1 數(shù)據(jù)的真正價(jià)值

　　智能制造的主要優(yōu)勢(shì)在于，能夠直接從機(jī)器或運(yùn)營(yíng)過程中獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。然而，如果該數(shù)據(jù)未得到妥善應(yīng)用，或者未采取后續(xù)措施，那么這種優(yōu)勢(shì)就是空談。

　　有多少次在您走進(jìn)制造區(qū)域時(shí)發(fā)現(xiàn)操作員正在冥思苦想問題的解決辦法?為了向員工提供他們所需的可指導(dǎo)行動(dòng)的信息，您采用的機(jī)器必須能夠提供可指導(dǎo)行動(dòng)的背景信息，從而幫助提高決策能力。

　　首先要了解所采用的業(yè)務(wù)模型，了解影響設(shè)備綜合效率 (OEE) 的各種問題，以及如何將決策推動(dòng)到適當(dāng)?shù)膶蛹?jí)，從而提高生產(chǎn)率、質(zhì)量、安全性和可持續(xù)性。

　　必須承認(rèn)，智能制造是一種流程，而不是一個(gè)項(xiàng)目?？梢詮囊慌_(tái)機(jī)器、一個(gè)單元、一條生產(chǎn)線開始實(shí)施，并對(duì)您可以收集、分析和展示的數(shù)據(jù)進(jìn)行審查。有意識(shí)地思考所需的數(shù)據(jù)策略——何時(shí)需要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、如何收集以及如何使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)——能夠確定行動(dòng)的衡量標(biāo)準(zhǔn)以及通過深入了解獲取價(jià)值的方法。

　　實(shí)現(xiàn)智能化意味著要部署智能技術(shù)，從而高效利用歷史和實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)來優(yōu)化 OEE。或許您的工廠中已經(jīng)配備能夠生成和傳送自身重要運(yùn)行數(shù)據(jù)的設(shè)備。但是，務(wù)必要注意，簡(jiǎn)單利用這些設(shè)備可以為您提供數(shù)據(jù)，但并不能提供信息。智能設(shè)備本身并不能實(shí)現(xiàn)智能制造，這些設(shè)備與使用信息的人員相結(jié)合，才能實(shí)現(xiàn)智能制造。

　　借助從組件到 PLC 的各種智能系統(tǒng)，再結(jié)合專門設(shè)計(jì)用 于在 OT 和 IT 系統(tǒng)間工作的信息網(wǎng)關(guān)解決方案，就可以在整個(gè)企業(yè)中分享所收集的數(shù)據(jù)。而通過分析，您能夠監(jiān)測(cè)趨勢(shì)、發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)、突出培訓(xùn)存在的差距，并預(yù)測(cè)停車，以免對(duì)運(yùn)營(yíng)造成不利影響。

　　2 智能軟件

　　智能制造可以定義為一個(gè)由能夠生成背景信息的互聯(lián)設(shè)備構(gòu)成的系統(tǒng)，支持用戶制定明智決策，助力實(shí)現(xiàn)預(yù)期的制造成果以及做出有針對(duì)性的改進(jìn)。任何智能制造系統(tǒng)都必須包含支持以下功能的軟件系統(tǒng)：

　　? 可視化：其中包括MES層集成、機(jī)器數(shù)據(jù)可視化和業(yè)務(wù)部門協(xié)調(diào)一致;

　　? 優(yōu)化：重點(diǎn)關(guān)注運(yùn)營(yíng)效率和生產(chǎn)率，分析應(yīng)用程序以及風(fēng) 險(xiǎn)管理;

　　? 用戶體驗(yàn)：考慮任何用戶的能力，從工廠經(jīng)理到操作員的 可擴(kuò)展性，以及運(yùn)營(yíng)智能。

　　智能制造堪稱通往數(shù)字化轉(zhuǎn)型的“大門”——利用互聯(lián)的智能設(shè)備增強(qiáng)對(duì)流程的認(rèn)識(shí)和了解;利用數(shù)據(jù)和分析功能更快地制定更明智的決策。

　　3 擁抱數(shù)字化

　　數(shù)字技術(shù)徹底改變了人們的生活、工作和娛樂方式。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，我們?cè)絹碓揭蕾囉诩夹g(shù)所帶來的益處。這一點(diǎn)在制造領(lǐng)域尤為明顯。

　　制造業(yè)面臨著諸多壓力，如降低成本、改善客戶體驗(yàn)和提高盈利能力等。而擁抱數(shù)字化的制造企業(yè)正在以新的價(jià)值主張重塑業(yè)務(wù)模型。

　　數(shù)字工程設(shè)計(jì)并非一種孤注一擲的策略。您無需更換員工目前已經(jīng)熟悉和喜歡使用的工具。相反，您可以對(duì)這些工具進(jìn)行數(shù)字化擴(kuò)展，改善設(shè)計(jì)人員、生產(chǎn)經(jīng)理、技術(shù) 人員等的工作方式。首先要全面審查您的業(yè)務(wù)狀況，確定在哪些領(lǐng)域可以采用數(shù)字方案，以更智能、更快速或更優(yōu)化的方式完成工作。

　　在以下五個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域，數(shù)字工程設(shè)計(jì)可以幫助改善業(yè)務(wù)：

　　(1)設(shè)計(jì)和原型制作

　　虛擬設(shè)計(jì)和原型制作可以幫助您以數(shù)字方式構(gòu)建機(jī)械 設(shè)計(jì)，并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估。如此一來，您就能夠挖掘 業(yè)務(wù)中潛在的可能性，從而縮短機(jī)器上市時(shí)間、降低設(shè)計(jì)過程中的風(fēng)險(xiǎn)并制造出更優(yōu)質(zhì)且定制程度更高的機(jī)器。

　　借助仿真軟件，您可以將物理特性應(yīng)用于3D CAD模型，提高模型真實(shí)度。此外，您還能夠借此監(jiān)視機(jī)器的運(yùn)行狀況，并查看機(jī)器如何與人員或與其他機(jī)器進(jìn)行交互。甚至還可以將模型引入 VR 環(huán)境，就如同在車間一樣，近距離監(jiān)視其執(zhí)行情況。

　　如果需要進(jìn)行更改，只需單擊幾下鼠標(biāo)即可在數(shù)字化孿生體設(shè)計(jì)中進(jìn)行更改，而無需購買零件或花費(fèi)數(shù)天時(shí)間制作新的原型。而能夠幫助縮短機(jī)器上市時(shí)間的技術(shù)不僅限于數(shù)字化孿生體。

　　例如，借助采用開放式數(shù)據(jù)交換技術(shù)的設(shè)計(jì)軟件，工程師只需進(jìn)行一次機(jī)器設(shè)計(jì)，然后將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)導(dǎo)入相應(yīng)工具即可。如此一來，可以省去重新編寫代碼和重新映射等工作，節(jié)省項(xiàng)目時(shí)間。借助可重復(fù)使用的代碼，您可以基于獲得成功的現(xiàn)有機(jī)器進(jìn)行構(gòu)建，而無需從頭開始重新設(shè)計(jì)。

　　(2)調(diào)試

　　若等到將機(jī)器運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)再執(zhí)行控制測(cè)試，可能會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難性后果。在這種情況下，在客戶現(xiàn)場(chǎng)啟動(dòng)機(jī)器之前，您無法知曉您的機(jī)器及其控制系統(tǒng)是否滿足要求?？赡茉跈C(jī)器啟動(dòng)后才發(fā)現(xiàn)機(jī)器的運(yùn)行狀況低于預(yù)期，或者未達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求。在最后一刻解決這些問題不僅會(huì)產(chǎn)生高額成本，還會(huì)導(dǎo)致超過交付期限。

　　虛擬調(diào)試可以幫助您消除這些問題。您可以創(chuàng)建機(jī)器設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)實(shí)際操作邏輯的動(dòng)態(tài)數(shù)字化孿生體，從而在設(shè)計(jì)階段早期(即遠(yuǎn)在將機(jī)器安裝到客戶車間之前)發(fā)現(xiàn)問題。借助虛擬調(diào)試，您可以全面地驗(yàn)證并演示機(jī)器和控制器的運(yùn)行情況，然后再分配相應(yīng) 資源解決相關(guān)問題。

　　Daifuku Webb首先采用仿真軟件對(duì)其內(nèi)部物料輸送系統(tǒng) 的 PLC 代碼進(jìn)行測(cè)試，然后再 進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。在一個(gè)機(jī)場(chǎng)項(xiàng) 目中，這種做法節(jié)省了大量成 本?！耙话闱闆r下，我們的工程師要在現(xiàn)場(chǎng)工作好幾個(gè) 月，”Daifuku Webb 高級(jí)控制工程師 Greg Swisher 表示，“現(xiàn)在，從工程師到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)到客戶完成驗(yàn)收，我們可以將時(shí)間壓縮到三周左右?！?/p>

　　(3)培訓(xùn)

　　采用虛擬培訓(xùn)時(shí)，無需將機(jī)器運(yùn)達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，操作員也無需同時(shí)在場(chǎng)。借助數(shù)字化孿生體，您可以在機(jī)器運(yùn)達(dá)現(xiàn)場(chǎng)之前對(duì)相關(guān)員工進(jìn)行培訓(xùn)。員工戴上 VR 頭戴設(shè)備或在屏幕上進(jìn)行操作，便可以在安全的沉浸式虛擬環(huán)境中培養(yǎng)技能和能力。虛擬培訓(xùn)的一大優(yōu)勢(shì)在于能夠?yàn)橛脩魩碜杂啥取?/p>

　　虛擬培訓(xùn)支持隨時(shí)隨地開展培訓(xùn)，可以提高培訓(xùn)的靈活性，讓您可以在需要的時(shí)間、地點(diǎn)，面向需要的員工提供培訓(xùn)。此外，虛擬培訓(xùn)也不會(huì)受到與現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)相同的限制。員工可以學(xué)習(xí)如何將生產(chǎn)保持在理想的運(yùn)行狀態(tài)，并且可以在模擬故障和極端條件下開展測(cè)試，而這些故障和極端條件在實(shí)際運(yùn)行過程中可能無法復(fù)制。這樣一來，員工可以做好充分準(zhǔn)備，從而更好地應(yīng)對(duì)生產(chǎn)過程中發(fā)生的類似事件，最終縮短停車時(shí)間。

　　在虛擬培訓(xùn)中，員工可以盡管犯錯(cuò)，而無需擔(dān)心會(huì)影響生產(chǎn)。如果操作員操作失誤，系統(tǒng)可以記錄該操作，以便制定補(bǔ)救措施。此外，還可以要求員工在培訓(xùn)中證明自己的能力，然后再參與實(shí)際生產(chǎn)。

　　隨著經(jīng)驗(yàn)豐富的員工逐漸退休，新一代員工將接替他們的位置。在這種情況下，虛擬培訓(xùn)可以幫助新一代員工以更為熟悉的方式學(xué)習(xí)掌握工作技能。他們可以使用家中的平板電腦和 VR 頭戴設(shè)備等設(shè)備接受培訓(xùn)，因此可以在虛擬環(huán)境中強(qiáng)化培訓(xùn)，提高學(xué)習(xí)的樂趣。

　　(4) 運(yùn)營(yíng)

　　在機(jī)器投入使用以及操作員完成培訓(xùn)后，數(shù)字工程設(shè)計(jì)會(huì)繼 續(xù)發(fā)揮價(jià)值。生產(chǎn)開始后，數(shù)字化孿生體可以模擬各流程、 機(jī)器和控制，以幫助工廠人員了解運(yùn)營(yíng)情況并嘗試做出改變。利用日益增長(zhǎng)的信息數(shù)字主線，可以就生產(chǎn)的改進(jìn)方式 獲得深入洞察。

　　如果能夠持續(xù)推動(dòng)生產(chǎn)改進(jìn)，并利用通過數(shù)字主線獲得的洞察力不斷進(jìn)行調(diào)整，各種類型的運(yùn)營(yíng)都可以達(dá)到新的高度。利用試產(chǎn)線的啟動(dòng)和生產(chǎn)計(jì)劃和排序來優(yōu)化產(chǎn)品組合和產(chǎn)量，嘗試各種機(jī)器配置，以提高質(zhì)量、可靠性和產(chǎn)量。

　　此外，您還可以利用數(shù)字主線檢測(cè)流程中的異常，及早發(fā)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)中存在的問題，以 免這些問題影響質(zhì)量和導(dǎo)致 報(bào)廢停車。您可以進(jìn)行新產(chǎn)品或新機(jī)器的試運(yùn)行，從而優(yōu)化產(chǎn)量，并避免產(chǎn)生下游“瓶頸”等問題，幫助您節(jié)省寶貴的生產(chǎn)時(shí)間。

　　(5)維護(hù)

　　維護(hù)團(tuán)隊(duì)可以利用數(shù)字仿真和實(shí)時(shí)甚至是預(yù)測(cè)性信息，以前所未有的方式來應(yīng)對(duì)停車。流過數(shù)字主線的數(shù)據(jù)可幫助技術(shù)人員檢測(cè)到所發(fā)生的問題，以避免或盡可能減少停機(jī)時(shí)間。其中包括來自控制系統(tǒng)設(shè)備的健康與診斷數(shù)據(jù)，控制系統(tǒng)設(shè)備 可在需要維護(hù)時(shí)向技術(shù)人員發(fā)出通知。此外，還包括網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù) (例如，來自交換機(jī)級(jí)報(bào)警的數(shù)據(jù))，這些數(shù)據(jù)如今對(duì)于確保 正常運(yùn)行至關(guān)重要。

　　在理想狀態(tài)下，維護(hù)團(tuán)隊(duì)永遠(yuǎn)不需要對(duì)停機(jī)事件做出響應(yīng)，因?yàn)樗麄兛梢灶A(yù)測(cè)此類事件，通過利用預(yù)測(cè)性分析，這一點(diǎn)愈加可能實(shí)現(xiàn)。預(yù)測(cè)性分析采用機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能來學(xué)習(xí)您的操作，提早發(fā)現(xiàn)機(jī)器問題并就此向技術(shù)人員發(fā)出提醒，隨后，技術(shù)人員可以在計(jì)劃停機(jī)時(shí)間內(nèi)制定維護(hù)計(jì)劃。

　　數(shù)字化孿生體可通過多種方法來幫助您縮短 MTTR。首先，技術(shù)人員可以利用虛擬培訓(xùn)提前準(zhǔn)備好停機(jī)問題的應(yīng)

　　對(duì)方案，而不是在問題首次出現(xiàn)時(shí)進(jìn)行故障排除。當(dāng)問題發(fā)生時(shí)，技術(shù)人員可以使用 AR 技術(shù)將診斷或工作指令疊加在物理機(jī)器上，以便更快地診斷和修復(fù)問題。

　　“工業(yè)組織對(duì)過渡階段的勞動(dòng)力進(jìn)行管理時(shí)，預(yù)測(cè)分析解決方 案可以幫助確保接替的員工能夠掌握維護(hù)決策和流程并加以重復(fù)利用?！薄?ARC Advisory Group，數(shù)字化孿生體路線圖：從被動(dòng)式維護(hù)到指導(dǎo)性維護(hù)。

　　4 更智能的供應(yīng)商解決方案

　　無論您處于數(shù)字化之旅的哪個(gè)階段，向供應(yīng)商尋求更智能、更 安全、互聯(lián)水平更高、更可靠的機(jī)器，并在控制器層級(jí)配備智 能組件和智能對(duì)象，都能為您帶來益處。這意味著在實(shí)現(xiàn)互聯(lián)后，所有數(shù)據(jù)都會(huì)井然有序地呈現(xiàn)出來，并且可供立即使用，讓您從互聯(lián)的那一刻起就獲得價(jià)值。

　　作為最終用戶，您必須聯(lián)系、指定并詢問 OEM。請(qǐng)思考一下，“如果這臺(tái)機(jī)器采用智能技術(shù)，我能獲得哪些附加價(jià)值?”然后，向您的 OEM 提出同樣的問題。

　　價(jià)格不應(yīng)是決定是否購買的主要因素。您需要考慮資產(chǎn)在整個(gè) 生命周期內(nèi)的成本，包括其運(yùn)行和消耗成本，以及資產(chǎn)生成的 數(shù)據(jù)可能產(chǎn)生的附加價(jià)值。與供應(yīng)商密切合作，說明您期望達(dá)到的智能水平，然后要求他們開發(fā)相關(guān)技術(shù)，幫助實(shí)現(xiàn)您的智能制造目標(biāo)。

　　設(shè)想一下您的運(yùn)營(yíng)能否從以下方面獲益：

　　? 獲得運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，便于用戶更為主動(dòng)地進(jìn)行維護(hù)，并深入了解其運(yùn)營(yíng)情況;

　　? 投資回報(bào)更快、正常運(yùn)行時(shí)間更長(zhǎng);

　　? 提供設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)工具框架，有助于簡(jiǎn)化系統(tǒng)集成、運(yùn)行和維護(hù);

　　? 在通用平臺(tái)上集成;

　　? 具備安全功能，可以改進(jìn)對(duì)機(jī)器的訪問、縮短停車時(shí)間和 重新啟動(dòng)時(shí)間，從而增強(qiáng)安全性并提高生產(chǎn)率;

　　? 實(shí)現(xiàn)安全地遠(yuǎn)程訪問，加快診斷和故障排除速度，同時(shí)最 大限度地避免員工暴露于危險(xiǎn)之中。

　　借助智能制造，上述所有益處都可以實(shí)現(xiàn)。將工廠級(jí)網(wǎng)絡(luò)與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)相融合，安全地連接人員、流程和技術(shù)，就可以重新定義無限可能。

　　5 重新定義無限可能

　　與以往任何時(shí)候相比，現(xiàn)在各企業(yè)都更需要達(dá)到事半功倍的效果。此外，人口結(jié)構(gòu)的不斷變化也給制造商和工業(yè)運(yùn)營(yíng)商帶來了勞動(dòng)力相關(guān)挑戰(zhàn)，隨著經(jīng)驗(yàn)豐富的員工退休、經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張和技術(shù)進(jìn)步，許多公司都面臨著員工技能不足的壓力。

　　現(xiàn)代企業(yè)的許多成果都基于信息驅(qū)動(dòng)型運(yùn)營(yíng)和智能、靈活 的制造，為操作員、維護(hù)技術(shù)人員、工程師、各級(jí)經(jīng)理和高管提供可指導(dǎo)行動(dòng)的見解，優(yōu)化員工的實(shí)力和能力，是智能制造的關(guān)鍵要素。

　　提高數(shù)據(jù)訪問水平從而獲得新的見解，可以幫助減少“瓶頸”，實(shí)施按需決策，同時(shí)改進(jìn)維護(hù)工作。高數(shù)字化水

　　平，可以幫助您縮短停車時(shí)間并提高盈利能力。

　　從跨越整個(gè)價(jià)值鏈的實(shí)時(shí)協(xié)作，到針對(duì)新的生產(chǎn)線和流程的虛擬驗(yàn)證，再到簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)分析和提高您的制造靈活性，都能讓您獲益無窮。實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，可解鎖無限可能，從而幾乎能夠改善企業(yè)績(jī)效的方方面面。

　　現(xiàn)在是大數(shù)據(jù)時(shí)代，所有工作信息的獲得都必須擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)整合的能力，羅克韋爾自動(dòng)化智能解決方案幫助企業(yè)在現(xiàn)代市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取勝。