挖掘工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)效益 減少工程師不必要的“旅行”
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)和數(shù)字化生產(chǎn)制造的應(yīng)用，幫助深陷競爭壓力的制造企業(yè)降低停機時間和能耗、減少產(chǎn)品缺陷、并加快新產(chǎn)品的推出。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用打破了IT/OT之間的藩籬，正在不斷改變著制造業(yè)。
據(jù)思科系統(tǒng)公司高級經(jīng)理Douglas Bellin先生介紹，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)架構(gòu)的應(yīng)用和數(shù)字制造的效益帶來的真正好處包括：停機時間減少、缺陷率降低、新產(chǎn)品推出加快、設(shè)備效率提高、以及庫存和能源消耗降低。
1.實施物聯(lián)網(wǎng)的效益
在IIoT出現(xiàn)之前，自動化專家使用IIoT架構(gòu)已經(jīng)有好多年了。“多年來，我們一直在做物聯(lián)網(wǎng)。”Bellin指著機器到機器(M2M)通信以及和其它信息集成工作說道。
IIoT的實施幫助制造業(yè)企業(yè)解決了多年來所承受的“痛苦”，如：能源成本上升、員工老齡化、維護成本高昂、全球跨時區(qū)的全球客戶支持、世界范圍內(nèi)的激烈競爭等等。
挖掘工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)效益 減少工程師不必要的“旅行”
萬物互連，即是將人、過程、數(shù)據(jù)和物整合在一起，以便做出更好的業(yè)務(wù)決策。雖然幾乎每臺機器都有一個控制器，提供大量數(shù)據(jù)，但是數(shù)據(jù)推動生產(chǎn)制造并不是常態(tài)。Bellin介紹道，美國大約有6400萬設(shè)備中的86%是完全沒有連接的。有人說，隨著時代的發(fā)展，如果不做物聯(lián)網(wǎng)，那么40%的業(yè)務(wù)將會與現(xiàn)在不同，甚至根本不會存在。
在一個思科公司的應(yīng)用案例中，數(shù)字化生產(chǎn)制造的實施所帶來的效益包括：
●停機時間減少48%;
●缺陷減少49%;
●新產(chǎn)品增加23%;
●整體設(shè)備效率增加16%;
●庫存改善35%;
●能源消耗減少18%。
未來制造業(yè)的新趨勢物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，以及相關(guān)工業(yè)4.0組織和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)對物聯(lián)網(wǎng)的大力推廣，正在在以下方面不斷改變著制造業(yè)：
●IT和OT 正在融合;
●原始設(shè)備制造商(OEM)更加注重服務(wù)，比如提供設(shè)備即服務(wù)，類似于軟件即服務(wù)(SaaS);
●數(shù)據(jù)驅(qū)動生產(chǎn)制造的增加;
●更多的安全運營和設(shè)備。
“思科系統(tǒng)提供了網(wǎng)絡(luò)工具，所以我們和很多其他人一樣，認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)是解決的一個重要組成部分。”Bellin說。他也承認(rèn)，面臨的挑戰(zhàn)是多方面的，包括技能差距;但很顯然，根據(jù)研究結(jié)果供應(yīng)鏈?zhǔn)亲畲蟮奶魬?zhàn)。機床制造商Mazak，改造了設(shè)備外部的數(shù)據(jù)采集箱，并對其進行了測試;該測試項連接的算法使其可以進行預(yù)測性維護。
2.遠(yuǎn)程與預(yù)測性維護
思科公司和發(fā)那科、羅克韋爾自動化公司正在機器人領(lǐng)域展開合作，幫助用戶獲取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并將其以一種有效的格式推送到云端(遠(yuǎn)程服務(wù)器)中。這就可以在故障發(fā)生前的兩個星期內(nèi)，進行預(yù)測性維護工作。其結(jié)果就是，軸承故障以及由此所導(dǎo)致的計劃外停機時間和相關(guān)費用大幅下降。最終目標(biāo)是實現(xiàn)提前3到5周進行預(yù)測故障。
總部位于美國威斯康星州麥迪遜的Sub-Zero 和Wolf電器公司，在利桑那州新開了一家工廠。最初一名工程師打飛的來來回回很多次，提供支持服務(wù);后來通過接口提供的在線視頻就可以解決大多數(shù)故障，大大減少了工程師不必要的旅行。該接口使得通過設(shè)計師、工廠工人和供應(yīng)商之間的合作來解決問題成為可能，并可進行備份和運行，還可以減少停機時間。如果應(yīng)用于石油鉆井平臺，只要轉(zhuǎn)述或翻譯沒有問題，通過這種方式，在很短的時間內(nèi)就能解決問題，可以節(jié)省數(shù)百萬美元。
連接過程，意味著快速調(diào)試機器、更高的安全性、啟動模板、機器集成平臺、OEE監(jiān)控、通過MTC和OPC接口進行數(shù)據(jù)卸載、成比例的工廠數(shù)據(jù)采集 、以及先進的安全性。連接性的五個層次包括：連接基礎(chǔ)、業(yè)務(wù)、人、事、和融合。根據(jù)Bellin的說法，連接的目的在于設(shè)計IIoT框架。
然后，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將機器作為一項服務(wù)、一個安全框架、設(shè)備到云的通信、安全雙向通信、遠(yuǎn)程訪問等。最后，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將提供先進的設(shè)備自動化、時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)、高速標(biāo)準(zhǔn)、先進的控制系統(tǒng)、與分析整合的人機界面(HMI)。數(shù)字化創(chuàng)造了新應(yīng)用和產(chǎn)出的基礎(chǔ)。他說FANUC發(fā)現(xiàn)利用問題預(yù)測，可以實現(xiàn)巨大的成本節(jié)約。
3.實時數(shù)據(jù)分析和服務(wù)
在另一個例子中，一個高壓鑄造機與所有的傳感器連接，提供實時分析、性能預(yù)測、實時數(shù)據(jù)采集。連續(xù)的實時測量和分析、在線質(zhì)量檢查、并即時返工，使效益增長了5%。
“制造業(yè)正在從以產(chǎn)品為中心轉(zhuǎn)向以服務(wù)為中心，這一轉(zhuǎn)變由數(shù)字轉(zhuǎn)換引領(lǐng)，服務(wù)和數(shù)字逐步融合。這提供了產(chǎn)品和客戶定制需求的深入了解。”Bellin說。
為了獲取價值，數(shù)字化生產(chǎn)制造商通過建立一個架構(gòu)，幫助企業(yè)制定更明智的決策、更快速的執(zhí)行，已適應(yīng)更激烈的全球市場競爭。添加人工智能算法，可以改善決策、避免失敗。物聯(lián)網(wǎng)打破了IT/OT之間的藩籬。
朱先生