作者為:ITC Infotech高級副總裁兼全球咨詢主管 Sandeep Kumar
第一條移動裝配線是亨利-福特在1913年安裝的,它將一輛汽車的制造時間從12小時縮短到不到2小時,改變了大規模生產。
這是一項改變游戲規則的創新,提高了制造標準,讓世界對福特的成功感到驚嘆。但福特做的另一件事是收集關于裝配線如何快速生產汽車的信息。他密切觀察這些數據,因為他知道這是了解運營、優化流程和最大化產出的重要工具。
在過去,某些限制因素阻礙了智能制造模式的采用,例如,非標準化的應用程序通常與所使用的制造工藝技術集成,內部實施將車間操作的可見性限制在工廠內,以及無法從HMI/SCADA系統中提取數據以實現數據驅動的制造。
制造商已經從非標準化的技術過渡到標準化的MES軟件,改善了關鍵數據的收集和決策。第四次工業革命,(工業4.0)目前正在推動向互聯制造框架的轉變,如建立在云端的智能工廠,實現端到端的流程整合,以管理、跟蹤和優化操作,推動線性生產線的分階段退出。
云在許多組織中越來越受歡迎。2022年WIPRO的一份報告指出,32%的制造商已經取得了 "云領導者 "的地位。這種對云技術的快速采用是由于制造商得到了多種機會,如更快的數據轉換、實時洞察、預測和規定性分析等等。
根據SME的一項調查,77%的公司認為云驅動的智能制造將為他們的組織增加競爭力。今天,智能工廠已經從傳統的制造設計發展到一個完全連接的系統,實時傳遞數據并提供更大的優化能力的愿景。智能工廠整合了不同物理和操作來源的數據,以改善生產、跟蹤、優化和數字化,從而提高敏捷性,加快生產和問題解決速度。
一個互聯的制造基礎設施是智能工廠蓬勃發展的必要條件。讓我們來看看某些可以幫助決定其成功的基礎性模塊。
向智能工廠過渡的基石
(1)以云為動力的智能能力
根據BCG的一項調查,制造商預計將加大對私有云和SaaS云應用的投資。云使制造商能夠從任何地方監測和控制流程、數據和機器,而無需購買內部基礎設施。通過在可通過互聯網訪問的遠程服務器上存儲和處理數據,可以實現對制造數據的全球訪問。
此外,云成為建立智能工廠的理想候選者,因為它是可擴展的,允許制造商根據需求快速和輕松地調整他們的計算資源。
(2)全球基于模板的MES部署
長期以來,制造執行系統(MES)一直被用來跟蹤和記錄原材料到成品的轉化過程,提供洞察力以優化工廠車間的生產。
隨著智能制造的普及,MES的能力被認為是這一過程中的關鍵組成部分,而基于全球模板的實施也變得越來越普遍。MES整合分析和傳感器的能力使制造商更容易處理和管理運營挑戰,最大限度地減少停機和中斷,并更有效地生產智能產品。
(3)IIoT能力
工業物聯網(IIoT)是一個由傳感器、計算機和網絡組成的網絡,使設備能夠互動并產生數據以改善工業流程。根據安永的調查,63%的制造商認為投資IIoT很重要。
通過將IIoT連接到云平臺,制造商可以從任何地方近乎實時地監測大量數據,并利用這些數據作出更明智的商業決策和流程優化。有了這樣的能力,IIoT有可能使制造業發生數倍的革命。
(4)運營技術與信息技術整合
運營技術(OT)傳統上與工業環境相關,包括控制和執行生產流程的硬件和軟件系統。信息技術(IT)通常與辦公環境相關,包括用于運行業務功能的信息系統和通信基礎設施。
IT和OT的融合試圖通過整合生產和企業信息系統之間的流程優化和信息流來提高自動化和可視性。這使得實時生產數據可以無縫傳輸到企業系統,促進創建一個完全連接、動態和靈活的智能制造企業。
(5)操作技術的安全性
將制造業務轉移到云端可以提高安全性,并保持業務的順利運行。然而,對于許多制造商來說,向云計算的過渡是具有挑戰性的,特別是對于那些不是為云計算整合而設計的傳統系統。在一個典型的具有傳統OT硬件和軟件的棕地設置中,OT網絡安全評估可以確定傳統系統的漏洞。這種評估將有助于暴露出OT網絡安全態勢中的漏洞,并提供必要的信息來指導干預措施,這將有助于確保網絡的安全和防止中斷的發生。
總結
智能優化的流程可以帶來更具成本效益的操作,從而使庫存需求更可預測,并減少流程和操作的可變性。由于智能工廠是精益設計,它們不需要在機器和人員方面進行大量投資。由于物聯網/IIoT框架直接從自動化生產線捕獲數據,并提供可視化和分析,這些系統需要較低的資本支出,而且更實惠。
采用智能制造技術并將其整合到制造過程中,有可能大大改變制造方式。通過使用傳感器、IIoT、自動化、人工智能和機器學習等先進技術,以及采用基于MES的全球部署,制造商可以創建高度優化和動態的生產流程,可以自我配置操作,自我糾正性能問題,并盡量減少人工需求。
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