公司在制造自動化、智能和創(chuàng)新方面取得了長足的進(jìn)步，這在制造的端到端工作流程中隨處可見。德國科學(xué)家于 2011 年首次提出工業(yè) 4.0 或第四次工業(yè)革命的概念，作為政府的一項戰(zhàn)略。

優(yōu)先考慮靈活的大規(guī)模生產(chǎn)，包括產(chǎn)品的敏捷定制、人、機(jī)器、設(shè)備和傳感器的協(xié)調(diào)、信息透明度以及在分散的制造點(diǎn)做出決策的能力。

促進(jìn)工業(yè) 4.0 需要新的制造工藝、技術(shù)、培訓(xùn)和系統(tǒng)。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IloT) 在連接各個部分以及實現(xiàn)分散的流程和決策方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

10 年后的現(xiàn)在，公司在制造自動化、智能和創(chuàng)新方面取得了長足的進(jìn)步，這些在制造的端到端工作流程中隨處可見。

讓我們來看看。

IIoT 和數(shù)字孿生的工程和產(chǎn)品設(shè)計

構(gòu)思一個新產(chǎn)品，然后構(gòu)建產(chǎn)品并測試它的工作原理，是兩件不同的事情。

很多時候，工程部門發(fā)布產(chǎn)品設(shè)計，然后一個單獨(dú)的工程師團(tuán)隊根據(jù)產(chǎn)品的實際工作方式審查設(shè)計并請求產(chǎn)品更改。雖然這種迭代設(shè)計可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，但修改需要時間和金錢。

現(xiàn)在有了 IIoT 虛擬數(shù)字孿生，產(chǎn)品設(shè)計師可以執(zhí)行假設(shè)虛擬表示，以了解產(chǎn)品在各種場景中的表現(xiàn)。數(shù)字孿生是一個計算機(jī)程序，它注入有關(guān)物理對象或系統(tǒng)的真實世界數(shù)據(jù)，然后輸出該對象或系統(tǒng)將如何工作的預(yù)測或模擬。

數(shù)字孿生模擬改進(jìn)和修改產(chǎn)品。由于數(shù)字孿生是產(chǎn)品模擬，因此使用它們可以消除在發(fā)現(xiàn)缺陷并且修復(fù)成本更高時在制造車間浪費(fèi)的時間。

“來自數(shù)字雙胞胎的實時數(shù)據(jù)讓設(shè)計師能夠?qū)崟r‘看到’[產(chǎn)品]功能是如何被使用或被忽略的，以及可能由于糟糕的文檔而導(dǎo)致的誤用模式，”W. David Stephenson 說， 斯蒂芬森戰(zhàn)略，物聯(lián)網(wǎng)咨詢公司?！巴ǔ＃a(chǎn)品可以通過軟件更新進(jìn)行數(shù)字化更新，從而減少維護(hù)問題并提高客戶滿意度和忠誠度。

例如，特斯拉通過無線軟件更新來做到這一點(diǎn)。”

制造車間的自動化、實時可見性

工業(yè) 4.0 的核心前提是分散制造。

從 IT 的角度來看，這意味著更多的計算在企業(yè)邊緣和中央數(shù)據(jù)中心之外遠(yuǎn)程運(yùn)行。正是傳感器、機(jī)器人、自動化和視頻流等 IIoT 技術(shù)促進(jìn)了邊緣制造。

在制造車間，重點(diǎn)是自動化制造流程以及對該流程的可見性，以提高效率和節(jié)約成本。尤其是在重復(fù)制造環(huán)境中，重復(fù)制造一盒早餐麥片或一卷紙巾等單一物品，IIoT 機(jī)器人通過忠實地一遍又一遍地執(zhí)行相同的操作來實現(xiàn)自動化裝配線，沒有可能引入錯誤的偏差。

這種自動化可以加快流程并降低制造成本，但需要注意的是，人類必須能夠在必要時進(jìn)行干預(yù)。

這就是實時可見性的用武之地。

當(dāng)特定過程或設(shè)備發(fā)出故障信號時，內(nèi)置于機(jī)器人和其他自動化制造設(shè)備中的傳感器會發(fā)出警報。由于警報是在問題發(fā)生之前對其進(jìn)行預(yù)測，因此可以執(zhí)行預(yù)防故障的搶先維護(hù)。

傳感器和視頻流支持的 IIoT 可見性起著關(guān)鍵作用，因為重復(fù)制造的平均停機(jī)時間成本估計為每小時 6,000 美元。

生產(chǎn)工廠還配備了攝像機(jī)，可以從每個工廠的各個點(diǎn)流式傳輸視頻。制造主管如果不在現(xiàn)場，可以通過智能手機(jī)觀察可能出現(xiàn)問題的制造過程，并立即做出響應(yīng)。出于安全目的，也可以通過攝像頭視頻流持續(xù)監(jiān)控制造車間和安全設(shè)備籠中的設(shè)備、產(chǎn)品和其他企業(yè)資產(chǎn)。

SAS 的 SAS 解決方案架構(gòu)師 Evan Guarnaccia 表示：“僅僅進(jìn)行離線分析是不夠的，因為目標(biāo)是提前確定下游問題，這需要實時監(jiān)控關(guān)鍵組件的事件信息，”它可能是一個小型電動機(jī)，當(dāng)它出現(xiàn)問題時，會引發(fā)更大的故障，或者它可能是一個非常昂貴的組件?！?/p>

具有視頻流的主動式 IIoT

早期的 IIoT 是圍繞傳感器、機(jī)器人和自動化構(gòu)建的。隨著越來越多的制造在分散的工廠中進(jìn)行，這些 IIoT 技術(shù)將繼續(xù)發(fā)揮關(guān)鍵作用。

接下來，我們可以期待看到更多的視頻流，允許主管和經(jīng)理觀察他們無法親自到場的工廠的實踐，并對他們所看到的做出主動響應(yīng)。

從歷史上看，制造工程師在嘗試就產(chǎn)品設(shè)計相互交流時遇到了挑戰(zhàn)。今天，制造工程師可以與可能相隔半個地球的設(shè)計工程師進(jìn)行視頻流傳輸。通過動手實踐，制造工程實際上可以向設(shè)計工程師實時演示產(chǎn)品的復(fù)雜性。

這有助于更及時、更有效地進(jìn)行產(chǎn)品修訂，并增加了數(shù)字孿生的力量，使該學(xué)科的設(shè)計和制造方面的工程師能夠在單個芯片、螺栓、引擎或用戶之前虛擬瀏覽產(chǎn)品接口已安裝。