工業(yè)互聯(lián)網在智能制造的應用
- 來源:中國信息化周報 smarty:if $article.tag?>
- 關鍵字:智能制造 smarty:/if?>
- 發(fā)布時間:2017-08-04 10:32
智能制造是什么意思?在現(xiàn)實生活中又是如何使用智能制造這個概念的呢?生產過程是一個動態(tài)的、全局的、虛擬和現(xiàn)實結合的優(yōu)化過程,智能的核心是完成一個集成的、協(xié)同的、系統(tǒng)的制造,本質上還可以提供一種基于客戶需求的定制化的生產,當然這是其中一個目標。
智能制造生產流程
智能制造和計算機的發(fā)展是同時的,和數(shù)字化是同步的,和自動化的生產也是差不多同頻的。隨著技術越來越融合,現(xiàn)在世界已經進入一個新的時代,但也正因為有了之前的這些技術各自的發(fā)展,之后通過融合的過程,實現(xiàn)了功能智能化的轉換,也推動了自動化技術的發(fā)展?,F(xiàn)在我們對現(xiàn)實場景中的物體有著非常多的感知追蹤,從而管理者可以利用這些數(shù)據(jù)作出實時的決策。隨著制造業(yè)流程的不斷整合和融合,為智能制造奠定了更好的基礎?,F(xiàn)在新的技術,比如說工業(yè)互聯(lián)網、人工智能這些技術的發(fā)展和融合將會帶領我們更上一層樓,跨越新的時代和階段。
工業(yè)互聯(lián)網在智能工業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著至關重要的作用,工業(yè)互聯(lián)網和物聯(lián)網很相似。工業(yè)互聯(lián)網強調連接和計算這兩個因素,網絡通過控制系統(tǒng)將所有工業(yè)資產涉及的機器聯(lián)系起來,然后通過管理者來運作這樣一個平臺,進而管控整個資產。通過這樣一個平臺的搭建和聯(lián)系的建立,企業(yè)能夠通過傳感器獲得各種各樣的工業(yè)數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)傳到平臺上進行計算處理分析,從而找到深度的關聯(lián),幫助企業(yè)作出決策,產生價值。
工業(yè)互聯(lián)網是一個非常高效的工業(yè)結構,它可以被應用到智能交通、物聯(lián)網、智能能源、智能農業(yè)、智能醫(yī)療等方面,而這些領域反過來則可以從工業(yè)互聯(lián)網當中學習借鑒。簡單來說就是連接的對象不同,既然連接可以發(fā)生在這些領域,自然可以應用到制造業(yè)當中,這種連接能夠產生很多附加價值,而且有很多成功案例。比如說某跨國的石油公司,這個石油公司通過工業(yè)互聯(lián)網系統(tǒng)來進行遠程的油田設備的監(jiān)測、管理,從而避免了事故的發(fā)生,減少了很多支出;比如說運輸船在行駛過程中可以通過傳感器來監(jiān)督船上發(fā)電設備,從而減少電的浪費,優(yōu)化電力生產流程;另外通用電器也可以實現(xiàn)風電發(fā)電廠機組的聯(lián)網,通過這樣的一種風電發(fā)電機的智能聯(lián)網,能提升發(fā)電效率5%,并且實現(xiàn)利潤上升20%。
工業(yè)互聯(lián)網的價值不僅在以上這些工業(yè)領域中發(fā)揮著作用,在商業(yè)方面也獲得了諸多的認可。對于很多的企業(yè)來說,工業(yè)的數(shù)據(jù)分析和互聯(lián)網都是非常重要的元素,這兩個元素能夠增強業(yè)務競爭力。最近一份調查顯示,機器設備的數(shù)據(jù)分析,對企業(yè)的發(fā)展至關重要,因為通過對機器數(shù)據(jù)的挖掘和采集分析,能夠幫助企業(yè)更早地預測維修和維護的時間,從而減少故障的發(fā)生率。而且,很多的企業(yè)也非常關注對于產品使用的分析,通過這些數(shù)據(jù)分析能夠判斷生產線是否得到了充足的使用,有效的使用或者說是過渡的使用。
工業(yè)互聯(lián)網框架與價值鏈
數(shù)據(jù)已經成為了工業(yè)時代的新的推動力,它是推動智能過程發(fā)展優(yōu)化系統(tǒng)和公司戰(zhàn)略發(fā)展的一個必不可缺的元素。而在工業(yè)互聯(lián)網的參考結構結構方面,工業(yè)互聯(lián)網非常關注商業(yè)發(fā)展的目標,一切以目標為驅動。越來越多的人已經認可了信息數(shù)據(jù)分析對商業(yè)和產業(yè)發(fā)展的價值,所以現(xiàn)在分析能力、分析模式已經成為了工業(yè)互聯(lián)網智能制造中的核心部分。
工業(yè)分析、工業(yè)互聯(lián)網的這些內容和技術又應該如何用到智能制造當中呢?智能制造現(xiàn)在主要的目標就是優(yōu)化流程,來優(yōu)化整個產業(yè)價值鏈,優(yōu)化環(huán)境?,F(xiàn)在已經建了一個價值鏈,這個價值鏈包括ERP和其他的組成部分,這個價值鏈是工業(yè)互聯(lián)網的重要組成部分之一,它可以告訴企業(yè)要生產多少產品、為誰生產、生產流程、質量標準。同時,這也將涉及到一個價值鏈的全周期,大體上從產品訂單到生產規(guī)劃到物料供給到生產加工物流和最終的客戶支持,這是當代制造業(yè)的一個價值流程,而且是一個非常常用的一個流程。智能制造必須覆蓋價值鏈全流程,只有這樣才能管理好資源,提高生活效率,并且來賦能,實現(xiàn)大批量的個性化生產。
當一家工廠將產品交付給他的客戶時,智能互聯(lián)網將同期完整地記錄他們的交付時間、交付地點以及交付過程,這些數(shù)據(jù)能夠整合到一個大的數(shù)據(jù)庫當中并進行深度的挖掘,幫助企業(yè)尋找到不同客戶之間的聯(lián)系、產品之間的聯(lián)系以及商家和客戶之間的聯(lián)系,幫助企業(yè)找到價值增值的空間所在。
統(tǒng)一數(shù)字平臺貫穿全流程
現(xiàn)在的制造業(yè)不僅要關注制造的全過程,也需要去拓展客戶的滿意度,而數(shù)據(jù)采集能夠推動企業(yè)不斷推陳出新,創(chuàng)新設計。目前,傳統(tǒng)制造業(yè)面臨的最大的挑戰(zhàn)之一是如何把新的功能、新的需求整合到傳統(tǒng)的制造業(yè)的價值流程和生產流程中。現(xiàn)在,這個要求要達成是很難的,所以我們今天講到的就是整合整合和整合,我們需要有一個智能的工業(yè)體系幫助我們整合這些資源,整合這些內容。
目前,傳統(tǒng)制造業(yè)從設計環(huán)節(jié)到生產環(huán)節(jié)都是互相孤立的,這些環(huán)節(jié)分別使用不同的系統(tǒng)、不同的模塊,傳統(tǒng)制造業(yè)的設計環(huán)節(jié)甚至可以說和數(shù)字技術平臺是完全分離的。企業(yè)需要一個數(shù)據(jù)平臺做主線去貫通全流程,現(xiàn)在制造業(yè)已經連接了越來越多的智能設備,生產和制造環(huán)節(jié)已經不僅僅只是在工廠內進行了,已經拓展到了交付到客戶手中以后的各個流程,包括客戶如何使用設備,設備出現(xiàn)了怎樣的問題,出現(xiàn)問題如何反饋給企業(yè)等。統(tǒng)一數(shù)字平臺這個概念就是將需要的信息在準確的時間傳遞到對的人手里,這樣才能夠更好地響應需求,適應變化,才能幫助企業(yè)大量批生產個性化產品。
如何實現(xiàn)智能制造
工業(yè)互聯(lián)網整個生產制造的價值鏈是有很多環(huán)的,在這些環(huán)節(jié)中,數(shù)據(jù)的流動需要得到保證。首先,制造過程通過使用工業(yè)互聯(lián)網技術采集很多的生產數(shù)據(jù),而且是實時的監(jiān)測,從而能夠了解生產環(huán)境的數(shù)據(jù),生產的部件的尺寸,等等。有了這些數(shù)據(jù),通過分析,企業(yè)可以優(yōu)化生產過程,而且實時的優(yōu)化可以實時預測并預告可能出現(xiàn)的故障,可能出現(xiàn)的問題。包括像能源,這些分析的結果可以直接的交回給主機。
這種技術、這種理念可以應用到產品的管理,尤其是在產品交付的過程中也可以進行監(jiān)管?,F(xiàn)在技術成本很低,傳感器技術可以監(jiān)管每一個零部件在生產線和交付線上和生產環(huán)境的細節(jié),比如溫度、濕度是否能實時交互都可以監(jiān)測,這些系統(tǒng)的信息和反饋都可以回到ERP系統(tǒng)。整個工業(yè)互聯(lián)網系統(tǒng)是一個智能網絡的應用,可以在決策的過程中防范一些故障。
對于工業(yè)互聯(lián)網,很大程度上我們還在做數(shù)據(jù)的分析。數(shù)據(jù)做分析需要快速的響應,快速響應需要借鑒市場流程帶來的結果,每一批次產品的分析都需要數(shù)字整合。應用大數(shù)據(jù)可以用橫和豎兩方面來分析,可以利用橫豎軸的分析方法確定某批次產品是否真的有效率,通過結果分析,可以做工業(yè)模擬。
目前,對于工業(yè)互聯(lián)網需要一些解決方案去精簡整個流程,去分析數(shù)據(jù)。所有生產數(shù)據(jù)都要做實時的反映,首先利用計算的方法要做模型和模擬,其次做分布式的分析。把數(shù)據(jù)結果放到一塊,這就是整個底層和上層的架構,最下層主要是設備、機器和產品層;最上層是規(guī)劃決策和執(zhí)行層,包括整個生產的流程,產品生產流程價值層;中間層就是信息層了。
智能制造本質是優(yōu)化生產流程,讓更好的資源發(fā)揮更大的作用,工業(yè)互聯(lián)網和工業(yè)分析只是其中的工具。
?。ǜ鶕?jù)林詩萬在天津舉辦的世界智能大會京津冀論壇·智能制造論壇上的演講整理而成,未經本人確認。)
美國工業(yè)互聯(lián)網聯(lián)盟(IIC)聯(lián)合架構主席 林詩萬
