Industry 4.0

Teknologi canggih dan layanan dapat memiliki efek transformatif dalam hal biaya, kualitas produk, dan produktivitas, yang secara substansial meningkatkan profit bagi perusahaan manufaktur.

Oleh: Peter Chambers, Managing Director, Sales, AMD APJ


Pengantar – Industri 4.0 di APJ

Dalam beberapa tahun terakhir, kawasan Asia-Pasifik dan Jepang (APJ) membuat langkah luar biasa dalam mempercepat adopsi Industri 4.0. Faktanya, menurut GSMA Intelligence, sumber valid  wawasan, prakiraan, dan penelitian industri mobile yang digunakan di seluruh dunia, “negara-negara di Asia Pasifik telah menetapkan kerangka kerja di tingkat nasional, mengakui potensi Industri 4.0 untuk membantu mempersiapkan struktur ekonomi untuk produktivitas dan ketahanan yang lebih besar. ” dengan satuan tugas resmi yang berdedikasi di berbagai pasar termasuk Jepang, Korea dan Singapura[1]. Laporan yang sama memberikan ringkasan visi Industri 4.0 di beberapa negara, tercantum di bawah ini:   

  • Australia telah melembagakan Industry 4.0 Taskforce  yang bekerja melalui inisiatif Testlabs untuk berkolaborasi dengan industri sehingga mampu meningkatkan daya saing industri manufaktur[2].
  • Masyarakat Jepang 5.0 berfokus pada mobilitas, perawatan kesehatan dan pengasuhan, manufaktur, pertanian, makanan, pencegahan bencana, dan energi[3].
  • Kerangka kebijakan Industri 4.0 Malaysia berfokus pada pertumbuhan produktivitas tenaga kerja, kontribusi manufaktur terhadap ekonomi, kapasitas inovasi, dan pekerjaan berketerampilan tinggi[4].
  • Strategi utama Singapura meliputi: mengubah fasilitas dan operasi, kemitraan R&D untuk mengembangkan potensi baru, dan berkolaborasi dengan komunitas manufaktur[5].

Terbukti dalam banyak prioritas Industri 4.0 nasional yang disebutkan di atas, industri manufaktur di seluruh kawasan telah siap untuk mendapatkan manfaat signifikan dari visi Industri 4.0, yang sangat menekankan pada manufaktur yang didorong oleh inovasi.

Untuk memanfaatkan secara efisien apa yang ditawarkan teknologi Industri 4.0, perusahaan desain dan manufaktur di seluruh kawasan mulai beralih dari sistem lama dan proses tradisional, untuk memanfaatkan teknologi generasi berikutnya untuk mengotomatisasi, meningkatkan, dan merampingkan proses. Sebuah studi oleh Deloitte mendukung transisi ini, melaporkan bahwa perusahaan yang matang secara digital menikmati berbagai manfaat spesifik yang timbul dari transformasi digital mereka, tetapi lebih dari itu, intinya[6]. Sebagai bukti, studi transformasi digital Deloitte tahun 2020 menemukan bahwa perusahaan dengan kesiapan transformasi digital yang lebih tinggi melaporkan pertumbuhan pendapatan bersih sebesar 45%[7].

Meningkatkan Kinerja dalam Beban Kerja Inti Manufaktur

Photo by ThisisEngineering RAEng on Unsplash

Biaya, kualitas produk, dan produktivitas adalah tiga pilar utama dalam industri manufaktur; efisiensi yang lebih besar di ketiga pilar akan menjadi perjalanan yang tidak pernah berakhir. Teknologi dan layanan canggih dapat memiliki efek transformatif di ketiga pilar, yang secara substansial meningkatkan laba perusahaan manufaktur. 

Secara umum, perusahaan manufaktur beralih ke High Performance Computing untuk mendukung berbagai beban kerja dalam domain manufaktur, termasuk beban kerja Computer Aided Engineering (CAE), Electronic Design Automation (EDA), dan Finite Element Analysis (FEA). Komputasi kinerja tinggi dapat membantu produsen di setiap tahap pengembangan produk, mulai dari menjalankan simulasi desain tingkat lanjut hingga mengotomatisasi proses dan memprediksi masalah pemeliharaan. Ada beberapa solusi dengan kemampuan berbeda untuk menyesuaikan beban kerja yang sangat spesifik. Di AMD saja, pelanggan dapat memilih dari jajaran prosesor EPYC, jajaran Ryzen™ Threadripper™ PRO dan kini, prosesor AMD EPYC™ 7003 dengan teknologi AMD 3D V-Cache™. 

Source: https://www.amd.com/en/technologies/3d-v-cache

Data center yang ditenagai oleh prosesor AMD EPYC™ membantu menghadirkan kinerja dan skalabilitas yang tak tertandingi untuk beban kerja virtual CAE dan EDA di segala ukuran. Prosesor AMD EPYC™ dirancang untuk meningkatkan throughput komputasi beban kerja simulasi teknik seperti CAE, dan EDA dengan mengurangi latensi yang mempengaruhi waktu siklus desain, berkontribusi pada desain produk yang lebih baik dan berkualitas lebih tinggi.

Prosesor AMD Ryzen™ Threadripper™ PRO menghadirkan hingga 64 core untuk simulasi dan rendering multithread dengan keunggulan core yang memiliki kemampuan frekuensi tinggi untuk beban kerja ringan, membantu organisasi menyelesaikan proyek desain yang paling menuntut.

Yang terbaik adalah hanya menjadi lebih baik dengan peluncuran Prosesor AMD EPYC 7003™ dengan teknologi AMD 3D V-Cache, meningkatkan performa dengan terobosan pada beban kerja komputasi teknis yang ditargetkan yang relevan di industri manufaktur seperti FEA dan computational fluid dynamics( CFD):

  • Beban Kerja CFD (Menganalisis dinamika fluida lebih kencang): Kecepatan maksimum hingga 82% pada computational fluid dynamics dengan Ansys Fluent[8]
  • Beban Kerja FEA (Finite Element Analysis): Prosesor 64-core, AMD EPYC 7773X dapat memberikan, rata-rata, kinerja 44 persen lebih tinggi pada aplikasi simulasi Altair® Radioss® dibandingkan dengan prosesor tumpukan teratas pesaing[9].

Meskipun demikian, untuk menemukan keseimbangan paling optimal antara biaya, kualitas produk, dan produktivitas, penting bagi para pemimpin bisnis untuk mengidentifikasi berbagai beban kerja dalam proses manufaktur yang spesifik, mengevaluasi sejauh mana setiap beban kerja digunakan dan berinvestasi dalam perangkat kerja spesifik. Namun, seperti yang telah disebutkan, dengan begitu banyak solusi dan produk di luar sana, para pemimpin bisnis menjadi kebingungan tentang pemilihan alat khusus apa yang ideal untuk kebutuhan bisnis unik mereka.

Mengevaluasi sejauh mana setiap beban kerja digunakan dalam organisasi akan memungkinkan para pemimpin bisnis untuk mengidentifikasi alat khusus beban kerja yang tepat untuk meningkatkan operasi bisnis secara keseluruhan. Di sinilah konsultan ahli akan menjadi sebuah investasi dengan ROI yang signifikan.

Pertimbangan lain: Pengurangan Daya dan Keamanan

Photo by Clayton Cardinalli on Unsplash

Sementara poin-poin yang disebutkan di atas memiliki aspek teknis industri manufaktur dan peran teknologi dalam meningkatkan beban kerja ganda, ada berbagai pertimbangan lain yang dapat mengarah pada keseimbangan biaya-kualitas-produktivitas yang lebih baik, termasuk pertimbangan efisiensi energi dan keamanan.

Reduced Power

Photo by Christina @ wocintechchat.com on Unsplash

Terkait pengurangan tenaga, ini adalah pertimbangan utama dengan dampak positif jangka panjang yang signifikan tidak hanya terhadap lingkungan, tetapi juga terhadap Total Cost of Ownership (TCO) organisasi. Sebagai ilustrasi, prosesor AMD EPYC™ 7003 Series dengan AMD 3D V-Cache menggunakan daya hingga 30% lebih sedikit, dan akan memungkinkan penghematan sekitar 123,53 Metrik Ton CO2 yang merupakan perkiraan penyerapan karbon setara dengan 49 hektar hutan AS setiap tahun . Tidak hanya itu, dengan efisiensi daya yang disediakan oleh prosesor AMD Seri EPYC™ 7003 dengan AMD 3D V-Cache, penggunaan server hingga 30% lebih sedikit dan pengurangan TCO 3 tahun hingga 30% persen dibandingkan dengan server tanpa V-Cache teknologi[10].

Keamanan

Photo by Towfiqu barbhuiya on Unsplash

Meningkatkan keamanan adalah usaha yang terus berkembang tanpa akhir, terutama untuk industri manufaktur. Karena inisiatif pabrik pintar terus berkembang di seluruh jejak global produsen, risiko dunia maya diperkirakan akan terus meningkat. Faktanya, menurut sebuah studi oleh Deloitte dan Aliansi Produsen untuk Produktivitas dan Inovasi (MAPI), empat puluh delapan persen produsen yang disurvei mengidentifikasi risiko operasional, termasuk keamanan siber, sebagai bahaya terbesar bagi inisiatif pabrik pintar[11]. Studi tersebut juga menyatakan bahwa banyak perusahaan manufaktur melihat peningkatan insiden terkait dunia maya yang terkait dengan sistem kontrol yang digunakan untuk mengelola operasi industri[12].

Karena banyak kasus penggunaan pabrik pintar masih dalam tahap perencanaan dan tahap awal, sekaranglah waktunya untuk menyelaraskan proyek-proyek ini dengan program-program risiko siber. Rancang dan sertakan kontrol keamanan end-to-end yang sesuai, dan mulai dari tingkat prosesor. Mengidentifikasi solusi keamanan yang tepat tanpa kompromi kinerja adalah kuncinya. Built-in pada tingkat silikon, AMD Infinity Guard menawarkan kemampuan canggih yang diperlukan untuk membantu bertahan dari ancaman internal dan eksternal dan membantu menjaga data Anda tetap aman dengan hampir nol dampak terhadap kinerja sistem[13].

Kesimpulan

Pandemi Covid-19 awalnya memperlambat upaya digitalisasi tidak hanya di APAC, tetapi dalam skala global. Sekitar 38% produsen yang disurvei oleh Deloitte menunda investasi pabrik pintar pada Agustus 2020[14]. Namun demikian, pada tahun 2021, 80% produsen melaporkan bahwa pabrik pintar adalah kunci kesuksesan masa depan[15], menurut laporan Plex. Investasi kemungkinan akan terus mengalir ke sektor ini, dan sekarang saatnya, lebih dari sebelumnya, untuk berinvestasi pada alat dan sumber daya yang tepat untuk meningkatkan sektor manufaktur sejalan dengan tujuan Industri 4.0


DISCLAIMER

Informasi yang terkandung di sini hanya untuk tujuan informasi dan dapat berubah tanpa pemberitahuan. Sementara setiap tindakan pencegahan telah diambil dalam persiapan dokumen ini, mungkin mengandung ketidakakuratan teknis, kelalaian dan kesalahan ketik, dan AMD tidak berkewajiban untuk memperbarui atau memperbaiki informasi ini. Advanced Micro Devices, Inc. tidak membuat pernyataan atau jaminan sehubungan dengan keakuratan atau kelengkapan isi dokumen ini, dan tidak bertanggung jawab dalam bentuk apa pun, termasuk jaminan tersirat atas tidak adanya pelanggaran, dapat diperjualbelikan, atau kesesuaian untuk tujuan tertentu, sehubungan dengan pengoperasian atau penggunaan hardware, software, atau produk AMD lainnya yang dijelaskan di sini. Tidak ada lisensi, termasuk tersirat atau timbul oleh estoppel, untuk hak kekayaan intelektual apa pun yang diberikan oleh dokumen ini. Syarat dan batasan yang berlaku untuk pembelian atau penggunaan produk AMD adalah sebagaimana diatur dalam perjanjian yang ditandatangani antara para pihak atau dalam Syarat dan Ketentuan Penjualan Standar AMD. GD-18


Untuk informasi lebih lanjut:

Footnotes


[1] J. Whyte, C. Segura, V. Sharma, K. Okeleke, Recognising the potential of Industry 4.0 in Asia Pacific, GSMA Intelligence, January 2021, https://www.gsma.com/asia-pacific/wp-content/uploads/2021/02/Industry-4.0-Report-FINAL.pdf

[2] J. Whyte, C. Segura, V. Sharma, K. Okeleke, Recognising the potential of Industry 4.0 in Asia Pacific, GSMA Intelligence, January 2021, https://www.gsma.com/asia-pacific/wp-content/uploads/2021/02/Industry-4.0-Report-FINAL.pdf

[3] J. Whyte, C. Segura, V. Sharma, K. Okeleke, Recognising the potential of Industry 4.0 in Asia Pacific, GSMA Intelligence, January 2021, https://www.gsma.com/asia-pacific/wp-content/uploads/2021/02/Industry-4.0-Report-FINAL.pdf

[4] J. Whyte, C. Segura, V. Sharma, K. Okeleke, Recognising the potential of Industry 4.0 in Asia Pacific, GSMA Intelligence, January 2021, https://www.gsma.com/asia-pacific/wp-content/uploads/2021/02/Industry-4.0-Report-FINAL.pdf

[5] J. Whyte, C. Segura, V. Sharma, K. Okeleke, Recognising the potential of Industry 4.0 in Asia Pacific, GSMA Intelligence, January 2021, https://www.gsma.com/asia-pacific/wp-content/uploads/2021/02/Industry-4.0-Report-FINAL.pdf

[6] R. Gurumurthy, D. Schatsky, J. Camhi, Uncovering the connection between digital maturity and financial performance, Deloitte Insights, 2020, https://www2.deloitte.com/content/dam/insights/us/articles/6561_digital-transformation/DI_Digital-transformation.pdf

[7] R. Gurumurthy, D. Schatsky, J. Camhi, Uncovering the connection between digital maturity and financial performance, Deloitte Insights, 2020, https://www2.deloitte.com/content/dam/insights/us/articles/6561_digital-transformation/DI_Digital-transformation.pdf

[8] MLNX-003C: ANSYS® Fluent® 2022.1 comparison based on AMD internal testing as of 02/14/2022 measuring the core solver rating for the Release 19 R1 test case simulations. Configurations: 2x 64C AMD EPYC™ 7773X with AMD 3D V-Cache™ versus 2x 64C AMD EPYC 7763 on the same AMD “Daytona” reference platform. Pump2 is the max result. Results may vary based on factors including silicon version, hardware and software configuration and driver versions OR ANSYS® Fluent® 2021.1 comparison based on AMD internal testing as of 02/14/2022 measuring the core solver rating for the Release 19 R1 test case simulations. Configurations: 2x 32C AMD EPYC™ 7573X with AMD 3D V-Cache™ versus 2x 32C EPYC 75F3 on the same AMD “Daytona” reference platform. Pump2 is the max result. Results may vary based on factors including silicon version, hardware and software configuration and driver versions.

[9] MLNX-016: Altair® Radioss® 2021.2 comparison based on AMD internal testing as of 02/14/2022 measuring the time to run the dropsander, neon, and t10m test case simulations. Configurations: 2x 64C AMD EPYC 7773X with AMD 3D V-Cache™ versus 2x 40C Intel® Xeon® Platinum 8380. neon is the max result. Results may vary based on factors including silicon version, hardware and software configuration and driver versions.

[10] This scenario contains many assumptions and estimates and, while based on AMD internal research and best approximations, should be considered an example for information purposes only, and not used as a basis for decision making over actual testing. The AMD EPYC™ AMD 3D V-Cache™ VALUE ANALYSIS & GHG TOOL compares the selected AMD EPYC™ and Intel® Xeon® CPU based server solutions required to deliver a TOTAL_PERFORMANCE of 26000 jobs per day with Ansys® fluent-aw14 using the performance scores in this analysis for Intel Xeon and AMD EPYC CPU based servers.  This estimation reflects a  3-year time frame.

This analysis compares a 2P  AMD EPYC_7773X powered server with a  Ansys® fluent-aw14 jobs per day of 1981.26; to a 2P  Intel Platinum_8380 based server with a  Ansys® fluent-aw14 jobs per day of 1328.56.

A server powered by the EPYC_7773X can deliver up to 49% more jobs per day than the Platinum_8380 based server.

Both AMD EPYC and Intel based servers use the same cost for the following elements of the analysis: server chassis size of 2RU at a cost of $2500 per chassis; internal storage $380; physical servers managed per admin: 30; fully burdened cost per admin $110500; server rack size of 42; space allowance per rack of 27 sq feet; monthly cost of data center space $20 per sq foot; cost per kW for power $0.12; power drop per rack of 12kW; and a PUE (power usage effectiveness) of 1.7.

The  AMD EPYC powered  solution is estimated to take 14 total 2P EPYC_7773X powered servers at a hardware only acquisition cost of $25984 per server, which includes $8800 per CPU, total system memory of 1024GB, which is 8GB of memory / core and a total system memory cost of $5504; internal storage cost of $380.  The total estimated  AMD EPYC  hardware acquisition cost for this solution is $363776. Each server draws ~754kWhr per month.  For the 3 years of this analysis the:  EPYC  total solution power cost is ~$77569 which includes the PUE factor; the total admin cost is ~$154701,  and the total real estate cost is ~$38880 using 2 rack(s). The total 3-year TCO estimate for the   EPYC  solution is $609006.

The  Intel based  solution is estimated to take 20 total 2P Platinum_8380 powered servers at a hardware only acquisition cost of $25756 per server, which includes $8666 per CPU, total system memory of 1024GB, which is 12.8GB of memory / core and a total system memory cost of $5504; internal storage cost of $380.  The total estimated  Intel  hardware acquisition cost for this solution is $515120. Each server draws ~751kWhr per month.  For the 3 years of this analysis the:  Intel  total solution power cost is ~$110277 which includes the PUE factor; the total admin cost is ~$221001,  and the total real estate cost is ~$38880 using 2 rack(s). The total 3-year TCO estimate for the  Intel  solution is $864912.

AMD EPYC powered servers have a $255906 or 30% lower 3-year TCO.

Delivering a minimum score of 26000 for Ansys® fluent-aw14 produces the following estimated results: the EPYC_7773X solution requires 30% fewer servers; takes 30% less RU space; 30% less power.

AMD  EPYC_7773X powered servers save ~272563 kWh of electricity for the 3-years of this analysis. Leveraging this data, using the Country / Region specific electricity factors from the ‘2020 Grid Electricity Emissions Factors v1.4 – September 2020’, and the United States Environmental Protection Agency  ‘Greenhouse Gas Equivalencies Calculator’, the AMD EPYC powered server saves ~123.53 Metric Tons of CO2 equivalents. This results in the following estimated savings based on United States data, for any one of the following:

Greenhouse Gas Emissions Avoided:

     27 USA Passenger Cars Not Driven for 1 year; or

     9 USA Passenger Cars Not Driven Annually; or

     310433 Miles Driven by Avg Passenger Car; or

or CO2 Emissions Avoided from:

     13959 Gallons of Gasoline Not Used; or

     136502 Pounds of Coal Not Burned in USA; or

     22 USA Homes’ Electricity Use for 1 year; or

     7 USA Homes’ Electricity Use Annually; or

or Carbon Sequestered equivalent to:

     2038 Tree Seedlings Grown for 10 years in USA; or

    148 Acres of USA Forests in 1 year; or

     49.41 Acres of USA Forests Annually.

The 2020 Grid Electricity Emissions Factors v1.4 – September 2020 data used in this analysis can be found at https://www.carbonfootprint.com/docs/2020_09_emissions_factors_sources_for_2020_electricity_v14.pdf and the US EPA Greenhouse Gas Equivalencies Calculator used in this analysis can be found at https://www.epa.gov/energy/greenhouse-gas-equivalencies-calculator.

Pricing per CPU is 1kU pricing for AMD and Intel published pricing at https://ark.intel.com/, January 2022. All pricing is in USD.  All performance numbers are based on AMD internal testing, February 2022.  AMD  tests were run with pre-production B1 CPUs on AMD reference platforms.  Intel tests were run on production platforms. Product and company names are for informational purposes only and may be trademarks of their respective owners.

Results generated by the:  AMD EPYC™ AMD 3D V-Cache™  VALUE ANALYSIS & GHG TOOL: v3.10

[11]

 S. Peasley, Cybersecurity for Smart Factories, Deloitte, https://www2.deloitte.com/us/en/pages/energy-and-resources/articles/smart-factory-cybersecurity-manufacturing-industry.html

[12]

 S. Peasley, Cybersecurity for Smart Factories, Deloitte, https://www2.deloitte.com/us/en/pages/energy-and-resources/articles/smart-factory-cybersecurity-manufacturing-industry.html

[13]

 AMD Infinity Guard features vary by EPYC™ Processor generations. Infinity Guard security features must be enabled by server OEMs and/or Cloud Service Providers to operate. Check with your OEM or provider to confirm support of these features. Learn more about Infinity Guard at https://www.amd.com/en/technologies/infinity-guard. GD-183

[14] P. Wellener, B. Dollar, S. Laaper, Accelerating Smart Manufacturing, Deloitte, 21 October 2020, https://www2.deloitte.com/us/en/insights/industry/manufacturing/accelerating-smart-manufacturing.html

[15]

 Plex, 7th Annual State of Smart Manufacturing Report, https://www.plex.com/resources/7th-annual-state-of-smart-manufacturing

Categories: Artikel

0 Comments

Leave a Reply

Avatar placeholder

Your email address will not be published.