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)架構和數字化生產(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(shí)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(zhù)制造業(yè)。
據思科系統公司高級經(jīng)理Douglas Bellin先生介紹，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)架構的應用和數字制造的效益帶來(lái)的真正好處包括：停機時(shí)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(shí)施物聯(lián)網(wǎng)的效益
在IIoT出現之前，自動(dòng)化專(zhuān)家使用IIoT架構已經(jīng)有好多年了?！岸嗄陙?lái)，我們一直在做物聯(lián)網(wǎng)?！盉ellin指著(zhù)機器到機器(M2M)通信以及和其它信息集成工作說(shuō)道。
IIoT的實(shí)施幫助制造業(yè)企業(yè)解決了多年來(lái)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(shí)區的全球客戶(hù)支持、世界范圍內的激烈競爭等等。
挖掘工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)效益 減少工程師不必要的“旅行”
萬(wàn)物互連，即是將人、過(guò)程、數據和物整合在一起，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(gè)控制器，提供大量數據，但是數據推動(dòng)生產(chǎn)制造并不是常態(tài)。Bellin介紹道，美國大約有6400萬(wàn)設備中的86%是完全沒(méi)有連接的。有人說(shuō)，隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展，如果不做物聯(lián)網(wǎng)，那么40%的業(yè)務(wù)將會(huì )與現在不同，甚至根本不會(huì )存在。
在一個(gè)思科公司的應用案例中，數字化生產(chǎn)制造的實(shí)施所帶來(lái)的效益包括：
●停機時(shí)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(lái)制造業(yè)的新趨勢物聯(lián)網(wǎng)的應用，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(zhù)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(wù)，比如提供設備即服務(wù)，類(lèi)似于軟件即服務(wù)(SaaS);
●數據驅動(dòng)生產(chǎn)制造的增加;
●更多的安全運營(yíng)和設備。
“思科系統提供了網(wǎng)絡(luò )工具，所以我們和很多其他人一樣，認為網(wǎng)絡(luò )是解決的一個(gè)重要組成部分?！盉ellin說(shuō)。他也承認，面臨的挑戰是多方面的，包括技能差距;但很顯然，根據研究結果供應鏈是最大的挑戰。機床制造商Mazak，改造了設備外部的數據采集箱，并對其進(jìn)行了測試;該測試項連接的算法使其可以進(jìn)行預測性維護。
2.遠程與預測性維護
思科公司和發(fā)那科、羅克韋爾自動(dòng)化公司正在機器人領(lǐng)域展開(kāi)合作，幫助用戶(hù)獲取標準數據，并將其以一種有效的格式推送到云端(遠程服務(wù)器)中。這就可以在故障發(fā)生前的兩個(gè)星期內，進(jìn)行預測性維護工作。其結果就是，軸承故障以及由此所導致的計劃外停機時(shí)間和相關(guān)費用大幅下降。最終目標是實(shí)現提前3到5周進(jìn)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(kāi)了一家工廠(chǎng)。最初一名工程師打飛的來(lái)來(lái)回回很多次，提供支持服務(wù);后來(lái)通過(guò)接口提供的在線(xiàn)視頻就可以解決大多數故障，大大減少了工程師不必要的旅行。該接口使得通過(guò)設計師、工廠(chǎng)工人和供應商之間的合作來(lái)解決問(wèn)題成為可能，并可進(jìn)行備份和運行，還可以減少停機時(shí)間。如果應用于石油鉆井平臺，只要轉述或翻譯沒(méi)有問(wèn)題，通過(guò)這種方式，在很短的時(shí)間內就能解決問(wèn)題，可以節省數百萬(wàn)美元。
連接過(guò)程，意味著(zhù)快速調試機器、更高的安全性、啟動(dòng)模板、機器集成平臺、OEE監控、通過(guò)MTC和OPC接口進(jìn)行數據卸載、成比例的工廠(chǎng)數據采集 、以及先進(jìn)的安全性。連接性的五個(gè)層次包括：連接基礎、業(yè)務(wù)、人、事、和融合。根據Bellin的說(shuō)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(wù)、一個(gè)安全框架、設備到云的通信、安全雙向通信、遠程訪(fǎng)問(wèn)等。最后，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將提供先進(jìn)的設備自動(dòng)化、時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò )(TSN)、高速標準、先進(jìn)的控制系統、與分析整合的人機界面(HMI)。數字化創(chuàng )造了新應用和產(chǎn)出的基礎。他說(shuō)FANUC發(fā)現利用問(wèn)題預測，可以實(shí)現巨大的成本節約。
3.實(shí)時(shí)數據分析和服務(wù)
在另一個(gè)例子中，一個(gè)高壓鑄造機與所有的傳感器連接，提供實(shí)時(shí)分析、性能預測、實(shí)時(shí)數據采集。連續的實(shí)時(shí)測量和分析、在線(xiàn)質(zhì)量檢查、并即時(shí)返工，使效益增長(cháng)了5%。
“制造業(yè)正在從以產(chǎn)品為中心轉向以服務(wù)為中心，這一轉變由數字轉換引領(lǐng)，服務(wù)和數字逐步融合。這提供了產(chǎn)品和客戶(hù)定制需求的深入了解?！盉ellin說(shuō)。
為了獲取價(jià)值，數字化生產(chǎn)制造商通過(guò)建立一個(gè)架構，幫助企業(yè)制定更明智的決策、更快速的執行，已適應更激烈的全球市場(chǎng)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