为您的未来工厂提供支持

为您的未来工厂提供支持

新技术正在影响着我们日常生活的方方面面,从饮食到工作方式、驾驶的车辆,甚至保健品和药物带来的健康等。

您可能早已听说过工业物联网 (IIoT)。IIoT 也称为工业互联网或工业 4.0,可利用智能机器和实时分析提供工业过程的深层信息,从而加快业务决策的制定速度。事实上,据 Accenture 预测,到 2020 年,IIoT 市场规模将达到 5000 亿美元。此技术意义深远,可以为几乎每个主要行业带来好处,包括制造、零售、制药、采矿、公用事业和运输。

挑战与机会

新机会也带来了新挑战,IIoT 的快速扩张使众多消费者行业公司陷入困境。IIoT 正在将数据的作用从有用资产重塑为生命线,驱动着生产决策并影响我们的生活方式、我们的饮食以及我们的出行方式(无论是商务还是休闲层面)。

如今,可追溯性、端到端供应链和数据完整性比以往任何时候都备受关注,因为无论是食品和饮料、汽车还是制药行业,制造商都需要确保产品安全。

不幸的是,对于大多数制造商而言,他们面临着设备老旧、劳动力老龄化造成的技能缺口以及难以识别和衡量正确数据等问题,因而无法取得满足不断变化的消费者需求所需的
进展。

这些消费行业正在转向智能、互联的运营,以保持竞争力并更好地为依赖其产品的人们提供服务。尽管机遇无穷,但挑战亦多。由于存在专利到期、生命周期缩短和假冒产品涌入市场的问题,创新仍然显得至关重要。

未来工厂

好消息是,这些障碍并非无法克服,您可以通过数字化改造生产设施来获得真正的投资回报。

您可以通过打造新型工厂(未来工厂)来应对这些挑战。这种工厂智能、安全、互联、灵活、符合标准,而且现在已经可以实现。您所采取的打造未来工厂的方案将在很大程度上影响您的成功。如果方案合适,您将能够尽可能提高投资回报,优化资产利用率,加快上市速度,始终符合质量和合规要求。

想象一下一家工厂利用数字技术在横向和纵向连接系统,并且能够提供数据以改进决策能力、性能和合规性的设施。对于未来工厂来说,模块化和移动设备为“即插即用”操作创造了更多机会,对人工干预的依赖比以往任何时候都少。此外,自动设备识别和验证系统可以跟踪和确认您的设备位置;现代视觉解决方案可无缝地指导操作员执行流程步骤。

让愿景成为现实

支撑技术的进步使建立信息驱动型运营成为可能,信息驱动型运营可以将各个层级的人员、过程和技术联系起来,从而促进合作、加快解决问题的速度,还能提高整个组织及其供应链的创新水平。

在帮助食品和饮料生产商克服不断变化的消费者喜好所带来的众多障碍和需求方面,智能机器和设备发挥着关键作用。智能机器(通常指利用数据和信息改善性能的机器)可以为工厂车间带来前所未有的灵活性,提高生产率和效率。

尽管存在这种潜力,智能机器也只能在食品和饮料公司逐步普及。据 Gartner, Inc. 估计,到 2021 年,智能机器将被大量采用,大型公司采用率达到 30%。

可以理解的是,食品和饮料公司对这些智能技术如何适应其运营存在疑问,下面我们来看一下这些技术提供的两大主要好处:灵活性;数据和信息。

灵活性:智能机器和设备开启了灵活生产的新时代,这对食品和饮料公司而言尤其重要,因为消费者希望获得不同的选择。细想一下小包零食选择的激增。薯条和饼干不再只是以家庭装提供。从零食小包到大型纸箱,消费者有更多元的选择。

这种对多样性的现代需求意味着,食品和饮料公司需要能够以更快速度完成更多工作的机器,而无需为每种新产品增加生产线。这意味着需要进行更频繁的切换,需要有效的批次和配方管理工具,可将同一台机器用于多个作业,并具有足够的灵活性,以满足未来的消费者需求。

独立运载技术 (ICT) 和机器人等技术解决方案可以提高生产线灵活性。ICT 为智能输送系统奠定了基础,智能输送系统是先进而高效的传统系统替代方案。他们可以安全、有效地管理整个线性电机网络中的许多推车。

借助 ICT,一些 OEM 可将切换时间从 45 分钟缩短到仅一分钟。总体而言,ICT 可尽可能地减少复杂性并缩短上市时间。机器人还可以提高生产线末端操作(例如包装)的灵活性。智能机器基于具有机器人控制的单一控制系统,可以支持更快地控制、安全和过程信息的通信,以及对机器运动的更精确控制。

此外,可扩展批次和配方管理工具的改进使食品公司可以构建更灵活的生产线。过去,一条生产线可能只专用于一种产品,而现在公司可以轻松而高效地更改同一条生产线上的配方。

数据和信息:智能机器和传统机器之间的主要区别在于信息。连接到基于以太网的网络后,智能机器可以提供宝贵的标准化数据,食品和饮料公司可以使用这些数据优化整体
运营。

生产商可以利用这些信息改善产品库存、转换延迟等方面的决策制定。智能机器还提供了将数据存储在云中的选项,这使得数据存储更加经济实用,数据更加易于管理。

传感器技术可帮助 OEM 设计自我感知机器,这些机器可以监视自有关键组件和环境状况。这种层级的机器监控还有利于 OEM 为预防性维护提供支持。机器可以由有线和无线传感器组成,从而使生产线以更可靠、更高效的方式生产
产品。

通过与他们的 OEM 密切合作,食品和饮料生产商还可以部署移动设备,以与智能机器连接。因此,操作员无需站在机器旁,他们可以执行多项任务,同时拥有可监视和控制机器的数字访问权限。

智能技术和自动化

随着 IIoT 持续快速发展,制药公司正在通过使用智能联网设备、分析和机器学习来改善药品生产流程并提供更好的患者治疗效果,从而改变整个行业。

制药公司在生产设施中大幅增加智能技术和自动化技术的使用,以提高药品质量并加快创新速度。许多制药公司还通过现代制造执行系统 (MES) 和电子批记录 (EBR) 简化操作。

然而,随着智能设备数量激增,制造商难以以真正的革新方式利用整个车间内外生成的大数据。

对于制药工厂来说,可扩展分析平台可以提取不同数据类型的数据,并通过数据建模来理清头绪,寻找有意义的相关性,从而产生新的深层信息。此外,预测性与指导性分析也会有所帮助。例如,批处理偏差管理对任何制药厂都至关重要,有助于保持产品质量和监管合规性。

最新的分析平台可以通过投射一个广泛的网络来使根本原因分析更加清晰,该网络可以扩展到过程环境之外,涵盖所有相关 IIoT 设备和机器生成的数据。除了基于历史批次记录确定偏差原因之外,分析功能(如本地异常检测)还可以使用历史数据实时改善质量监控。

通过自动了解什么是正常行为,并在异常情况下发出警报,本机异常检测可提高机器监视功能。机器学习只是高级分析平台帮助制药公司保持产品质量,并实现一个又一个循环的“黄金批次”的一种方式。

实时增强现实

实现企业中 IIoT 应用程序的互联能够带来诸多优势,不只是提供复杂的数据分析以及通过屏幕进行可视化管理。预测性分析能够将问题扼杀在萌芽状态。如果食品加工商输入的工令涉及具有将要出现故障的资产的存储罐,该工令将触发进一步的动作,提醒用户进行维修以解决该问题,并提供工作指令以指导维修流程。

与增强现实 (AR) 技术集成也简化了用户的交互操作。任意用户(如食品加工商的维护工程师)均可接收到 3D 动画形式的可视化指令。

到达该罐所在处后,工程师会看到针对实际情况的指令,比如存在潜在问题的资产以及进行维修的步骤。这不仅有助于生产过程正常运行,还能够降低出错的可能性。

快速 IIoT 应用程序部署、高级分析和 AR 技术的结合打破了孤立系统之间的壁垒,用户能够以创新性的方式来管理工作。

电动汽车和 IIoT

预计环保电动汽车将主导汽车业。到 2040 年,估计电动汽车将占全球所有销售新车的一半。IIoT 技术可以帮助汽车制造商快速、经济、低风险地生产出高质量电动汽车。

智能功能和可下载更新使电动汽车更像消费电子产品。这种更智能、更互联的车辆需要采用更智能、更互联的生产方案。许多成熟的汽车制造商已经采用互联运营,但通常仅以有限的方式进行或仅在部分运营中采用。

在整个组织中部署无缝连接和数据共享以及 IIoT 技术,有助于提高车辆生产过程的可见性,并帮助各个层级的工人更快地做出更明智的决策。

例如,我们使用智能机器帮助团队打造更高效的工作流程,并更快地确定造成停机的原因,从而加快恢复速度。我们还使用了高级分析工具,该工具可以不断监视资产数据,以帮助公司预测可能出现问题的位置,因此其维护团队可以第一时间防止停机发生。

罗克韦尔自动化最近在加利福尼亚州圣荷西开设了一家占地 8000 平方英尺的电动汽车 (EV) 创新中心。该中心将提供现场制造演示、新技术动手实验以及与行业专家和罗克韦尔自动化合作伙伴合作的活动。

电动汽车创新中心利用增强和虚拟现实建模,为汽车初创企业和成熟的制造商提供学习新技术和新标准的有利环境,使他们能够以更快的速度、更小的风险和更低的成本将电动汽车推向市场。

电池目前占据电动汽车成本的三分之一。随着电池成本持续下降,对电动汽车的需求将上升,每年需要多达 4000 万个新电动汽车电池为新车提供动力。对于汽车电池制造商来说,该增长代表了巨大的机遇,但前提是他们已做好抓住这一机遇的
准备。

许多制造商已经通过在企业和整个工厂中使用完全不同且彼此独立的信息系统来应对趋势,但是长期来看,这样并不够。这个迄今为止成交量一直较低的行业即将爆发,呈现指数级需求增长。此外,电池制造商为了满足需求而建造全新的大型生产工厂,他们从一开始就是为挑战增长而建造。

整个企业都需要互联。如果您是一家电池制造商,则需要立即使系统自动化,以适应需求,发展业务并实现智能制造策略的关键部分。

IIoT 遍地开花

无论您是汽车制造商、食品和饮料生产商、制药公司、生物科技公司,还是化妆品或个人用品制造商,IIoT 都能帮助您满足产品个性化、安全标准以及跟踪追溯方面的要求。IIoT 提高了我们的日常生活质量,并有助于提高生产力和盈利能力,它将真正地改变市场格局。

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