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工业4.0将如何改变制造业?从CTO的角度学习

2018年05月07日19320

将劳动力看起来像在工业4.0时代和日益数字化是什么制造?你能想象一个连接的智能工厂的车间吗?


未来凝视可能在一定程度上被猜测出来,但很显然,提高效率,降低成本技术,自动化和客户体验是企业的首要任务。据Aberdeen Group的数据,一流公司(基于性能的前20%)正在快速实施物联网(IoT)功能,其速度是所有其他公司的两倍,以便移动针头。


 

物联网(IoT)的仔仔研究 

来源:物联网和分析:在工业4.0时代做出更好的制造决策

物联网系统可以以透明,全面和互动的方式收集制造数据。它提供对资产和设备的实时可视性,流程质量和工厂资源。以数字形式显示整个过程要容易得多。许多人都理解数据如何产生数字化工厂模拟的想法,该模拟预测了产品如何被制造。对“虚拟工厂”的想法不太了解,该虚拟工厂是对“生产”如何“实际”制造的实时模拟。


虚拟工厂可以随时随地为任何人随时随地提供整个工厂车间(包括工厂,流程和设备等)的实时,角色相关的操作视图。这个虚拟工厂可以成为驾驶和改进工厂的“驾驶舱”。


可穿戴技术如何影响制造业

英国软件开发公司Intoware首席技术官James Woodall 了解虚拟工厂的潜力以及数据和物联网在企业领域的变革力量。作为一名拥有近10年可穿戴设备工作经验的固件开发人员,他最初从事的是'Golden-i',这是一款面向制造业和医疗保健等大型行业的耳机


伍德尔说,“当时开发可穿戴设备的文档很少。这意味着我的团队最终做了大量的可穿戴研究并发明了许多新的,不同的接口范例。我有关于可穿戴设备软件的约6项可穿戴专利。


“我最终与很多对可穿戴设备感兴趣的客户交谈。他们谈到的用户案例包括有免提指令和免提通信的工作人员。例如 - 如果你是电话桅杆上的工业电信工作者,你最不想做的事情就是拿着平板电脑或笔记本电脑。你希望免除你的工作。


“然后,我们花了很多时间确保可穿戴设备的使用,直到那时它们已经发明了功能技术,但很少有人知道该怎么做。”


使用可穿戴设备进行免提指令和通信的想法是该技术的一个清晰,实用的应用。例如,石油,天然气和汽车等行业的工人通常会有复杂的文件说明。有了纸张,很难知道指示是否得到正确遵守,因为没有审计线索。


Woodall公司Intoware构建的软件产品WorkfloPlus允许员工在不同设备(例如可穿戴设备,智能手机和平板电脑)上使用应用程序提供足够可靠的信息,以显示流程得到了正确遵循。


伍德尔说:“如果说一座建筑物被检查过,而且我正在递交一张带有签名的纸,那么你不知道它是否真的被检查过,因为你拥有的只是一张纸。


“这可能是一个问题,因为真正发生的事情与报告所说的内容之间存在脱节。过去曾发生过由于未检查轨道而发生火车碰撞事故的事件。但是有文件说明他们是。


“我们所做的是在理智上直截了当,但在实践中相当复杂。我们确保当人们检查机器时,任何错误都会立即显示给合适的人。


“以前有人可能会有剪贴板和笔,通过电子表格发现更新的错误,并通过电子邮件通知相关人员。使用我们的软件,需要通知的人员会在检查完成后立即得到通知。“


创新如何使企业受益

一个组织使用WorkfloPlus就是一个很好的例子,企业应该看到一个全面的愿景(四个战略支柱),以使他们的业务在使用技术(人员,硬件,软件和连接)方面具有生产力。为了实现数字化转型,企业需要考虑创新如何使他们的员工受益,找到有效的硬件和软件之间的联姻,并确保所有的东西都连接起来以利用数据。


WorkfloPlus非常适合工业4.0,因为公司可以使用数据获取对流程的见解 - 例如,它可以了解一个流程需要花费一个小时是否需要更长时间并出错。可以训练机器人来识别异常情况,而不需要人看数据。


伍德尔与不同行业的许多C级管理人员进行了交流,并表示,像WorkfloPlus这样的技术的使用归结为两个因素 - 无论是通过提高效率降低成本,还是改善健康和安全。


他说,“我们有一个非常大的汽车零部件制造商作为客户。他们知道每次都正确地遵循零件检查程序,因此可以节省时间并提高效率。这些好处很容易计算 - 我们知道通过使用我们的技术,他们会每天节省一定的时间。


“工人的健康和安全也很重要。在施工期间,施工人员经常会因为灰尘而启动烟雾报警器,并在工作完成后留下录音。我们的软件将从安全和合规的角度提供帮助,因为我们的软件迫使建筑商经历一个过程,在这个过程中他们将烟雾报警器解开并将其揭开。“


Woodall描述了像Intoware这样的软件如何能够与像Sage企业管理这样的现代化ERP系统集成:“例如在食品制造业,检查需要发生,以确保一切符合规定,遵守健康和安全规则。


“检测数据需要进入ERP系统。使用台式计算机和纸张,在将检查清单标记到剪贴板和输入信息之间可能存在效率差距。


“问题在于数据可能过时或不准确。如果在进行检查和将其放入系统之间有半小时,会发生许多事情 - 例如,纸张会变湿,污迹或丢失。“


“通过我们的WorkfloPlus,他们可以使用可穿戴设备,平板电脑或智能手机进行检查。企业管理可以很好地利用这个实时的其他业务应用程序。“


云的重要性

适用于移动设备并使用WorkfloPlus等数据的软件显示了云的重要性,它使物理和虚拟之间的通信比以前更加紧密。封闭的系统正在被开放的系统所取代,这种开放的系统允许不同学科之间的协作,以获得更高的效果


云计算支持工业4.0,支持全球范围的数据连接,将数据从内部部署服务器转移到基于云的数据库,使企业可以从世界任何地方访问他们的数据。它将人们从需要支持基础架构中解放出来,并根据使用情况设定成本模型。


伍德尔说,制造商应该积极研究和创新,而不是简单地准备云技术。许多供应商提供的解决方案还相对不成熟,并且很想坐下来等待市场的成熟。然而,早期采用者会看到早期的收益并获得竞争优势。


当涉及到工业4.0和云创新时,伍德尔建议您思考:


大数据和预测分析

通过从各种来源获取数据,制造商可以对其进行分析以获得巨大的收益 - 例如,根据历史趋势预测故障可以在限制意外停机时间方面发挥巨大作用。预测分析意味着制造商可以摆脱对机器进行周期性的定期维护,并在从物联网传感器检测到有关物体时实现自动计划维护。分析的数据越多,决策就越聪明。


互通性

它描述了工厂的每个方面 - 人员,机器,设备,传感器和硬件 - 如何彼此连接和通信。再次考虑一下虚拟工厂 - 通过从物理实体的传感器收集数据而创建的虚拟工厂 - 实体资产,系统或基础设施的实时虚拟副本。物联网传感器支持互操作性 - 通过获取传感器数据并将其转移到云端,处理这些数据更容易实现。


技术援助

网络物理系统可以执行令人不快,不安全或对人体具有挑战性的任务,以执行或收集,汇总和显示数据以支持决策和解决问题。


分散决策,机器学习和人工智能

借助云和工业4.0,您可以授予网络物理系统做出简单决策的能力和权限。学习和决策的机器(AI)可以提供效率优势和更高质量的产品 - 从而带来更高的收入。


人工智能,特别是机器学习可以导航数据集,这些数据集对于机器来说太大,太快和太复杂,无法分析和理解。它可以深入了解先前太微妙无法找到的制造流程,并且借助云,您可以分析多个工厂和国家/地区的机器。


使用AI来启用机器还可以让他们学习和适应不断变化的环境和需求,而无需人为干预,从而减少停机时间。


智能工厂

建立连接的工厂地板意味着成本会降低,因为材料浪费更少,人员更少,运营成本更低。智能工厂可以更加灵活,提供响应客户需求的高质量和快速生产,为他们提供更加细致和最新的信息。


伍德尔说:“走向智能工厂不一定意味着前期投资巨大而彻底改革。传感器可以改装到现有的机器上,因此可以选择现有的基础设施,调查提供IoT改装解决方案的供应商并试用它。当然,只有工业4.0的全部好处才能实现其所有元素。


“不要选择一种技术,并且努力寻找解决问题的方法。想想你最大的痛点和成功的联络点真正发挥作用的领域,然后看看人工智能,工业4.0,云或甚至区块链等其他技术是否可以解决问题。另外,请看看您所在行业的其他公司正在采用这些技术来帮助启动一些想法。“


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