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截至目前為止,您可能已經聽過工業物聯網(IIoT)。IIoT也稱為工業網際網路或工業4.0-IIoT可以利用智慧機械和即時分析的功能,並提供工業流程見解,能有助於更快做出商業決策。事實上,Accenture預測,IIoT市場產值到了2020年將達到5,000億美元。這項技術影響深遠,而且幾乎所有主要產業都能受益於IIoT,包括製造、零售、製藥、採礦、公用事業和運輸業。
挑戰與機會
新的機會同時也帶來了挑戰,IIoT的迅速發展也為許多消費產業的公司造成困境。IIoT持續重塑資料的角色,將資料從實用的資產轉換為有助於制定生產決策的生命線,並且影響我們生活、我們的飲食,以及我們的旅行方式-無論是商務還是休閒。
現在的追蹤能力、端對端供應鏈,以及資料完整性,都比以往都更為重要,因為製造商必須維護產品的安全-無論是食品和飲料、汽車或製藥產業。
不幸的是,對大多數的製造商而言,老舊的設備、人力老化所造成的技術落差,以及難以辨識和衡量正確資料的組合,代表他們沒有任何進展,也無法滿足不斷改變的消費者需求。
這些消費產業尋求智慧連線作業的方式來維持競爭力,以及為仰賴自家產品的消費者提供更好的服務。雖然機會無窮,但挑戰也很多。隨著專利到期、生命週期縮短及仿冒品湧入市場,創新依舊非常重要。
未來的工廠
好消息是,這些阻礙並非無法克服,而且將製造設施進行數位轉型,您便能獲得真正的投資報酬率(ROI)。
您可以透過新型的工廠來克服這些挑戰-一座未來的工廠。一座智慧、安全、聯網、靈活且符合規範的工廠,如今即將實現。您建造未來工廠所採用的方法,對您的成功會有很大的影響。若您採用正確的方法,即可將投資報酬率(ROI)最大化、最佳化機具利用率、實現更快的上市速度,並始終維持品質及合規性。
試想一個利用數位技術來連接橫向及垂直系統的設施。一個提供資料以改善決策、績效及合規性的設施。相較於過去,採用模組化和行動設備的設施,可以創造更多「隨插即用」操作的機會,並可減少對於手動操作的依賴。除此之外,這種設施的自動化設備辨識與驗證系統可以追蹤和確認您設備的位置,而且現代化的視覺解決方案可以引導作業人員順暢完成各個處理步驟。
實現願景
賦能技術的進步讓您可以建立知識導向的作業,知識導向的作業可以讓橫跨所有層級的人員、流程和技術彼此相連,使貴組織及其供應鏈之間的合作更為密切、更快速的解決問題,並且能夠改善創新
為了滿足消費者不斷改變的偏好,食品和飲料生產商必須克服許多障礙和需求,這時智慧機械與設備的協助就扮演了至關重要的角色。智慧機械-通常是指利用資料和資訊來提升效能的機械-可以為工廠區域帶來無與倫比的彈性、更高的生產力,以及卓越的效率。
儘管智慧機械具備上述潛力,但食品和飲料公司最多也只是逐步採用。Gartner, Inc.估計,到了2021年智慧機械將成為主流,將有30%的大型公司會選擇採用智慧機械。
可以理解的是,食品和飲料公司會質疑如何將這些智慧技術融入營運當中,因此讓我們來了解一下這些技術所提供的兩項關鍵優勢:彈性,以及資料和資訊。
彈性:智慧機械與設備帶來彈性生產的新時代,而這對食品和飲料公司特別重要,因為消費者希望能有更多選擇。請試想包裝零食的選擇大量增加。洋芋片和餅乾不再只提供家庭包的大小。消費者可以從小包裝零食到大箱零食中做挑選,在這之間還有更多選擇。
對於現代多樣化的需求,代表食品和飲料公司需要的機械不僅要有更多功能,而且速度也要提升-不需要為每種新產品新增生產線。這表示更頻繁的轉換、有效的批次和配方管理工具,只要使用相同機台即可處理多項工作,而且具有足夠的彈性可以滿足消費者未來的需求。
獨立推車技術(ICT)和機器人等技術解決方案可以為生產線提供彈性。ICT可奠定智慧型輸送系統的基礎-傳統系統的先進和高效率替代方案。這些解決方案能夠以安全和高效率的方式,管理整個線性馬達網路中的多輛推車。
有些OEM使用ICT後,將轉換時間從原本的45分鐘,縮短到只需1分鐘便能完成。整體來說,ICT可以將複雜度降到最低,並且可以縮短上市時間。機器人也可以為生產線末端作業(例如包裝)提供更高的彈性。以單一控制系統為主、具備機器人控制的智慧機械,控制、安全與製程資訊方面可以支援更快速的通訊,以及更準確的機械運動控制。
除此之外,可擴充批次和配方管理工具的進步,可以讓食品公司打造彈性更高的生產線。過去一條生產線只能生產單一產品,但現在食品公司能夠以輕鬆且高效率的方式變更同一條生產線上的配方。
資料和資訊: 智慧機械和傳統機械之間的主要差異在於資訊。智慧機械連接乙太網路型網路,即可提供珍貴的標準化資料,讓食品和飲料公司可以用於優化整體運作。
生產商可以使用這些資訊,改善產品庫存和轉換延遲等方面的決策制定。智慧機械也提供將資料儲存在雲端的選項,讓管理變得更具成本效益且更為容易。
感測器技術可協助OEM設計可以監測本身重要元件與環境狀況的自我感知型機械。這種程度的機械監測也有助於增進OEM所支援的預防性維護。機械可以由有線和無線的感測器組成,讓生產線能夠以更可靠、更有效率的方法來生產產品。
食品和飲料生產商和其OEM密切合作,還可以部署行動裝置來連結智慧機械。如此可以免除作業人員必須站在機械附近的需求,讓作業人員可以同時處理多項工作,並且維持監測和控制其機械設備的數位存取權限。
智慧技術與自動化
隨著工業物聯網(IIoT)持續快速發展,製藥公司利用智慧型連線裝置、分析以及機器學習改善藥物製造流程,提供更佳的病患治療效果,促成產業轉型。
製藥公司大幅提高智慧技術與自動化在生產設施的使用率,藉此提高藥物品質,並加速創新。許多公司也利用現代化製造執行系統(MES)和電子批量記錄(EBR)系統簡化操作。
不過,由於智慧裝置的數量激增,但製造商仍難以真正轉型,因為工廠區域內外所產出的大數據使用上有困難。
在製藥工廠中,可擴充的分析平台可以從不同的資料類型中提取資料-並透過資料建模協助釐清,找出有意義的相關性,進而導引出全新見解。除此之外,預測性和指導性分析也有所幫助。例如,為了在維持產品品質的同時,也確保法規遵循,批次處理偏差管理對任何製藥工廠而言都非常重要。
最新的分析平台廣泛搜羅,可含括製程環境之外的情況,延伸至所有IIoT裝置和機台產生的資料,使根本原因分析更加明確。除了根據歷史批次紀錄找出偏差原因外,原生異常偵測等分析功能還可以使用歷史資料即時改善品質監測。
原生異常偵測可以透過自動學習正常行為,進而改善機台監測功能-並且在出現異常時發出警示。機器學習只是進階分析平台可以協助製藥公司保持產品品質的一種方式,並且可以達到難以實現的連續「黃金批次」週期。
即時的擴增實境
連接企業的工業物聯網(IIoT)應用,好處不僅只有提供複雜的分析和單一畫面中的見解。在問題發生之前,預測性分析可以協助解決難題。如果食品加工業者輸入某個工作單,其中有一整槽有問題的資產,該工作單就會觸發進一步的行動、提示維護使用者解決問題,以及提供工作指令來引導維修程序。
整合擴增實境(AR)技術可以讓使用者簡化作業互動。像是食品加工業者的維修工程師等任何使用者,都會收到3D動畫圖像顯示的指令。
工程師到達儲存槽後,可以查看該狀況專屬的指令,例如有潛在問題的資產以及解決問題應採取的步驟。這麼做不僅有助於讓製程持續運作,也可以減少錯誤發生的可能性。
結合加快部署速度的工業物聯網(IIoT)應用、進階分析和擴增實境(AR),使用者幾乎可以將個別系統障礙拋諸腦後,並專注在創新。
電動車與工業物聯網(IIoT)
預計到2040年-環保電動車將主導汽車產業,全球所有的新車銷售,估計將有半數會是電動車。IIoT技術可協助汽車製造商以快速、實惠與風險最低的方式生產高品質的電動車。
智慧功能和可下載的更新,讓電動車看起來更像消費性電子產品。需要透過更具智慧、網路更加完善的生產方法,才能產出同等級的車輛。許多老牌汽車製造商已經使用連線作業,但通常僅以有限的方式或只用於部分作業。
在您的整個組織中部署順暢的連線和資料共享,以及IIoT技術,可協助您改善車輛生產流程的可見性,並協助每個階層的員工制定更妥善與更快速的決策。
例如,我們利用智慧機械來協助團隊建立效率更高的處理工作流程,以及更快找出生產線停止的原因,以加快恢復速度。我們也使用可以持續監測資產資料的進階分析,協助公司預測可能發生問題的地方,因此這些公司的維修團隊可以在第一時間,有效防止生產線停擺。
洛克威爾自動化最近在加州聖荷西開設了一座占地8,000平方英尺的全新電動車(EV)創新中心。這座創新中心將提供現場製造展示、利用全新技術的實機操作試驗,以及舉辦和產業專家與洛克威爾自動化合作夥伴的合作活動。
電動車(EV)創新中心利用擴增和虛擬實境建模,為汽車新創公司和老牌製造商提供一個可以瞭解全新技術和標準的環境,讓他們能夠以更快的速度、更少的風險和更低的成本使電動車上市。
電池目前占電動車三分之一的成本。因為電池成本持續下跌,使得對電動車的需求增加,每年需要多達4000萬個全新的電動車電池為新車提供動力。對汽車電池製造商而言,這波成長帶來了巨大的商機-但前提是要能善用此次機會。
許多製造商為了因應這種情況,利用在企業和其整體設施中運作的不同和離線資訊系統,但這種做法畢竟不是長久之計。截至目前為止,僅有少數產業能爆發性成長,需求曲線呈指數增長。除此之外,電池製造商為了滿足需求而新建大規模生產工廠,因此從一開始就面臨為了成長而建設的挑戰。
整體企業都需要連線。如果您是電池製造商,必須立即將您的系統自動化,才能滿足市場需求、拓展您的業務,以及實現智慧製造策略的核心部分。
工業物聯網無所不在
無論您是汽車製造商、食品和飲料生產商、製藥、生物科技,或者甚至是化妝品或個人用品製造商-IIoT都可以協助您滿足產品個人化、安全標準和追蹤與追查的需求。IIoT可以改善我們日常生活的品質,以及協助提高生產力與獲利能力-實際改變既有的規則。