Internet Perindustrian PLC Kawalan Kolaboratif untuk Pengeluaran Fleksibel

Melangkaui Automasi Terpencil – Mengapa PLC Perlu Berkembang Menjadi Hab Kolaborasi

Automasi perindustrian telah lama bergantung pada PLC untuk kawalan pengeluaran yang boleh dipercayai. Namun, kebanyakan sistem PLC warisan beroperasi secara terpencil. Mereka jarang bersambung dengan pembekal huluan atau pengedar hiliran. Pemutusan ini mencipta jurang data. Akibatnya, kilang menghadapi masalah pengeluaran berlebihan atau tindak balas lambat terhadap perubahan pasaran. Lebih teruk, PLC tradisional tidak dapat menyokong pengkhususan massa. Mereka kekurangan fleksibiliti dan aliran data masa nyata yang diperlukan oleh rantaian bekalan moden. Kitaran imbasan tipikal dalam PLC warisan memproses I/O tempatan dan mungkin beberapa rak jauh. Tetapi ia tidak mengendalikan muatan JSON atau mesej MQTT. Had ini menjadi kritikal apabila anda perlu menyesuaikan pengeluaran berdasarkan tahap inventori pengedar tiga peringkat huluan.

Mendefinisikan Semula PLC – Dari Pengawal Tempatan ke Pengarah Orkestra Rantaian Perindustrian

Internet Perindustrian ditambah model kawalan kolaboratif PLC mengubah gambaran ini sepenuhnya. Ia tidak sekadar menambah kesambungan. Sebaliknya, ia menyematkan protokol Internet Perindustrian terus ke dalam perkakasan dan firmware PLC. Ini membolehkan PLC berkomunikasi dengan sistem ERP, platform rantaian bekalan, dan sensor pintar secara masa nyata. Akibatnya, data pengeluaran mengalir lancar dari sumber bahan mentah hingga penghantaran akhir. Halangan maklumat hilang. PLC menjadi hab kolaborasi merentas rantaian dan bukan peranti berdiri sendiri.

Dari perspektif firmware, ini bermakna melaksanakan tumpukan TCP/IP ringan dengan TLS 1.2 atau 1.3. PLC mesti mengendalikan pengesahan berasaskan sijil. Ia juga memerlukan klien mesej terbit-langgan, biasanya MQTT atau AMQP. Ramai jurutera bertanya tentang kekangan sumber. PLC moden seperti Siemens S7-1500 atau Rockwell CompactLogix 5480 mempunyai RAM dan flash yang mencukupi untuk menjalankan tumpukan ini. Cabaran sebenar adalah penentuan masa yang deterministik. Anda tidak boleh membiarkan trafik rangkaian mengganggu pelaksanaan tugas kitaran PLC. Oleh itu, asingkan tugas komunikasi ke dalam tugas latar belakang keutamaan rendah. Sebagai alternatif, gunakan koprosesor komunikasi khusus.

Ciri Teknikal Yang Membolehkan Kelincahan Merentas Rantaian

Tiga ciri teknikal menjadikan model baru ini berfungsi dengan berkesan. Pertama, pengkomputeran tepi di dalam PLC memproses data secara tempatan. Ini mengurangkan kelewatan awan kepada kurang daripada 10 milisaat. Kedua, rangka kerja pengaturcaraan PLC sumber terbuka yang selaras dengan IEC 61499 memastikan keserasian merentas jenama. Ketiga, penyelenggaraan ramalan berasaskan AI membolehkan PLC mengesan anomali peralatan sebelum ia menyebabkan masa henti. Bersama-sama, ciri-ciri ini mencipta rantaian industri yang mengoptimumkan diri. Selain itu, ia mengurangkan kebergantungan pada pembekal tunggal.

Izinkan saya terangkan lebih lanjut tentang IEC 61499 kerana ramai jurutera masih berfikir dalam istilah IEC 61131-3. IEC 61499 menggunakan blok fungsi berasaskan acara. Ini berbeza secara asas daripada model imbasan kitaran. Dalam IEC 61499, blok fungsi hanya aktif apabila menerima acara. Ini sesuai dengan sistem teragih dan kolaboratif dengan sempurna. Contohnya, PLC pembekal boleh menghantar acara kepada PLC anda apabila kualiti bahan mentah berubah. PLC anda kemudian mencetuskan pelarasan resipi sebelum bahan buruk memasuki talian anda. Anda tidak boleh melakukan ini dengan bersih menggunakan logik tangga tradisional. Rangka kerja sumber terbuka seperti 4diac FORTE melaksanakan IEC 61499 pada peranti dengan sumber terhad. Anda boleh menjalankannya pada Raspberry Pi atau terus pada beberapa PLC dengan runtime berasaskan Linux.

Untuk penyelenggaraan ramalan, PLC memerlukan inferens pembelajaran mesin tempatan. Jangan hantar data getaran mentah ke awan. Itu mencipta kelewatan dan kos jalur lebar. Sebaliknya, jalankan model ringan pada PLC atau gerbang tepi bersebelahan. Gunakan algoritma seperti hutan pengasingan atau autoencoder. Latih model secara luar talian menggunakan data kegagalan sejarah. Kemudian pasang enjin inferens sebagai set blok fungsi. Apabila PLC mengesan anomali, ia boleh mengambil tindakan segera. Contohnya, kurangkan kelajuan talian atau tandakan stesen hiliran untuk pemeriksaan.

Protokol Komunikasi dan Pemodelan Data untuk PLC Merentas Rantaian

PLC kolaboratif mesti menyokong pelbagai protokol. Ia mengekalkan OPC UA untuk komunikasi mesin-ke-mesin di dalam kilang. Ia menambah MQTT atau Sparkplug B untuk pertukaran data awan dan merentas kilang. Ia juga memerlukan keupayaan REST API untuk bertanya terus kepada sistem ERP. Ramai jurutera bertanya tentang Sparkplug B. Spesifikasi ini mentakrifkan format muatan standard untuk MQTT. Ia termasuk pengurusan keadaan dan sijil kelahiran-wasiat. Gunakan Sparkplug B apabila anda perlu mengesan peranti secara automatik. Elakkan jika ekosistem anda sudah menggunakan OPC UA.

Pemodelan data juga sama pentingnya. Anda tidak boleh menghantar nama tag PLC mentah ke sistem ERP. ERP tidak memahami "DB42.DBX12.4". Oleh itu, tentukan lapisan pemetaan semantik. Gunakan Asset Administration Shell atau piawaian Digital Twin (IEC 62832). Setiap aset pengeluaran mempunyai digital twin dengan sifat yang distandardkan. PLC membaca sensor fizikal dan menulis nilai ke sifat digital twin. Digital twin kemudian mengendalikan semua komunikasi tahap tinggi. Ini memisahkan logik kawalan daripada logik pertukaran data.

Untuk penyelarasan inventori masa nyata, gunakan model yang mudah. Setiap PLC menghantar mesej denyutan jantung setiap saat. Mesej itu mengandungi tahap penimbal semasa, status mesin, dan kiraan pengeluaran terkumpul. PLC hiliran melanggan topik-topik ini. Mereka kemudian menyesuaikan kadar suapan mereka sendiri dengan sewajarnya. Ini mewujudkan aci talian maya tanpa penyelaras pusat. Jika satu PLC kehilangan komunikasi, PLC hiliran kembali ke kadar lalai selamat selepas tiga denyutan jantung yang terlepas.

Nilai Perniagaan Melebihi Kecekapan – Berasaskan Permintaan dan Mampan

Banyak perusahaan melihat model ini hanya sebagai alat kecekapan. Tetapi nilai sebenar lebih mendalam. Kilang boleh beralih ke pengeluaran berasaskan permintaan. Mereka menyesuaikan output berdasarkan pesanan pengedar masa nyata. Pemantauan rangkaian PLC juga mengoptimumkan penggunaan tenaga, mengurangkan jejak karbon dengan ketara. Bagi syarikat multinasional, model ini menstandardkan proses pengeluaran di tapak global. Kualiti menjadi konsisten. Pendek kata, rantaian industri berubah menjadi ekosistem fleksibel yang berpusatkan pelanggan.

Pertimbangkan pengoptimuman tenaga. Rangkaian PLC kolaboratif boleh melaksanakan tindak balas permintaan. Utiliti menghantar isyarat harga atau permintaan pengurangan melalui MQTT. Semua PLC menerimanya serentak. Setiap PLC kemudian membuat keputusan secara tempatan sama ada untuk mengurangkan beban tidak kritikal. Garis pengecatan mungkin memberhentikan kitaran pemanasan ketuhar. Pemampat mungkin mengurangkan titik set tekanan sebanyak 10%. PLC berkoordinasi untuk mengurangkan beban keseluruhan tanpa menghentikan pengeluaran. Ini tidak memerlukan sistem pengurusan tenaga pusat. Kepintaran diedarkan.

Untuk pensijilan kualiti, gunakan pangkalan kod PLC yang sama di semua fasiliti global. Simpan kod dalam repositori yang dikawal versi. Sebarkan melalui runtime berkontena. Ya, anda boleh menjalankan kod PLC dalam kontena. CODESYS dan platform SoftPLC lain menyokong kontena Docker. Ini membolehkan anda memulihkan kemas kini yang buruk secara global dalam beberapa minit. Ia juga membolehkan ujian A/B. Jalankan resipi baru pada satu PLC selama 24 jam. Bandingkan metrik kualiti secara automatik. Kemudian sebarkan ke semua PLC jika berjaya.

Pandangan Pakar – Bakat dan Seni Bina Terbuka Adalah Kritikal

Selepas 15 tahun dalam automasi industri, saya telah melihat bagaimana sistem berasingan mengehadkan pertumbuhan. Model kolaboratif ini bukan sekadar peningkatan teknikal. Ia adalah keperluan strategik. Satu cabaran yang kurang dihargai ialah bakat. Jurutera mesti menguasai kedua-dua pengaturcaraan PLC dan protokol Internet Industri. Oleh itu, saya menasihatkan pelaburan dalam program latihan hibrid untuk kakitangan sedia ada. Selain itu, pilih PLC berarsitektur terbuka untuk mengelakkan penguncian vendor. Masa depan milik perusahaan yang mengubah data menjadi kolaborasi, bukan hanya kawalan tempatan.

Izinkan saya memberikan nasihat latihan teknikal khusus. Pasukan anda memerlukan tiga set kemahiran. Pertama, kemahiran PLC tradisional: logik tangga, teks berstruktur, dan kekangan masa nyata. Kedua, kemahiran IT: TCP/IP, sijil TLS, MQTT, dan penguraian JSON. Ketiga, asas sains data: analisis siri masa, pengesanan anomali, dan penyebaran model. Jangan hantar semua orang ke kursus berasingan. Sebaliknya, jalankan bootcamp dalaman selama enam minggu:

• Minggu pertama: semak kitaran imbasan PLC dan keutamaan tugas
• Minggu kedua: sediakan broker MQTT tempatan dengan pengesahan
• Minggu ketiga: tulis blok fungsi teks berstruktur yang menerbitkan muatan JSON
• Minggu keempat: laksanakan pengawas denyutan jantung antara dua PLC
• Minggu kelima: pasang model pengesanan anomali mudah pada pintu gerbang tepi
• Minggu keenam: gabungkan semuanya ke dalam garis pilot pengeluaran

Dalam seni bina terbuka, elakkan PLC yang memerlukan perpustakaan komunikasi proprietari. Jika PLC tidak boleh menghantar paket MQTT mentah tanpa pintu gerbang khusus vendor, tolak ia. Cari PLC dengan sokongan asli untuk blok fungsi Python atau C++. Siri Beckhoff TwinCAT dan WAGO PFC adalah contoh baik. Mereka menjalankan kernel Linux penuh. Anda boleh memasang perpustakaan sumber terbuka standard. Ini memberi anda fleksibiliti maksimum. Pertukaran adalah jaminan masa nyata yang lebih sukar. Tetapi untuk kawalan kolaboratif, ketentuan sub-milisaat jarang diperlukan. Jitter sepuluh milisaat boleh diterima.

Kes Dunia Sebenar – Pengeluar Elektronik Memendekkan Masa Tunggu sebanyak 78%

Sebuah pengeluar elektronik 3C global menggunakan model ini di 12 fasiliti di Asia dan Eropah. Ia memasang PLC Delta DVP-Series yang diintegrasikan dengan Platform Internet Perindustrian Huawei. Protokol MQTT mengendalikan penghantaran data rentas rantau. Sistem ini membolehkan perkongsian masa nyata inventori komponen, jadual pengeluaran, dan data kualiti. Hasilnya, masa tunggu untuk pesanan khusus turun dari 14 hari ke 3 hari. Kos inventori berkurang sebanyak 28%. Pembekal juga mengurangkan kelewatan penghantaran sebanyak 40% melalui amaran permintaan yang dicetuskan oleh PLC.

Izinkan saya menambah butiran teknikal yang tidak dimasukkan dalam ringkasan kes. PLC Delta DVP-Series menggunakan port Ethernet terbina dalam untuk MQTT. Setiap PLC menjalankan klien Sparkplug B. Ruang nama topik mengikuti hierarki ketat: rantau/fasiliti/garis/stesen/metrik. Contohnya, asia/shanghai/smt3/feeder/reel_A_remaining. Ini membolehkan langganan terperinci. Stesen kawalan kualiti hanya melanggan metrik dari stesen hulu yang mempengaruhi prosesnya sendiri. Broker MQTT adalah pelaksanaan EMQX berkluster dengan masa operasi 99.999%. Pautan rentas rantau menggunakan TLS dengan pengesahan bersama. Setiap PLC mempunyai sijil X.509 sendiri yang disediakan semasa pembuatan.

Sistem amaran permintaan berfungsi seperti berikut. PLC pembekal memantau penampan barang siapnya. Apabila penampan turun di bawah dua jam permintaan, PLC menerbitkan amaran. PLC pengeluar melanggan topik ini. Ia kemudian mengira semula jadual pengeluaran. Ia juga menghantar pengesahan kembali kepada pembekal. PLC pembekal menerima pengesahan dan menambah sasaran pengeluarannya. Ini menutup gelung dalam masa kurang daripada 500 milisaat dari hujung ke hujung.

Penyelesaian Disesuaikan untuk Pembuatan Diskret vs. Proses

Model ini mudah disesuaikan dengan sektor industri yang berbeza. Untuk pembuatan diskret, seperti elektronik atau mesin, konfigurasi PLC modular menyokong perubahan barisan produk dengan cepat. Untuk pembuatan proses, termasuk makanan dan farmaseutikal, PLC berintegrasi dengan DCS dan sistem kawalan batch. Ini memastikan pematuhan dengan piawaian FDA dan GMP. Perusahaan kecil juga mempunyai pilihan kos efektif. Contohnya, PLC Omron CP1H dipadankan dengan gerbang Internet Perindustrian ringan menyediakan titik masuk berhalangan rendah.

Untuk pembuatan diskret, gunakan pendekatan jadual konfigurasi. Simpan parameter khusus produk dalam pangkalan data atau fail CSV. PLC membaca jadual semasa masa jalan. Apabila pengeluaran bertukar ke produk baru, PLC memuat set parameter yang sepadan. Ini termasuk kelajuan feeder, ambang tolak, dan resipi pemeriksaan. Aspek kolaboratif adalah berkongsi jadual ini merentasi fasiliti. Satu pusat kejuruteraan mencipta jadual induk. Semua PLC menarik kemas kini melalui MQTT. Kawalan versi adalah kritikal. Gunakan hash keseluruhan jadual sebagai pengecam versi. PLC memeriksa hash semasa mula. Jika tidak sepadan, ia menolak kemas kini dan memberi amaran kepada penyelenggaraan.

Untuk pembuatan proses, kawalan batch adalah cabaran utama. ANSI/ISA-88 mentakrifkan piawaian kawalan batch. PLC kolaboratif boleh melaksanakan logik Fasa dan Operasi ISA-88. PLC menerima resipi batch dari MES melalui MQTT. Ia kemudian melaksanakan langkah resipi tersebut. Tetapi di sini terdapat kelainan kolaboratif. PLC juga menerbitkan status batch semasa kepada unit hiliran. Kristalizer hiliran boleh menyejukkan jaketnya terlebih dahulu berdasarkan masa siap ramalan reaktor hulu. Ini mengurangkan masa peralihan antara batch. Untuk pematuhan FDA, PLC mesti merekod semua perubahan resipi dan pelarasan parameter. Gunakan jejak audit tulis-sekali. Simpan log pada blockchain atau pangkalan data tidak boleh diubah. PLC itu sendiri tidak harus mempunyai keistimewaan memadam.

Untuk perusahaan kecil, pendekatan Omron CP1H berfungsi dengan baik. PLC ini tidak mempunyai MQTT asli. Tambah gerbang ringan seperti Industrial Shield M100. Gerbang ini membaca daftar PLC melalui Modbus TCP. Ia kemudian menerbitkan nilai tersebut ke broker MQTT. Gerbang juga melanggan arahan dan menulisnya kembali ke daftar PLC. Jumlah kos perkakasan adalah di bawah 500 USD. Ini membolehkan kilang kecil menyertai rangkaian kolaboratif tanpa menggantikan seluruh armada PLC mereka.

Senario Pelaksanaan Praktikal untuk Operasi B2B

Pertimbangkan pembekal alat ganti automotif bersaiz sederhana. Ia boleh menggunakan PLC kolaboratif untuk menyelaraskan barisan stamping, pengelasan, dan pengecatan dengan jadual penghantaran tepat pada masanya. Satu lagi senario ialah pemproses batch kimia. Di sini, PLC dengan integrasi DCS boleh melaraskan resipi secara automatik berdasarkan ketersediaan bahan mentah dan pesanan pelanggan. Senario ini menunjukkan bahawa kawalan kolaboratif berfungsi dalam persekitaran pengeluaran campuran tinggi volum rendah dan pengeluaran berterusan.

Izinkan saya terangkan senario automotif. Pembekal mempunyai tiga mesin stamping yang memberi makan kepada dua barisan pengimpalan. Barisan pengimpalan memberi makan kepada satu barisan pengecatan. Tanpa kolaborasi, setiap barisan beroperasi dengan penampan keselamatan. Dengan kolaborasi, PLC barisan pengimpalan melanggan PLC mesin stamping. Jika mesin stamping satu mengurangkan masa kitarannya sebanyak 10%, PLC barisan pengimpalan mengagihkan semula beban. Mereka menghantar lebih banyak bahagian dari mesin stamping satu ke barisan pengimpalan satu. PLC barisan pengecatan melanggan kedua-dua PLC barisan pengimpalan. Ia menyesuaikan kelajuan penghantar berdasarkan kadar bahagian yang masuk. Hasilnya adalah inventori kerja-dalam-proses yang 15% lebih rendah. Sistem juga mengendalikan kegagalan dengan lancar. Jika mesin stamping dua gagal, PLC barisan pengimpalan menerima acara dalam masa satu saat. Mereka mengalihkan semua bahagian ke mesin stamping satu dan barisan pengimpalan dua. PLC barisan pengecatan secara automatik mengurangkan kelajuan untuk menyesuaikan dengan kadar aliran baru.

Untuk senario kimia, pemproses membuat pelekat. Ketersediaan bahan mentah berubah setiap hari. Sistem pembelian menerbitkan mesej JSON dengan tahap stok semasa. PLC melanggan topik ini. Jika katalis utama rendah, PLC memilih resipi alternatif dari perpustakaannya. Ia menyesuaikan profil pemanasan dan masa pencampuran dengan sewajarnya. PLC juga menerbitkan jangkaan output baru. PLC barisan pembungkusan menerima ini dan menjadualkan saiz dram yang betul. Semua tanpa campur tangan manusia. Operator hanya menyemak perubahan pada papan pemuka HMI.

Pertimbangan Keselamatan untuk Rangkaian PLC Kolaboratif

Menyambungkan PLC merentasi rantaian bekalan memperkenalkan permukaan serangan baru. Oleh itu, keselamatan mesti dibina dari awal, bukan ditambah kemudian. Gunakan segmentasi rangkaian. Letakkan PLC kolaboratif dalam DMZ industri khusus. Gunakan firewall untuk mengehadkan trafik. Benarkan hanya MQTT pada port 8883 (TLS) dan OPC UA pada port 4840. Blok semua trafik lain. Gunakan pengesahan berasaskan sijil untuk setiap PLC. Tiada kata laluan dikongsi. Batalkan sijil dengan segera apabila PLC dihentikan operasi.

Laksanakan penyulitan pada tahap mesej walaupun anda mempercayai rangkaian. MQTT dengan TLS melindungi data semasa transit. Tetapi pertimbangkan penyulitan lapisan aplikasi untuk parameter sensitif. Formula resipi dan had kualiti adalah rahsia perdagangan. Sulitkan dengan kunci awam yang merangkumi seluruh rantaian bekalan. Hanya PLC destinasi yang menyahsulit dengan kunci peribadinya. Gunakan kunci jangka pendek. Putar secara automatik setiap 90 hari.

Pantau trafik yang luar biasa. PLC yang dikompromi akan berkelakuan berbeza. Ia mungkin menerbitkan ke topik yang tidak dijangka atau pada kadar yang luar biasa. Pasang pintu masuk keselamatan yang memeriksa semua trafik MQTT. Gunakan peraturan seperti: PLC di baris 3 hanya boleh menerbitkan ke topik yang bermula dengan /factory/line3/. Jika ia menerbitkan ke /factory/line1/, blok dan beri amaran. Juga pantau kadar penerbitan. PLC yang biasanya menerbitkan setiap 1000 milisaat tiba-tiba menerbitkan setiap 10 milisaat menunjukkan masalah.

Tren Masa Depan – Rangkaian Masa-Sensitif dan Kawalan Teragih

Evolusi seterusnya ialah Rangkaian Sensitif Masa (TSN) untuk PLC kolaboratif. TSN menambah latensi deterministik kepada Ethernet standard. Dengan TSN, PLC boleh menyelaraskan gelung kawalan mereka dalam masa satu mikrodetik. Ini membolehkan kawalan gerakan teragih. Satu PLC boleh mengendalikan pengodam induk manakala tiga PLC lain mengawal paksi hamba. Tiada pengawal gerakan khusus diperlukan. IEEE 802.1AS menyediakan penyelarasan masa. 802.1Qbv menyediakan trafik berjadual. Protokol Ethernet industri seperti PROFINET dan EtherCAT sedang mengadaptasi TSN.

Satu lagi trend adalah kawalan teragih berasaskan blok fungsi. Daripada satu PLC mengendalikan keseluruhan barisan, pecahkan logik kawalan kepada blok fungsi yang lebih kecil. Edarkan blok ini ke beberapa PLC. Setiap blok berjalan di tempat I/Onya berada. Blok berkomunikasi melalui acara melalui TSN. Ini mengurangkan pendawaian dan mengelakkan titik kegagalan tunggal. Standard IEC 61499 sudah menyokong ini. Tetapi penerimaan agak perlahan. Apabila PLC menjadi lebih berkuasa dan TSN matang, jangkaan penerimaan dipercepat dalam tiga hingga lima tahun akan datang.

Perbandingan Seni Bina PLC Kolaboratif

Jadual di bawah membandingkan tiga seni bina biasa untuk melaksanakan rangkaian PLC kolaboratif. Gunakan ini sebagai rujukan apabila memilih strategi pelaksanaan anda.

Model PLC Disyorkan untuk Kawalan Kolaboratif

Berdasarkan pengalaman pelaksanaan sebenar, berikut adalah model PLC khusus yang sesuai untuk projek kawalan kolaboratif. Setiap model memenuhi keperluan bajet dan prestasi yang berbeza.

Senarai Semak Pelaksanaan Langkah demi Langkah

Gunakan senarai semak ini apabila memasang rangkaian PLC kolaboratif pertama anda. Ia merangkumi tugas perkakasan, perisian, dan keselamatan mengikut susunan logik.

• Sahkan bahawa setiap PLC mempunyai port Ethernet khusus untuk trafik kolaboratif
• Sediakan sijil X.509 untuk setiap PLC dalam rangkaian
• Sediakan broker MQTT berkluster (EMQX atau VerneMQ) dengan TLS diaktifkan
• Tentukan hierarki ruang nama topik sebelum menulis sebarang kod
• Laksanakan blok fungsi denyutan jantung dalam teks berstruktur atau tangga
• Uji prosedur pembaharuan dan pembatalan sijil secara luar talian
• Pasang lapisan pemetaan semantik (Asset Administration Shell) pada pelayan edge
• Jalankan projek perintis dengan dua PLC sebelum mengembangkan ke seluruh rantaian bekalan
• Dokumentasikan semua nama topik, format muatan, dan peraturan pengendalian ralat
• Latih kakitangan penyelenggaraan kereta api mengenai alat diagnostik MQTT seperti MQTT Explorer

Ditulis oleh Gu Jinghong, jurutera automasi industri yang mengkhusus dalam penyelesaian PLC & DCS untuk industri minyak, gas dan kimia.