米国ではインダストリー 4.0 が大きく進展し、36,500 を超える食品・飲料加工業が存在します。マシンツーマシン (M2M) 接続、ビッグデータ、機械学習は、長年利益率が低いことが特徴だった業界の収益性を向上させるために急速に導入されています。インダストリー 4.0 は、予知保全のスケジュール設定やサプライ チェーンの監視から政府の要件に応じた追跡データの生成に至るまで、企業全体の効率を向上させます。工場現場のスマートセンサーから収集されたデータは、味の一貫性、物流管理、製品の賞味期限予測、包装の精度、従業員の安全など、さまざまな目的で分析されます。
食品・飲料 (F&B) 業界は、インダストリー 4.0 の導入において自動車メーカーやエネルギー生産者に遅れをとっていますが、その恩恵をこれ以上受けられる業界は他にありません。 食品・飲料 (F&B) 業界は、インダストリー 4.0 の導入において自動車メーカーやエネルギー生産者に遅れをとっていますが、その恩恵をこれ以上受けられる業界は他にありません。 В то время как индустрия продуктов питания и напитков (F&B) отстала от автопроизводителей и производителей энергии в ятии Индустрии 4.0, никакая другая отрасль не может извлечь из этого бользы. 食品・飲料 (F&B) 業界はインダストリー 4.0 の導入において自動車メーカーやエネルギー生産者に遅れをとっていますが、これほど恩恵を受ける業界は他にはありません。 食品・飲料 (F&B) 業界は、春抱工业 4.0 に関して自動車メーカーやエネルギー生産者よりも先を行っていますが、他の業界カテゴリはこれ以上に恩恵を受けることはできません。 В то время как индустрия продуктов питания и напитков (F&B) отстает от автопроизводителей и производителей энергии в ятии Индустрии 4.0, никакая другая отрасль не может извлечь из этого бользы. 食品・飲料 (F&B) 業界はインダストリー 4.0 の導入において自動車メーカーやエネルギー生産者に遅れをとっていますが、これほど恩恵を受ける業界は他にはありません。 新しいデジタル技術により、飲食業界は消費者の需要の変化や新たな機会に機敏に対応できるようになりました。 新しいデジタル技術により、飲食業界は消費者の需要の変化や新たな機会に機敏に対応できるようになりました。新しいデジタル技術は現在、食品および飲料業界が消費者の需要の変化と新たな機会に迅速に対応するのに役立っています。現在、新しいデジタル技術により、レストラン業界は消費者の需要の変化や新たな機会に柔軟に対応できるようになりました。また、Web テクノロジーにより、業界は食品の安全性、トレーサビリティ、栄養価、持続可能性に関する厳格な政府規制に準拠することができます。さらに、企業は運用分析を使用して生産性の向上と運用コストの削減に関する意思決定を行うことで、競争上の優位性を得ることができます。
F&B 業界がインダストリー 4.0 を完全に採用することを妨げている懸念の 1 つは、産業用ネットワーキング デバイスの脆弱性です。 F&B 業界がインダストリー 4.0 を完全に採用することを妨げている懸念の 1 つは、産業用ネットワーキング デバイスの脆弱性です。食品および飲料業界がインダストリー 4.0 を完全に採用するのを妨げている問題の 1 つは、産業用ネットワーク デバイスの脆弱性です。レストラン業界がインダストリー 4.0 を完全に受け入れることを妨げている問題の 1 つは、産業用ネットワーク機器の脆弱性です。その理由は次のとおりです。食品および飲料市場では、工場センサー、産業用スイッチ、アクチュエーター、その他のネットワーク機器などのデバイス、システム、コンポーネントに厳しい衛生要件が課されています。これらの健康要件は、FDA の「ヒト用食品の予防管理」規制に概説されており、食品汚染のリスクを最小限に抑えるために「合理的な予防措置と予防策」が講じられることが保証されています。電源に接続された機器が食品と直接接触することはほとんどありませんが、それらはすべて同様に FDA 規制の対象となり、消毒中に高圧水流にさらされ、強力な洗浄剤、蒸気、腐食、湿気にさらされることになります。工場所有者が、このような理想的とは言えない環境に機密性の高いネットワーク機器を配置するという決定を再考する理由を理解するのは難しくありません。
そのため、ネットワークコンポーネントのメーカーは技術の向上が求められています。これは、ネットワークのバックボーンとして機能するミッションクリティカルな産業用イーサネット スイッチに特に当てはまります。イーサネット スイッチの故障は商業環境では大きな問題ですが、食品および飲料業界では、壊滅的な生産損失、政府によるリコール、規制上の罰金、ブランドの評判の低下につながる可能性があります。
F&B 加工業者には別の特有の問題があります。 F&B 加工業者には別の特有の問題があります。 F&B をご利用いただけます。 F&B 加工業者には別の特有の問題があります。ケータリング企業には別の特有の問題があります。生産に使用される生製品は、そのほとんどがオーガニックであるため、通常、保存期間が比較的短いです。スイッチの故障や故障により生産ラインのダウンタイムが延長した場合、元の製品は環境に優しい方法で廃棄する必要があります。これにより、原材料自体を交換するための多大なコストや、起動前のラインの清掃にかかる時間は言うまでもなく、固形廃棄物の処理費用や罰金が発生する可能性があります。
インダストリー 4.0 の出現により、イーサネット スイッチは IT の指揮統制のセキュリティ領域から、複数の環境上の危険によって生産性が毎日損なわれている OT 製造現場の厳しい現実に移行しました。 この記事では、食品工場で長期的な信頼性を提供できる産業用イーサネット スイッチにどのような品質を求めるべきかについて説明します。 この記事では、食品工場で長期的な信頼性を提供できる産業用イーサネット スイッチにどのような品質を求めるべきかについて説明します。 イーサネット プロトコルを使用して、インターネット接続を確立します。 F&B をご利用いただけます。 この記事では、飲食施設で長期的な信頼性を提供できる産業用イーサネット スイッチにどのような品質を求めるべきかを検討します。 産業用イーサネットを使用して、必要な情報を取得します。 F&B です。 この記事では、飲食施設での長期的な信頼性を確保するために、産業用イーサネット スイッチにどのような品質を求めるべきかについて説明します。
飲食工場における産業用イーサネット スイッチの価値について説明する前に、イーサネット スイッチが実際に何を行うのかについて説明しましょう。
イーサネット スイッチは仲介者として機能します。ポートの 1 つでデータ ブロックまたは「フレーム」を受信し、フレームの MAC アドレスを読み取り、宛先を決定して、データを宛先ポートにナノ秒で転送します。データは、100 Mbps (「ファスト イーサネット」)、1 Gbps (「ギガビット イーサネット」)、さらに 10 Gbps (「10 ギガビット イーサネット」) のデータ レートで 2 つのチャネル上で同時に送信できます。各方向への送信）。
イーサネット スイッチは管理対象か非管理対象かのいずれかです。どちらのインストール オプションを選択するかは、企業の所有者の運用要件に大きく依存します。通常、基本的な有線トポロジのネットワークでは、接続されたデバイスが相互に通信できるようにするアンマネージド スイッチが使用されますが、他のデバイスと通信することはほとんどありません。管理対象外のスイッチは、IP ネットワーク上では表示されず、アドレス指定もできません。プラグ アンド プレイ デバイスとしての主な利点は、迅速、低コスト、設定不要のインストールと手間のかからないデバイス交換を提供することです。アンマネージド スイッチは、小規模ネットワークで、別のデバイスがデータ管理、診断、その他のインテリジェントな管理機能を実行しているときにポートを追加するのに役立ちます。たとえば、アンマネージド スイッチは、生産ラインの特定のコンポーネントを測定するために使用されるサブシステムを管理できますが、工場フロアの高解像度画像をリアルタイムで送信する IP ビデオ監視システムの包括的な管理は管理できません。
名前が示すように、マネージド スイッチはインテリジェントな管理デバイスです。マネージド スイッチを使用すると、Web ブラウザ GUI または SSH/Telnet/シリアル CLI を介してネットワークをリモートで管理、構成、監視、トラブルシューティングできます。各管理対象スイッチには独自の IP アドレスがあるため、ネットワークのメンバーとして認識されます。マネージド スイッチを使用すると、工場全体でネットワークを共有することもできます。
冗長リング トポロジを備えた複雑なネットワークには、マネージド スイッチのみにある機能が必要です。マネージド スイッチでは、リング構造で冗長トポロジを使用できるため、リンク障害が発生することなく接続の損失を防ぐことができます。言い換えれば、真に中断のないデータ伝送のためのネットワークを構築するには、管理可能なスイッチを設置する必要があります。マネージド スイッチは、通常のルーティングが失敗した場合にルーティングの変更を提供します。ネットワーク上の新しいルートを見つけて使用するのにかかる時間 (スイッチオーバー時間または回復時間とも呼ばれます) は、スイッチのパフォーマンスの重要なパラメータです。 処理中の冗長ネットワークの重要な性質のため、選択するマネージド スイッチは、ネットワークの回復時間を 50ms 未満で実現するイーサネット リング保護スイッチ プロトコルをサポートする必要があります。 処理中の冗長ネットワークの重要な性質のため、選択するマネージド スイッチは、ネットワークの回復時間を 50ms 未満で実現するイーサネット リング保護スイッチ プロトコルをサポートする必要があります。処理中のネットワーク冗長性は重要な性質を持っているため、50 ミリ秒未満のネットワーク回復時間を達成するには、選択するマネージド スイッチがイーサネット リング保護スイッチ プロトコルをサポートしている必要があります。処理中の冗長ネットワークの重要な性質のため、選択するマネージド スイッチは、50 ミリ秒未満のネットワーク回復時間を提供するイーサネット リング保護スイッチ プロトコルをサポートする必要があります。
標準的な商用グレードのイーサネット スイッチは、たとえキャビネット内に収容されていたとしても、産業用途には耐えられません。商用グレードのスイッチは家庭や企業に設置するように設計されており、高レベルの EMC、衝撃、振動、湿気、またはその他の環境上の危険から保護されていません。これらは狭い温度範囲向けに設計されており、単一の AC 電源を使用します。
一方、産業用イーサネット スイッチは、食品および飲料業界、製油所、自動車メーカーなど、過酷な環境向けに設計されています。高品質のコンポーネントで構築されており、放熱性、電磁適合性、耐用年数の点で商用モデルを上回ります。AC 電源の代わりに、外部冗長 DC 電源を使用することで信頼性が向上します。産業用イーサネット スイッチは、衝撃、EMC、湿気、ガス、化学物質、腐食、粉塵に対する耐性があり、温度 -40 °C ～ 70 °C のほぼあらゆる過酷な環境に設置できます。頑丈な金属ケースが必要であり、密閉された防水コネクタはデバイスが強い振動を受けても壊れません。
これらのタイプの防水コネクタの 1 つは M12 と呼ばれます。M はメートル法を表し、12 はネジの外径の長さ (12 mm) を表します。これらは円形であるため、高電流に対応でき、腐食やその他の問題を引き起こす可能性がある汚れ、砂、水に対する耐性が高いため、標準の角型コネクタよりも侵入保護 (IP) 定格を取得するのが容易です。これらすべてにより、M12 イーサネット スイッチは食品および飲料業界にとって理想的なものになっています。さらに、M12 コネクタのピン割り当ては、信号の種類と数、接続とコードに応じて異なります。ほとんどのギガビット M12 イーサネット コネクタは、エラーのない高速データ転送を実現するために「X コード化」されています。コネクタ内の金属十字 (X 字型) が 4 つのデータ ペアを確実に分離します。
過酷な産業環境では、多くの場合、リモート キャビネットまたはメイン制御キャビネットに DIN レールに取り付けられたイーサネット スイッチが必要になります。この方法では、接続されたデバイスに長くてかさばるケーブルを配線する必要があります。追加のコストと複雑さに加えて、施設全体にケーブルを配線すると、つまずきや転倒の危険が生じる可能性があります。M12 コネクタと組み合わせた頑丈な IP67 (防水) 金属ハウジングにより、イーサネット スイッチを制御キャビネットの外側に壁に取り付けたり、機械に取り付けたりすることができるため、ケーブルの長さが短縮され、より大型のキャビネットを購入する必要がなくなります。 金属製ハウジングは、食品加工環境における工具や機器によるへこみにも耐え、最高の安全性と衛生基準を維持します。 金属製ハウジングは、食品加工環境における工具や機器によるへこみにも耐え、最高の安全性と衛生基準を維持します。金属製の筐体は、食品や飲料の環境にある工具や機器によるへこみにも強く、最高の安全性と衛生基準を満たしています。金属製のハウジングは食品産業の工具や機器の衝撃にも耐え、最高の安全性と衛生基準を満たしています。スイッチハウジングの滑らかなエッジにより、細菌の増殖や水の蓄積を防ぎます。
ネットワーク スイッチは見落とされがちですが、ネットワーク パズルの重要な部分です。食品または飲料工場に適切なネットワーク スイッチの選択は、ネットワークのサイズ、複雑さ、トラフィック、接続数によって異なります。以下に、ネットワーク インフラストラクチャにおけるスイッチの役割のサポートに役立つその他の産業用スイッチの機能を示します。ただし、このリストはすべてを網羅しているわけではありません。
ハイパワー オーバー イーサネット (PoE) BudgetPoE は、単一のイーサネット ケーブル上でデータと電力を結合し、設置の複雑さと長期的なメンテナンス コストを削減します。マネージド スイッチは、ポートあたり 30 W、合計 240 W の PoE バジェットで IEEE 802.3at/af 準拠の受電装置 (PD) に電力を供給します。M12 マネージド PoE イーサネット スイッチは、必要な追加の機器、ワイヤ、コンセントの量を減らし、通信インフラストラクチャを簡素化します。電力を節約するために、多くの M12 マネージド スイッチは、PoE 出力信号の持続時間と必要な電力を設定するための PoE スケジューリング機能と PoE スロットリング機能もサポートしています。スイッチを選択するときは、接続されている各デバイスの要件に正確に一致するように各ポートで利用可能な電力を個別に調整できるスイッチを選択してください。これにより、スイッチの PoE バジェットが最適化されます。
複数のギガビット イーサネット ポート ネットワークのインストールまたはアップグレードには、複数の 1G アップリンクを備えたイーサネット スイッチが必須です。ポートが多いほど、将来性が高まります。追加のギガビット ポートにより拡張が容易になり、必要な柔軟性が得られます。
レイヤ 3 ライトウェイト マネージド スイッチ レイヤ 3 ライトウェイト マネージド スイッチ (LL3) は、完全なレイヤ 3 スイッチおよびレイヤ 2 スイッチのアップグレードに代わる手頃な価格の代替品です。レイヤ 3 スイッチと同様に、IP アドレス指定と静的ポリシーに基づいて決定を行うことができます。違いは、Lightweight Layer 3 スイッチはルーティング プロトコルをサポートせず、スタティック ルーティングのみをサポートすることです。簡素化されたレイヤー 3 スイッチを使用すると、スタティック ルートに基づいて VLAN、VLAN ルート、および IP ルートを作成できます。
食品業界に対するサイバー攻撃は急増しており、2017年以降、少なくとも大手食品会社5社がランサムウェアの被害に遭っている。軽量のレイヤー3スイッチがネットワークを監視し、アクティブな脅威をシャットダウンできるようにしている。多くのイーサネット スイッチは、複数のユーザー アカウント、ACL、RADIUS、TACACS+、SSH、HTTPS/SSL、IP ソース ガード、802.1x などをサポートする包括的なネットワーク セキュリティを提供します。
サービス品質 (QoS) 多くのマネージド スイッチは、ネットワークによってタグ付けされたトラフィックの種類をさまざまなサービス クラスに分類するために使用されるサービス品質をサポートしています。そうすることで、トラフィックのピーク時に優先度の低いトラフィックをドロップまたは制限することで、ネットワークの輻輳を軽減します。トラフィック ルーティングは、ネットワークの重要な部分の輻輳を軽減または排除します。さらに、マネージド スイッチを VLAN として使用して、高レベルのトラフィックに敏感なデバイスを分離し、LAN セグメントとして機能するリソースの衝突や損失を軽減できます。QoS と VLAN を備えたイーサネット スイッチを使用すると、将来の通信ネットワークのセキュリティを確保するのに役立ちます。
侵入保護 (IP) 67 IP67 定格は、エンクロージャが水や粉塵の有害な影響から内部機器を保護することを意味します。IP67 定格の産業用スイッチは、粉塵や固体粒子に閉じ込められた食品や廃棄物の粒子から保護されます。ホーススプレーの耐水性と組み合わせると、インテグレーターが食品および飲料ネットワークに IP67 定格の M12 マネージド スイッチを選択する理由が簡単にわかります。
適切な産業用イーサネット スイッチを選択することは、産業用ネットワークの信頼性、セキュリティ、コスト効率を確保する上で重要です。
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