для вибрационных систем зонд, удлинительный кабель и датчик Proximitor также следует рассматривать как единую систему.

Мур Автоматизация поставляет текущий и труднодоступные детали для автоматизации от различных производителей систем управления. Ассортимент включает компоненты ПЛК, АСУ ТП, ЧМИ, приводов, ЧПУ, систем управления турбинами и мониторинга вибрации, в том числе продукцию, используемую в снятых с производства системах.

Связаться с отделом продаж

Если вы закупаете комплектующие для центра обработки данных, завода по производству полупроводников, электростанции, станка с ЧПУ или роботизированной производственной линии, отправьте следующую информацию для получения коммерческого предложения и проверки наличия:

• Производитель и полный номер детали

• Версия аппаратного обеспечения или микропрограмма, если таковая имеется.

• Необходимое количество

• Модель машины или системы управления

• Фотографии этикетки продукта или установленного модуля.

• Страна доставки и требуемая дата

Электронная почта: sales5@mooreplc.com
WhatsApp: +86 153 5940 8275
Вебсайт: www.mooredcs.com

Фотографии товара и этикеток могут быть предоставлены до отгрузки. На поставляемую продукцию распространяется гарантия сроком на один год.

Искусственный интеллект, возможно, и создает инвестиционный цикл, но оборудование, лежащее в его основе, по-прежнему зависит от привычных промышленных устройств. Когда выходит из строя охлаждающий насос, производственный робот, монитор турбины или контроллер технологического процесса, первоочередная задача обычно заключается не в замене алгоритма, а в поиске подходящей запасной части.