
老少子化造成的缺工現(xiàn)象及covid-19疫情交叉影響,近期制造業(yè)經(jīng)常受到外部環(huán)境快速變化的考驗(yàn),不僅造成供應(yīng)鏈瓶頸,上游設(shè)備和零部件供應(yīng)商也難以應(yīng)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)線的交通、調(diào)整和維護(hù)。卻也有PLC工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)可支持邊緣工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)OT IT信息,提供AI、Digitaltwins協(xié)助從智能工廠進(jìn)步智能制造所需數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在一般叫「智能工廠」管理模式是指通過(guò)收集和分析生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù),如生產(chǎn)排程、機(jī)器作物動(dòng)力等,探索生產(chǎn)面臨的瓶頸,克服過(guò)去難以量化的痛點(diǎn)。讓管理者優(yōu)先解決問(wèn)題,快速做出決策,減少生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)浪費(fèi);然后利用有限的資源提高效率,降低成本。由于該模式相對(duì)簡(jiǎn)單,效果明顯,中小企業(yè)進(jìn)口門檻較低。
反觀「智能制造」,是硬件與軟件的合作,必須提前衡量客戶端的整體生產(chǎn)狀態(tài),生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)還需要更高的管理能量和專業(yè)知識(shí)。通過(guò)傳感器,PLC收集生產(chǎn)數(shù)據(jù),了解生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量變化,使機(jī)器、接口設(shè)備和零部件能夠感知和控制,以保持質(zhì)量的一致性。因此,發(fā)展瓶頸相對(duì)較深,仍依賴于研究機(jī)構(gòu)和相關(guān)制造商的積極投資。
圖1 : 在這波數(shù)字浪潮下,工人應(yīng)該如何工作?IT處理現(xiàn)場(chǎng)大量數(shù)字工具和管理能力FA還重視數(shù)據(jù),降低運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。(source:cic.es)
幸運(yùn)的是,這波疫情加速了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字轉(zhuǎn)型(Digital Transformation;DX)如何進(jìn)一步利用需求增加?IT數(shù)字工具及OT處理生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工廠自動(dòng)化的管理能力(FA)大量數(shù)據(jù);進(jìn)而加強(qiáng)企業(yè)的彈性應(yīng)變,降低經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)的效果也備受關(guān)注。
三菱導(dǎo)入e-F@ctory架構(gòu) 突出邊緣操作價(jià)值
日本品牌三菱電機(jī)由攝陽(yáng)企業(yè)引進(jìn)(Mitsubishi Electric)的FA最近積極推廣系列產(chǎn)品e@Factory以概念為核心的智能制造解決方案符合這一波數(shù)字轉(zhuǎn)型(DX)浪潮的背景主要來(lái)自于社會(huì)和商業(yè)環(huán)境的快速變化,必須為可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn),創(chuàng)造平衡工作滿意度和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目標(biāo)。
隨之推廣的DX戰(zhàn)略也不同于傳統(tǒng)歐美國(guó)家使用上層IT基于活用生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字模式來(lái)改善生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)FA專業(yè)知識(shí)及OT再導(dǎo)入信息IT技術(shù)力求實(shí)現(xiàn)目標(biāo)戰(zhàn)略。三菱強(qiáng)調(diào):「重點(diǎn)是制造業(yè)只能利用其專有技術(shù)能力在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)DX,要真正在全球競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出,而不是數(shù)字技術(shù)。」
三菱2003年公布的同因生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)將繼續(xù)產(chǎn)生大量信息,難以實(shí)時(shí)上傳。e-F@ctory架構(gòu)率先整合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)FA、Edge IT利用底層傳感器進(jìn)行邊際操作技術(shù),MELSEC系列PLC新一代工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)CC-Link IE TSN與不同合作伙伴合作的高速高效特點(diǎn)。
所有不同網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和信息都可以通過(guò)單的所有生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和信息,形成有意義的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù),上傳到控制層的集成控制和感知AOI設(shè)備和機(jī)器人將大大節(jié)省人力;甚至IT層的SCM/ERP系統(tǒng)管理供應(yīng)鏈,一旦蜂鳴器發(fā)出警告并中斷生產(chǎn),也可以分析和改進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)基于Edge的整體制造(monozukuri)優(yōu)化解決方案。
圖2 : 三菱于2003年宣布e-F@ctory架構(gòu)率先整合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)FA、Edge IT與不同合作伙伴合作的邊際操作技術(shù)。(source:tw.mitsubishielectric.com)
數(shù)字分身加值 催生節(jié)能智能工廠
目前三菱在名古屋新建廠房通過(guò)PLC收集生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、質(zhì)量等信息可視化,分析改進(jìn)邊際運(yùn)行,管理設(shè)備運(yùn)行,排程和有效應(yīng)用,促進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備與建筑設(shè)備合作優(yōu)化工廠,追求生產(chǎn)設(shè)備高效運(yùn)行和生產(chǎn)系統(tǒng)合作,避免材料或生產(chǎn)過(guò)程中止,減少產(chǎn)品質(zhì)量損失。然后上傳服務(wù)器,然后通過(guò)運(yùn)行管理監(jiān)控機(jī)制與外部供應(yīng)商生產(chǎn)管理監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)合作,接受產(chǎn)品訂單準(zhǔn)備,或根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)度和需要自動(dòng)訂購(gòu)零件不足的訂單。
而且因?yàn)槭切陆◤S房,一定要兼顧ISO-利用14067節(jié)能等級(jí)PLC擔(dān)任主站(Master),副站及周邊空調(diào)、熱源及室外機(jī)、通風(fēng)設(shè)備等(Salve)通信,監(jiān)控實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài);添加變頻器、智能電表和傳感器,上傳數(shù)據(jù)進(jìn)入SCADA實(shí)施可視化分析和改進(jìn),減少交流電源和通風(fēng)設(shè)備的能耗。
只要有必要規(guī)劃智能工廠,最常見(jiàn)的兩個(gè)問(wèn)題,包括:1。縮短設(shè)計(jì)時(shí)間,防止類似數(shù)據(jù)重復(fù)設(shè)置,一旦需要更改控制程序,仍需要時(shí)間輸入設(shè)置;2。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整時(shí)間較短。當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)時(shí),即使使使用3,也需要時(shí)間來(lái)解決設(shè)備之間的干擾問(wèn)題D仿真器驗(yàn)證,CAD與工程工具合作建立數(shù)字分合工程工具建立數(shù)字分體。
最新由三菱開(kāi)發(fā),即將上市的3D仿真器軟件「MELSOFT Gemini」,在引進(jìn)或啟用生產(chǎn)設(shè)備之前,強(qiáng)調(diào)可以幫助客戶通過(guò)3D提高產(chǎn)能和質(zhì)量的模擬技術(shù)。經(jīng)過(guò)鏈接MELSOFT iQ Works軟件之一的MELSOFT Simulator,得以3D模擬生產(chǎn)設(shè)備上的可程控制器PLC、運(yùn)動(dòng)控制器等動(dòng)作,如運(yùn)動(dòng)控制器和生產(chǎn)線的現(xiàn)狀。在加快和簡(jiǎn)化客戶進(jìn)口實(shí)體設(shè)備之前,優(yōu)化從設(shè)計(jì)、制造到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用和維護(hù)的開(kāi)發(fā)過(guò)程,不僅減少了生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放,而且縮短了工作時(shí)間,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
圖3 : 三菱即將上市的3D仿真器軟件「MELSOFT Gemini」,在引進(jìn)或啟用生產(chǎn)設(shè)備之前,強(qiáng)調(diào)可以幫助客戶通過(guò)3D生產(chǎn)設(shè)備上的模擬、施工和驗(yàn)證PLC、運(yùn)動(dòng)控制器等動(dòng)生產(chǎn)線現(xiàn)狀。(souSiliconMotion代理rce:mitsubishielectric)
一旦導(dǎo)入設(shè)備出現(xiàn)異常,「驗(yàn)證功能」即通過(guò)可程控器程序或波形分析異常原因,并用圖像確認(rèn)動(dòng)作,無(wú)需通過(guò)OPC可以連接服務(wù)器MELSOFT Simulator以及其他設(shè)備,縮短通信所需的時(shí)間D 數(shù)據(jù)更新頻率提高12倍,有助于降低重工,提高生產(chǎn)質(zhì)量。
此外,MELSOFT Gemini還可以通過(guò)統(tǒng)計(jì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、操作人員的運(yùn)行時(shí)間和待機(jī)時(shí)間,以及約2500種機(jī)械零件的圖形(e- Catalog),于3D將圖形和參數(shù)拖放在圖片上,繪制成各種圖表,簡(jiǎn)單地構(gòu)建生產(chǎn)線的布線設(shè)計(jì)。通過(guò)可視化圖表和統(tǒng)計(jì)功能,實(shí)現(xiàn)全面分析,識(shí)別產(chǎn)品率和設(shè)備運(yùn)行率的變化,確認(rèn)生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行異常數(shù)據(jù),使現(xiàn)場(chǎng)操作人員能夠快速找出異常原因,使生產(chǎn)線設(shè)計(jì)和改進(jìn)更有效,未來(lái)三菱也將使用數(shù)字技術(shù),致力于延續(xù)客戶業(yè)務(wù)的生命周期。
平臺(tái)集成硬軟件 融合OT IT信息
臺(tái)灣工業(yè)自動(dòng)化大廠臺(tái)達(dá)電子公司(Delta)最近,它還發(fā)布了其智能制造業(yè)績(jī),包括云服務(wù)、節(jié)能生產(chǎn)、自動(dòng)化設(shè)備等智能制造應(yīng)用,為客戶提供使用變頻器、伺服電機(jī)等高質(zhì)量可靠的產(chǎn)品和解決方案PLC、完整的工控產(chǎn)品布局優(yōu)勢(shì),如傳感器和機(jī)器人。
同時(shí),結(jié)合對(duì)市場(chǎng)的洞察,充分發(fā)揮自身生產(chǎn)線智能升級(jí)積累的豐富經(jīng)驗(yàn),從下到上貫穿OT與IT層(制造管理和數(shù)據(jù)分析),整合自主開(kāi)發(fā)的智能產(chǎn)品,規(guī)劃智能生產(chǎn)線和智能工廠;通過(guò)設(shè)備自動(dòng)集成控制、制造生產(chǎn)管理平臺(tái)和戰(zhàn)爭(zhēng)中心、工廠能源監(jiān)控系統(tǒng),點(diǎn)、線、表面集成多個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng),具備「立體維度」智能制造解決方案。
當(dāng)今工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)必然要有效融合OT IT其中,信息OT注重實(shí)時(shí)信息,包括事故報(bào)警、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、診斷干預(yù)等,使操作人員能夠提前維護(hù)或消除故障;同時(shí),鏈接IT端實(shí)施質(zhì)量管理、物流、訂單交易等信息,找出優(yōu)化平臺(tái)整合信息,促進(jìn)供應(yīng)鏈實(shí)時(shí)響應(yīng),實(shí)施智能制造。
臺(tái)達(dá)最近發(fā)布的電子制造智能工廠解決方案采用自主開(kāi)發(fā)的智能設(shè)備和智能生產(chǎn)線設(shè)計(jì),導(dǎo)入DIAAuto設(shè)備自動(dòng)化集成控制DIAWorks生產(chǎn)制造管理平臺(tái),以及生產(chǎn)監(jiān)控戰(zhàn)爭(zhēng)中心和智能工廠監(jiān)控系統(tǒng),通過(guò)實(shí)時(shí)收集生產(chǎn)信息,完善人員、機(jī)器、材料、方法、環(huán)、測(cè)量生產(chǎn)、質(zhì)量、設(shè)備和倉(cāng)儲(chǔ)管理。
圖4 : 臺(tái)達(dá)最近發(fā)布的電子制造智能工廠解決方案通過(guò)在自己的生產(chǎn)領(lǐng)域驗(yàn)證和積累成功經(jīng)驗(yàn),建立了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的相關(guān)軟件平臺(tái),并結(jié)合智能設(shè)備PLC(攝影:陳念舜)
建立標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)軟件平臺(tái),結(jié)合底層智能設(shè)備,通過(guò)在自己的生產(chǎn)領(lǐng)域驗(yàn)證和積累成功經(jīng)驗(yàn)PLC通過(guò)DIALink設(shè)備網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和系統(tǒng)內(nèi)部建設(shè)的設(shè)置模式使用戶能夠輕松連接設(shè)備數(shù)據(jù);支持 MODBUS、OPC生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)常用的通信標(biāo)準(zhǔn),整合性高,兼容性強(qiáng)。邊緣層Edge則透過(guò)DIABCS控制和控制整線設(shè)備DIAEAP設(shè)備自動(dòng)控制兩套系統(tǒng),M整合異質(zhì)設(shè)備M2M交互和數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)換不僅可以在異常情況下發(fā)出命令,還可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求將系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作分析轉(zhuǎn)化為有用的洞察力,提供上層系統(tǒng)「即取即用」。
芯片采購(gòu)網(wǎng)專注于整合國(guó)內(nèi)外授權(quán)IC代理商現(xiàn)貨資源,芯片庫(kù)存實(shí)時(shí)查詢,行業(yè)價(jià)格合理,采購(gòu)方便IC芯片,國(guó)內(nèi)專業(yè)芯片采購(gòu)平臺(tái)。
導(dǎo)入先進(jìn)AIoT技術(shù) 從智能工廠到智能制造
值得一提的是,三菱目前已經(jīng)引進(jìn)了先進(jìn)的技術(shù)DX層次,也分別使用:「行動(dòng)DX」克服勞動(dòng)力短缺問(wèn)題,通過(guò)與生產(chǎn)在線機(jī)器人的合作/自動(dòng)化,人們可以擺脫單調(diào)的工作,從事高附加值的工作;「知識(shí)DX」,促進(jìn)員工和三菱原創(chuàng)的人工智能技術(shù)(Maisart AI)合作,通過(guò)深度/強(qiáng)化學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)分析能力,任何人都可以繼承熟練工人的知識(shí)和技能,減輕現(xiàn)場(chǎng)操作負(fù)擔(dān)和時(shí)間成本。同時(shí)強(qiáng)調(diào)其屬性compact AI技術(shù),可導(dǎo)入三菱FA領(lǐng)域知識(shí);同時(shí)利用三菱Edge簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)收集過(guò)程,加快建設(shè)和完善產(chǎn)品AI系統(tǒng)。
圖5 : 目前,三菱已經(jīng)引進(jìn)了先進(jìn)技術(shù)DX也促進(jìn)了員工和原創(chuàng)人工智能技術(shù)(Maisart AI)同時(shí)強(qiáng)調(diào)合作屬于compact AI技術(shù),可導(dǎo)入三菱FA領(lǐng)域知識(shí);同時(shí)利用公司Edge簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)收集過(guò)程,加快建設(shè)和完善產(chǎn)品AI系統(tǒng)(攝影:陳念舜)
三菱進(jìn)一步指出,目前行業(yè)需要實(shí)施DX的關(guān)鍵詞為「開(kāi)放」,也就是說(shuō),基于客戶不僅會(huì)選擇單一的系統(tǒng)集成商和網(wǎng)絡(luò),而且很容易在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)遇到網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分散的結(jié)果,幸運(yùn)的是e-F@ctory加快開(kāi)放式轉(zhuǎn)型FA設(shè)備合作與創(chuàng)新,進(jìn)而導(dǎo)入Maisart AI、EDGECROSS技術(shù),并于2011年宣布成立e-F@ctory Alliance2018年發(fā)布開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)CC-Link IE TSN統(tǒng)一智能工廠架構(gòu)。
為了適用于DX制造業(yè)時(shí)代靈活先進(jìn),三菱必須提供超越公司和行業(yè)傳統(tǒng)邊界的空間,在邊際運(yùn)算領(lǐng)域建立空間EDGECROSS由于現(xiàn)場(chǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)不同,軟件平臺(tái)難以解決IT軟件和設(shè)備鏈接的問(wèn)題使任何人都能在工業(yè)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行可視化邊際應(yīng)用軟件,通過(guò)在該領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)與合作,收集不同的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分類,促進(jìn)更有效的利用。
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