“也许智能工厂最重要的特征是其互联性,也是其最重要的价值来源之一。智能工厂需要连接底层的流程和材料,从而生成实时决策所需的数据。在真正的智能工厂中,配备智能传感器,因此系统可以不断提取数据,确保数据不断更新并反映当前生产的状况。整合来自运营和业务系统以及供应商和客户的数据,可以全面了解上下游供应链流程,从而提高整体供应网络的效率。” — 德勤

随着工业 4.0 的出现,连接一个或多个工厂对于获得运营所需的可见性、协作和洞察变得至关重要。对于新建的工厂,这就会是一项更简单的任务 – 可以集成不同系统,采用具有标准化、已发布协议的新设备,并利用具有通信和可视化功能的自动化硬件和软件。

但是那些较老的工厂(已经可靠地生产多年,需要升级)又如何呢? 这是一个更具挑战性的问题,也是大多数高科技制造企业面临的问题。

有多种方法可以实现工厂现代化从而为“工业 4.0”做好准备:可以投资新设备,可以与服务提供商合作增加功能,或者可以创建一个信息基础架构,可以根据需求进行扩展,并利用新的通信协议来降低开发成本、基础架构复杂性并最大程度地减少定制。

用于创建连接基础设施的最流行的接口之一是使用 OPC-UA。OPC 统一架构 (OPC UA) 是由 OPC 基金会开发的用于工业自动化的机器对机器通信协议。显着特征是:

– 专注于与工业设备和系统通信以进行数据采集和控制
– 开放性–在 GPL 2.0 许可下免费提供和实施
– 跨平台–不依赖于一种操作系统或编程语言
– 面向服务的架构(SOA)
– 固有的复杂性–该规范由 14 个文档、1250 页组成
– 强大的安全性
– 集成信息模型是信息集成所需基础设施的基础,供应商和企业可以将其复杂数据建模到 OPC UA 命名的空间中,可以充分利用 OPC UA 丰富的面向服务的架构。

OPC 基金会已经在跟多个行业进行合作,包括制药、石油和天然气、楼宇自动化、工业机器人、安全、制造和过程控制等等。

互联工厂第二流行的技术是无处不在的物联网(或 IoT)。物联网自 20 世纪 90 年代末开始活跃,有望利用从互联网到无线通信、微型/传感器和嵌入式系统等各种技术实现互连。廉价传感器的激增推动了物联网的发展,这使得连接“物”可以经济地跟踪运营绩效、分析设备生产力、进行预测性和预防性维护以及许多其他工厂绩效改进活动。机器学习和人工智能在一定程度上归功于物联网的创建,将分析提升到不仅可以分析,而且可以预测的水平,从而改进资产和资源管理。

当然,谈论互联工厂就不能不讨论 MES(制造执行系统)。MES 是 80 年代末出现的一项技术,为工厂流程带来可视性和控制。其整体运营可以让用户在材料转换发生时管理货物、人员和设备的流动。MES的资料非常丰富,MESA International 是一个由供应商和从业者组成的联盟,其目标是促进运营管理系统的使用,也是最好的 MES 相关信息来源之一。

最后,更新的技术和平台让工厂能够轻松实现互联。领先的自动化和 MES 提供商的定制解决方案提供了一种集成机器和软件系统的方法,以便更轻松地收集和分析数据。

关于互联工厂的好处,有许多记录在案的案例研究;思科的一项研究表明:提高客户满意度(70%)、运营效率(67%)和提高产品/服务质量(66%)。此外,盈利能力的提高是最意想不到的收益(39%)。

互联工厂是制造企业“面向未来”的重要方式,提供了吸收新技术、方法和产品的基础设施,确保在运营中具有实时可见性,以改进可能影响生产力的潜在瓶颈,这是迈向数字化转型/工业 4.0 的第一步。