工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的實施 解決企業(yè)承受的“痛苦”
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)和數(shù)字化生產(chǎn)制造的應用,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?!岸嗄陙恚覀円恢痹谧鑫锫?lián)網(wǎng)?!盉ellin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。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的實施 解決企業(yè)承受的“痛苦”
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)的應用,以及相關工業(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;
●原始設備制造商(OEM)更加注重服務,比如提供設備即服務,類似于軟件即服務(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備。
“思科系統(tǒng)提供了網(wǎng)絡工具,所以我們和很多其他人一樣,認為網(wǎng)絡是解決的一個重要組成部分?!盉ellin說。他也承認,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)果供應鏈是最大的挑戰(zhàn)。機床制造商Mazak,改造了設備外部的數(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測性維護。
2遠程與預測性維護
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的實施 解決企業(yè)承受的“痛苦”
思科公司和發(fā)那科、羅克韋爾自動化公司正在機器人領域展開合作,幫助用戶獲取標準數(shù)據(jù),并將其以一種有效的格式推送到云端(遠程服務器)中。這就可以在故障發(fā)生前的兩個星期內(nèi),進行預測性維護工作。其結(jié)果就是,軸承故障以及由此所導致的計劃外停機時間和相關費用大幅下降。最終目標是實現(xiàn)提前3到5周進行預測故障。
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;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。該接口使得通過設計師、工廠工人和供應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、業(yè)務、人、事、和融合。根據(jù)Bellin的說法,連接的目的在于設計IIoT框架。
然后,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將機器作為一項服務、一個安全框架、設備到云的通信、安全雙向通信、遠程訪問等。最后,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將提供先進的設備自動化、時間敏感網(wǎng)絡(TSN)、高速標準、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)造了新應用和產(chǎn)出的基礎。他說FANUC發(fā)現(xiàn)利用問題預測,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
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)向以服務為中心,這一轉(zhuǎn)變由數(shù)字轉(zhuǎn)換引領,服務和數(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?!盉ellin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。