让工业4.0成为现实:物联网影响运营的4个核心基础

Oct 22 2020 16:40

随着全球互联程度的日益加深,数字化已成为企业保持竞争力的关键要素。利用数十亿智能设备生成的海量数据,工业物联网为制造商带来一系列削减成本、改进性能、提高生产率的全新方式。尽管数字化转型可能让人无所适从,但其实这种转型通过四个阶段,也就是四个要素就可实现,即:连通性、控制、数字化和强化。

第一个要素:连通性

连通性,涉及物理设备和企业系统与 IoT 的连接,目的在于促进系统集成、提高透明度并实现不同工厂之间远程流程的改进。数字化转型中的第一步就是将物理设备和系统连接到 IoT。拥有老旧机器的企业通过传感器和硬件投资,也可以实现这种连接。分散在不同位置的工厂可以连通起来、进行远程监控。一旦机器连通起来,就可以收集实时数据、设置警报,以便在资产运行不正常时通知制造企业相关人员,消除可能产生的紧急、成本高昂的应急维修。

第二个要素:控制

控制,允许企业使用连通设备数据,获得不同资产的完全透明度并对其性能进行控制。其中包括将传统维护方法 – 被动和按计划维护,替代为新式、数据驱动型方法。预测性和规范性维护包括在恰当的时机维护机器以预测和防止服务故障。这样可以消除不合时机的维护、减少不必要的停机时间、允许制造商远程监控机器并找到生产问题的根本原因。美国能源部西北太平洋国家实验室提供的一项运营效率报告表明,预测性维护比按计划维修可以节省 12% 的成本、30% 的维护成本和 70% 的停机时间。

第三个要素:数字化

数字化,借助数据创建产品或系统的数字化副本,从而挖掘潜在效率因素、排除故障问题、测试解决方案并改进产品开发。现场实时数据传送回数字化双胞胎,以供不断创新。数字化双胞胎的类型有三种:产品、生产和性能。产品数字化双胞胎可供制造商在创建物理原型之前试验不同的产品变型。这可以缩短开发周期、鼓励更多的创新并削减产品开发成本。生产数字化双胞胎重新构建整个生产工艺。这样,制造商就能找到生产工艺中的瑕疵,而不会影响工厂产出。性能数字化双胞胎从运行中的产品和生产线收集实时数据,让制造商可以发掘改进产品或工艺的方式。

第四个要素:增强

在最后一个阶段,也就是强化阶段,物联网和人工智能 (AI) 相互结合,打造智能机器,使其借助数据脱离人类干预而独立运作。尽管极少企业 (4%) 目前已完成这两者的集成,但超过 70% 的企业已经至少完成一个 IoT 项目或者正在研究并实施项目;而接近 90% 已完成一个项目的企业目前都在探索更多项目。据统计,那些完成 IoT 项目的企业都实现了停机时间的缩短、运营成本的降低、生产率的提高以及对于设备和如何优化设备的更高掌握水平。西门子和另一家分析公司携手将增强型分析功能嵌入 MindSphere,为 IoT 环境打造了机器学习和人工智能功能。通过简化这些增强型分析功能,西门子及其 IoT 环境为客户的互连机器提供几乎实时的人工智能。借助预测性和规范性维护,企业可以提高生产率并降低运营风险。