專家視點(diǎn):改造工業(yè)環(huán)境的五種方法
IIoT 和分析等新技術(shù)和概念允許收集和分析比以往更多的數(shù)據(jù)。這反過(guò)來(lái)又會(huì)推動(dòng)決策制定和其他概念,例如預(yù)防性和預(yù)測(cè)性維護(hù)。然而,工廠車間的許多機(jī)器和設(shè)備都太舊了,無(wú)法支持這些新的數(shù)據(jù)收集場(chǎng)景;它們根本無(wú)法提供所需的正確連接、數(shù)據(jù)接口或數(shù)據(jù)點(diǎn)。這就是改造的用武之地,因?yàn)樗鼮閭鹘y(tǒng)機(jī)器賦予了新的生命。
一種常見的改造方式是將 IIoT 傳感器安裝到舊機(jī)器上,這些舊機(jī)器至少可以使用 15-30 年,從而可以收集和發(fā)送有關(guān)舊機(jī)器的狀態(tài)、狀況、操作等的關(guān)鍵數(shù)據(jù)到其他系統(tǒng)進(jìn)行處理。這使機(jī)器變得“智能——進(jìn)行交流并做出實(shí)時(shí)決策——這就是一些人所說(shuō)的“工業(yè) 4.0”。無(wú)需建造全新的工廠,即可獲得最新尖端技術(shù)的所有優(yōu)勢(shì)。對(duì)于可能買不起新機(jī)器的中小型工廠來(lái)說(shuō),這也很有趣。
為了成功改造工業(yè)環(huán)境,IT 團(tuán)隊(duì)和設(shè)施經(jīng)理需要考慮以下五個(gè)主要步驟:
1. 大局——定義目標(biāo)和 KPI
如何改造環(huán)境取決于業(yè)務(wù)目標(biāo),因?yàn)檫@些將定義 IT 團(tuán)隊(duì)需要從他們的工廠車間獲得哪些數(shù)據(jù)。例如:如果目標(biāo)是減少某些機(jī)器的停機(jī)時(shí)間,他們將需要不斷跟蹤這些機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)。如果他們需要確保濕度或溫度水平不超過(guò)某些值,那么他們將需要實(shí)施環(huán)境傳感器。一旦他們知道 KPI,他們就可以開始他們的改造策略。
2. 收集數(shù)據(jù)并找出差距
在這一步中,IT團(tuán)隊(duì)需要非常了解他們的工業(yè)IT架構(gòu)。他們可以從他們的機(jī)器或系統(tǒng)(如 SCADA、HMI 和 MES)中獲得哪些現(xiàn)有數(shù)據(jù)?他們使用什么協(xié)議進(jìn)行通信?哪些連接已經(jīng)可用?環(huán)境是否已經(jīng)使用工業(yè)網(wǎng)關(guān),這是 OT 世界、IIoT 設(shè)備和上游系統(tǒng)之間的關(guān)鍵接口?一旦他們知道此類問(wèn)題的答案,就會(huì)清楚差距在哪里——以及他們需要在何處實(shí)施新的傳感器或接口。
3. 分析基礎(chǔ)設(shè)施
改造涉及向工業(yè)網(wǎng)絡(luò)添加新機(jī)器、傳感器、網(wǎng)關(guān)和其他通信器,因此他們需要知道他們當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施可以處理什么。這意味著了解他們當(dāng)前的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)硬件(如路由器和交換機(jī))的能力,以及檢查他們的帶寬限制。除此之外,他們還將向環(huán)境中添加 IIoT 傳感器和工業(yè)網(wǎng)關(guān),因此他們需要確保他們的基礎(chǔ)設(shè)施能夠處理對(duì)其提出的新需求。
4. 跟蹤和理解數(shù)據(jù)
來(lái)自工廠車間的數(shù)據(jù)需要發(fā)送到其他系統(tǒng),例如云中或本地的數(shù)據(jù)中心,在那里可以對(duì)其進(jìn)行分析以產(chǎn)生洞察力并為有關(guān)生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)方面的決策提供信息。當(dāng)然,數(shù)據(jù)在此過(guò)程中有幾個(gè)接觸點(diǎn):路由器、交換機(jī)、工業(yè)網(wǎng)關(guān)以及 MES 和云 ERP 系統(tǒng)等系統(tǒng)都是可能的步驟。
5. 獲得正確的策略
由于上述各點(diǎn)的復(fù)雜性,監(jiān)控環(huán)境至關(guān)重要。他們需要深入了解 IT 和 OT 基礎(chǔ)設(shè)施——工廠車間機(jī)器的狀況和狀態(tài)、工業(yè)網(wǎng)關(guān)的狀態(tài)、帶寬使用情況以及 IIoT 設(shè)備的狀態(tài),僅舉幾個(gè)指標(biāo)。除此之外,他們還需要衡量在第一步中定義的 KPI。為此,他們需要一種監(jiān)控工具,該工具能夠使用多種通用協(xié)議從 IIoT 傳感器、OT 系統(tǒng)和傳統(tǒng) IT 組件中引入數(shù)據(jù),并在一個(gè)地方顯示所有內(nèi)容。
改造市場(chǎng)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),因?yàn)樗灰暈橐环N可持續(xù)的解決方案,可以為過(guò)時(shí)的機(jī)器賦予新的生命,并使工廠車間使用的技術(shù)符合現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于許多想要減少停機(jī)時(shí)間和節(jié)省成本的 IT 團(tuán)隊(duì)和設(shè)施經(jīng)理來(lái)說(shuō),這使其成為“輕而易舉”的事情。