vantaggi dell’architettura a microservizi

Quando la tua linea di produzione inizia ad "arrabbiarsi": come l'architettura dei microservizi può rendere la collaborazione tra macchine più intelligente

Immagina questo: sulla linea di produzione della tua fabbrica, la velocità di un servomotore è più lenta di qualche decimo di secondo e il ritmo dell'intera linea è completamente interrotto. Oppure, se un meccanismo di sterzo chiave si blocca improvvisamente, la dozzina di processi successivi dovrà fermarsi e attendere. Ti sembra particolarmente familiare? Molti manager hanno sperimentato il tipo di ansia che colpisce tutto il corpo.

Il sistema di controllo tradizionale è come inserire tutti gli interruttori e i circuiti in una grande scatola di ferro. Funziona anche, ma se c'è un problema con una parte, devi aprire l'intera scatola per indagare, ed è normale che la linea di produzione si fermi per mezza giornata. Ancora più problematico, vuoi aggiornare una di queste funzionalità? È probabile che coinvolga l’intero sistema, il che richiede molto tempo e lavoro e può facilmente introdurre nuovi problemi.

Dobbiamo quindi parlare di un altro modo di pensare. È possibile rendere ogni "articolazione" della linea di produzione, come il servomotore responsabile del posizionamento preciso, lo sterzo che controlla l'angolo e il braccio robotico che esegue la presa, come una piccola squadra indipendente? Ognuno di loro ha responsabilità e "cervelli" chiari, ma lavorano a stretto contatto attraverso regole chiare.

Questo è il fascino principale dell’architettura dei microservizi in campo industriale. Invece di distruggere le cose, rende la collaborazione più intelligente e più resiliente.

Suddividi i problemi complessi in piccoli pezzi da risolvere

How exactly are microservices implemented? Possiamo pensarlo come la costruzione di una squadra meccanica efficiente.

In precedenza, avresti potuto avere un gigantesco programma centrale che controllava tutto. Ora puoi scrivere un servizio separato per il sistema di riconoscimento visivo, un altro per la pianificazione della traiettoria del movimento e un altro per il controllo del force feedback. Ogni servizio si concentra solo su una cosa. PiacekpowerProprio come in un sistema di assemblaggio di precisione: separare il modulo di controllo della pressione. Quando è necessario regolare la forza di pressatura, gli ingegneri devono solo modificare quel piccolo modulo, testarlo e andare online senza influenzare in alcun modo i moduli di trasporto o di calibrazione adiacenti. La velocità di cambio dei modelli di prodotto sulla linea di produzione è improvvisamente diventata molto più rapida.

Ciò comporta numerosi vantaggi tangibili:

• La colpa è isolata.Un problema con un servizio non farà crollare l’intero sistema. Proprio come il modulo di induzione di un nastro trasportatore che si riavvia temporaneamente, il braccio robotico può memorizzare temporaneamente il lavoro in base ai dati memorizzati nella cache per alcuni secondi, quindi sincronizzare lo stato immediatamente dopo il ripristino per evitare lo spegnimento totale.
• L'aggiornamento diventa leggero.Vuoi introdurre un nuovo algoritmo di ispezione della qualità dell'intelligenza artificiale? Non è necessario riscrivere l'intero sistema di controllo. Basta sviluppare un nuovo "servizio di ispezione qualità" e lasciarlo "connettersi" al sistema esistente tramite un'interfaccia standard. La velocità di iterazione è notevolmente accelerata.
• Maggiore libertà nella scelta della tecnologia.È possibile sviluppare diversi servizi utilizzando gli strumenti più adatti. La parte di controllo del movimento con requisiti di tempo reale estremamente elevati utilizza C++, mentre la parte responsabile della registrazione e analisi dei dati utilizza Python, ciascuno sfruttando i propri punti di forza.

Come fa a rendere le “conversazioni” meccaniche più fluide?

Potresti chiedere, sarà più caotico se saranno così sparsi? La chiave è progettare il "protocollo di comunicazione" tra di loro.

esisterekpowerIn un progetto di magazzinaggio automatizzato a cui ho partecipato, l'impilatore, la linea di trasporto e il sistema di gestione dell'inventario sono stati progettati come microservizi diversi. Le istruzioni e gli stati vengono trasmessi tra loro tramite code di messaggi leggere, come "A01 è pieno" e "L'area B deve essere rifornita". Ogni servizio si preoccupa solo delle azioni che vuole eseguire e dei messaggi che vuole trasmettere, senza conoscere tutti i dettagli degli altri servizi. Questo design ad accoppiamento libero rende l'aggiunta di un servizio di dispacciamento AGV o la sostituzione di un nuovo lettore di codici a barre come l'aggiunta di un nuovo partner al team. Basta dirgli le regole basilari della comunicazione senza dover trasformare tutti.

Questo tipo di architettura è particolarmente adatta ad affrontare il cambiamento. Il mercato richiede che la tua macchina confezionatrice sia in grado di gestire sia scatole che sacchetti? È possibile sviluppare completamente un nuovo set di microservizi per il "bag grabber" e il "bag seal" in parallelo con i servizi "boxed" originali e possono essere richiamati in modo flessibile tramite la pianificazione del livello superiore. La scalabilità del sistema non rappresenta più un fastidioso collo di bottiglia.

Scelta e attuazione: non tutto, ma vale la pena pensarci

Naturalmente, i microservizi non sono una soluzione miracolosa. Può sembrare eccessivamente complesso per un piccolo dispositivo semplice e stabile. Il suo valore diventa sempre più evidente negli scenari in cui il sistema diventa più complesso e i requisiti cambiano con maggiore frequenza.

Se sei turbato da questi problemi:

• Hai bisogno di lunghi test a livello di sistema ogni volta che modifichi una piccola funzionalità?
• Hai paura di aggiornare i componenti principali perché non sei sicuro di quanti effetti a catena causerà?
• Vuoi copiare rapidamente un modulo di successo della linea di produzione su un'altra nuova linea?

È tempo di pensare al design orientato ai servizi. La chiave è iniziare con confini chiari: trovare quelle parti del sistema che hanno funzioni relativamente indipendenti e ritmi di iterazione diversi, come “monitoraggio dello stato”, “elaborazione degli allarmi” e “gestione dell’energia”, e renderle prima indipendenti.

dakpowerA giudicare dalla pratica, il punto di partenza per il successo spesso non è smontarlo e ricominciare da capo, ma staccare una sottofunzione relativamente completa dal sistema esistente, trasformarla nel primo microservizio e verificare se coopera senza intoppi con il resto del sistema. Una volta compiuto questo passo, la strada da percorrere sarà molto più chiara.

In definitiva, ciò che perseguiamo non è la moda tecnologica, ma la vera resilienza. Lascia che la tua linea di produzione sia come una squadra di basket ben allenata. Alcune persone sono responsabili della difesa, altre sono responsabili dell'organizzazione dell'attacco e altre ancora sono responsabili del tiro. Anche se un giocatore è fuori forma, gli altri possono rapidamente sostituirlo, adattare le tattiche e il gioco – la tua produzione – può continuare a scorrere senza intoppi. Questo è forse il valore più evidente che l’architettura dei microservizi può apportare alla produzione moderna.

Fondata nel 2005, Kpower si dedica a un produttore professionale di unità di movimento compatte, con sede a Dongguan, nella provincia del Guangdong, in Cina. Sfruttando le innovazioni nella tecnologia di azionamento modulare, Kpower integra motori ad alte prestazioni, riduttori di precisione e sistemi di controllo multiprotocollo per fornire soluzioni di sistemi di azionamento intelligenti efficienti e personalizzate. Kpower ha fornito soluzioni di sistemi di azionamento professionali a oltre 500 clienti aziendali in tutto il mondo con prodotti che coprono vari campi come sistemi domestici intelligenti, elettronica automatica, robotica, agricoltura di precisione, droni e automazione industriale.