vantagens da arquitetura de microsserviços

Quando sua linha de produção começa a “ficar irritada”: como a arquitetura de microsserviços pode tornar a colaboração entre máquinas mais inteligente

Imagine o seguinte: na linha de produção da sua fábrica, a velocidade de um servo motor é alguns décimos de segundo mais lenta e o ritmo de toda a linha é completamente interrompido. Ou, se uma chave de direção ficar presa repentinamente, os próximos doze processos terão que parar e esperar. Isso parece particularmente familiar? Muitos gestores experimentaram o tipo de ansiedade que afeta todo o corpo.

O sistema de controle tradicional é como colocar todos os interruptores e circuitos em uma grande caixa de ferro. Também funciona, mas se houver algum problema em uma peça, é preciso abrir a caixa inteira para investigar, e é comum a linha de produção parar meio dia. Ainda mais problemático, deseja atualizar um desses recursos? É provável que envolva todo o sistema, o que é demorado e trabalhoso e pode facilmente introduzir novos problemas.

Então, temos que falar sobre outra forma de pensar. É possível fazer todas as “junções” da linha de produção – como o servo motor responsável pelo posicionamento preciso, a caixa de direção que controla o ângulo e o braço robótico que realiza a captura – como uma pequena equipe independente? Cada um deles tem responsabilidades e “cérebros” claros, mas trabalham em estreita colaboração através de regras claras.

Este é o charme central da arquitetura de microsserviços no campo industrial. Em vez de destruir tudo, torna a colaboração mais inteligente e resiliente.

Divida problemas complexos em pequenos pedaços para resolvê-los

Como exatamente os microsserviços são implementados? Podemos pensar nisso como construir uma equipe mecânica eficiente.

Anteriormente, você poderia ter um programa central gigante controlando tudo. Agora, você pode escrever um serviço separado para o sistema de reconhecimento visual, outro para planejamento de trajetória de movimento e outro para controle de feedback de força. Cada serviço se concentra apenas em uma coisa. comopotênciaExatamente como você faz em um sistema de montagem de precisão: separe o módulo de controle de pressão. Quando a força de pressão precisa ser ajustada, os engenheiros só precisam modificar esse pequeno módulo, testá-lo e colocá-lo on-line sem afetar em nada os módulos de transporte ou calibração próximos a ele. A velocidade de troca de modelos de produtos na linha de produção tornou-se repentinamente muito mais rápida.

Isso traz vários benefícios tangíveis:

• A falha é isolada.Um problema com um serviço não irá derrubar todo o sistema. Assim como o módulo de indução de uma correia transportadora que reinicia temporariamente, o braço robótico pode armazenar temporariamente o trabalho com base nos dados armazenados em cache por alguns segundos e, em seguida, sincronizar o status imediatamente após a recuperação para evitar o desligamento total.
• A atualização se torna leve.Quer apresentar um novo algoritmo de inspeção de qualidade de IA? Não há necessidade de reescrever todo o sistema de controle. Basta desenvolver um novo “serviço de inspeção de qualidade” e deixá-lo “conectar-se” ao sistema existente por meio de uma interface padrão. A velocidade de iteração é bastante acelerada.
• Mais liberdade na seleção de tecnologia.Diferentes serviços podem ser desenvolvidos utilizando as ferramentas que melhor se adequam. A parte de controle de movimento com requisitos extremamente altos em tempo real usa C++, e a parte responsável pela gravação e análise de dados usa Python, cada uma utilizando seus próprios pontos fortes.

Como isso faz com que as “conversas” mecânicas fluam mais suavemente?

Você pode perguntar: será mais caótico se eles estiverem tão dispersos? A chave é projetar o “protocolo de comunicação” entre eles.

existirpotênciaEm um projeto de armazenamento automatizado do qual participei, o empilhador, a linha transportadora e o sistema de gerenciamento de estoque foram projetados como microsserviços diferentes. Instruções e status são transmitidos entre eles por meio de filas de mensagens leves, como “A01 está cheia” e “Área B precisa ser reabastecida”. Cada serviço se preocupa apenas com as ações que deseja realizar e com as mensagens que precisa transmitir, sem conhecer todos os detalhes dos demais serviços. Esse design fracamente acoplado faz com que adicionar um serviço de despacho AGV ou substituir um novo leitor de código de barras seja como adicionar um novo parceiro à equipe. Você só precisa dizer as regras básicas de comunicação sem ter que transformar todo mundo.

Este tipo de arquitetura é particularmente adequada para lidar com mudanças. O mercado exige que sua máquina de embalagem seja capaz de manusear caixas e sacos? Você pode desenvolver completamente um novo conjunto de microsserviços para "captura de sacolas" e "selagem de sacolas" em paralelo com os serviços "embalados" originais e pode ser chamado de maneira flexível por meio de agendamento da camada superior. A escalabilidade do sistema não é mais um gargalo problemático.

Escolha e implementação: não tudo, mas vale a pena pensar

É claro que os microsserviços não são uma solução mágica. Pode parecer excessivamente complexo para um dispositivo pequeno, simples e estável. Seu valor torna-se cada vez mais proeminente em cenários onde o sistema se torna mais complexo e os requisitos mudam com mais frequência.

Se você está preocupado com estes problemas:

• Você precisa de testes demorados em todo o sistema sempre que modifica um pequeno recurso?
• Com medo de atualizar os componentes principais porque não tem certeza de quantos efeitos cascata isso causará?
• Quer copiar rapidamente um módulo bem-sucedido da linha de produção para outra nova linha?

É hora de pensar em design orientado a serviços. A chave é começar com limites claros: encontrar as partes do sistema que possuem funções relativamente independentes e diferentes ritmos de iteração, como "monitoramento de status", "processamento de alarme" e "gerenciamento de energia", e torná-las independentes primeiro.

depotênciaA julgar pela prática, o ponto de partida para o sucesso muitas vezes não é desmontá-lo e começar de novo, mas sim retirar uma subfunção relativamente completa do sistema existente, transformá-la no primeiro microsserviço e verificar se ela coopera suavemente com o resto do sistema. Uma vez dado este passo, o caminho a seguir ficará muito mais claro.

Em última análise, o que buscamos não é a moda tecnológica, mas a resiliência real. Deixe sua linha de produção ser como um time de basquete bem treinado. Algumas pessoas são responsáveis ​​pela defesa, algumas são responsáveis ​​pela organização do ataque e algumas são responsáveis ​​pelo tiro. Mesmo que um jogador esteja fora de forma, outros podem substituí-lo rapidamente, ajustar as táticas e o jogo – sua produção – pode continuar a fluir sem problemas. Este é talvez o valor mais vívido que a arquitetura de microsserviços pode trazer para a fabricação moderna.

Fundada em 2005, a Kpower tem se dedicado a ser um fabricante profissional de unidades de movimento compacto, com sede em Dongguan, província de Guangdong, China. Aproveitando inovações em tecnologia de acionamento modular, a Kpower integra motores de alto desempenho, redutores de precisão e sistemas de controle multiprotocolo para fornecer soluções de sistemas de acionamento inteligentes eficientes e personalizadas. A Kpower forneceu soluções profissionais de sistemas de acionamento para mais de 500 clientes empresariais em todo o mundo, com produtos que abrangem vários campos, como sistemas domésticos inteligentes, eletrônica automática, robótica, agricultura de precisão, drones e automação industrial.