挖掘工业物联网效益 减少工程师不必要的“旅行
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  工业物联网架构和数字化生产制造的应用,帮助深陷竞争压力的制造企业降低停机时间和能耗、减少产品缺陷、并加快新产品的推出。物联网的应用打破了IT/OT之间的藩篱,正在不断改变着制造业。

  据思科系统公司高级经理Douglas Bellin先生介绍,工业物联网(IIoT)架构的应用和数字制造的效益带来的真正好处包括:停机时间减少、缺陷率降低、新产品推出加快、设备效率提高、以及库存和能源消耗降低。

  1.实施物联网的效益

  在IIoT出现之前,自动化专家使用IIoT架构已经有好多年了。多年来,我们一直在做物联网。Bellin指着机器到机器(M2M)通信以及和其它信息集成工作说道。

  IIoT的实施帮助制造业企业解决了多年来所承受的痛苦,如:能源成本上升、员工老龄化、维护成本高昂、全球跨时区的全球客户支持、世界范围内的激烈竞争等等。

  万物互连,即是将人、过程、数据和物整合在一起,以便做出更好的业务决策。虽然几乎每台机器都有一个控制器,提供大量数据,但是数据推动生产制造并不是常态。Bellin介绍道,美国大约有6400万设备中的86%是完全没有连接的。有人说,随着时代的发展,如果不做物联网,那么40%的业务将会与现在不同,甚至根本不会存在。

  在一个思科公司的应用案例中,数字化生产制造的实施所带来的效益包括:

  ●停机时间减少48%;

  ●缺陷减少49%;

  ●新产品增加23%;

  ●整体设备效率增加16%;

  ●库存改善35%;

  ●能源消耗减少18%。

  未来制造业的新趋势物联网的应用,以及相关工业4.0组织和工业互联网联盟(IIC)对物联网的大力推广,正在在以下方面不断改变着制造业:

  ●IT和OT 正在融合;

  ●原始设备制造商(OEM)更加注重服务,比如提供设备即服务,类似于软件即服务(SaaS);

  ●数据驱动生产制造的增加;

  ●更多的安全运营和设备。

  思科系统提供了网络工具,所以我们和很多其他人一样,认为网络是解决的一个重要组成部分。Bellin说。他也承认,面临的挑战是多方面的,包括技能差距;但很显然,根据研究结果供应链是最大的挑战。机床制造商Mazak,改造了设备外部的数据采集箱,并对其进行了测试;该测试项连接的算法使其可以进行预测性维护。

  2.远程与预测性维护

  思科公司和发那科、罗克韦尔自动化公司正在机器人领域展开合作,帮助用户获取标准数据,并将其以一种有效的格式推送到云端(远程服务器)中。这就可以在故障发生前的两个星期内,进行预测性维护工作。其结果就是,轴承故障以及由此所导致的计划外停机时间和相关费用大幅下降。最终目标是实现提前3到5周进行预测故障。

  总部位于美国威斯康星州麦迪逊的Sub-Zero 和Wolf电器公司,在利桑那州新开了一家工厂。最初一名工程师打飞的来来回回很多次,提供支持服务;后来通过接口提供的在线视频就可以解决大多数故障,大大减少了工程师不必要的旅行。该接口使得通过设计师、工厂工人和供应商之间的合作来解决问题成为可能,并可进行备份和运行,还可以减少停机时间。如果应用于石油钻井平台,只要转述或翻译没有问题,通过这种方式,在很短的时间内就能解决问题,可以节省数百万美元。

  连接过程,意味着快速调试机器、更高的安全性、启动模板、机器集成平台、OEE监控、通过MTC和OPC接口进行数据卸载、成比例的工厂数据采集 、以及先进的安全性。连接性的五个层次包括:连接基础、业务、人、事、和融合。根据Bellin的说法,连接的目的在于设计IIoT框架。

  然后,工业物联网将机器作为一项服务、一个安全框架、设备到云的通信、安全双向通信、远程访问等。最后,工业物联网将提供先进的设备自动化、时间敏感网络(TSN)、高速标准、先进的控制系统、与分析整合的人机界面(HMI)。数字化创造了新应用和产出的基础。他说FANUC发现利用问题预测,可以实现巨大的成本节约。

  3.实时数据分析和服务

  在另一个例子中,一个高压铸造机与所有的传感器连接,提供实时分析、性能预测、实时数据采集。连续的实时测量和分析、在线质量检查、并即时返工,使效益增长了5%。

  制造业正在从以产品为中心转向以服务为中心,这一转变由数字转换引领,服务和数字逐步融合。这提供了产品和客户定制需求的深入了解。Bellin说。

  为了获取价值,数字化生产制造商通过建立一个架构,帮助企业制定更明智的决策、更快速的执行,已适应更激烈的全球市场竞争。添加人工智能算法,可以改善决策、避免失败。物联网打破了IT/OT之间的藩篱。

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