互联企业中的智能安全

借助运营数据和互联构建智能安全

在互联企业中,响应速度更快、更智能的机器和设备将颠覆安全监视和管理的方式。

工业物联网 (IIoT) 正在引发制造行业的变革。随着处理能力的提升和设备小型化,以往只由机械和电气部件组成的机器和设备现今已变成复杂的系统。这些智能、互联的机器采用信息化技术,可以帮助制造商更好地利用他们的一项重要资产——实时数据。

智能机器和设备的出现正在转变制造和工业组织开展运营的方式。借助它们,制造商可以轻松访问长期以来难以提取的数据,并且可以收集、记录和分析此类数据,从而帮助工人更好地制定业务决策。

当通过开放的标准网络架构(例如 EtherNet/IP™)进行连接时,它们可以提供更高的互联水平。由此一来,企业各级组织之间即可实现实时协作和无缝数据共享。

鉴于实时数据可以转化为可指导行动的信息,制造商不仅可以了解机器的状态,还可以监测其运行状况,进而更好地了解它们的运行性能,最终帮助优化制造过程。

不止是互联

在智能制造时代,伴随生产和机器信息需求大增而来的是对工业级智能设备的需求。

但是,仅仅支持网络连接并不表示设备是“智能的”。相比传统设备,智能设备之所以受到工业制造商的青睐是因为它集智能、价值和易用性于一身。

智能设备旨在帮助制定明智的决策,并为客户提供价值。制造商可使用智能设备访问所需数据,深入了解运行过程,并依据这些数据进行预测性和预防性分析。

工厂里的设备和部件数量庞大时,就必须保证其易用性。对于机器操作员和工程师而言,智能设备操作简便,只需极少或者无需维护即可正常运行,而且当设备需要升级时,整个过程非常顺利。此外,智能设备还可以轻松集成到自动化控制系统和网络当中,让工程师能够以更为简便的方式设计机器。

安全第一

如今,领先企业将安全视为实现卓越运营的一大关键要素。研究人员发现,这些公司通过采用先进安全技术,大大改进了运营。

依托于工业物联网,具备出色通信功能的智能设备可以提供实时数据(从组件到企业级别),而这些数据可以转化为信息化管理工具。但是,这对机器安全有何影响,更重要的是,安全系统将如何在这一全新的模式中发挥作用?

通过工业通信协议和以太网联网功能,安全如今已成为现代化制造控制解决方案不可分割的一部分,并且可以有效地在自动化、过程和运动控制架构采用的同一网络上实现。

事实上,综合安全实践(包括与现有控制架构紧密整合的实践)通常会对最终收益产生积极的影响,并且有助于大大改善工厂、机器和机器操作人员的整体状况。

掌控安全数据

关于机器性能的可执行制造数据通常包含速度和产量等诸多因素,以及传统安全系统所发布的停止/开始或安全/危险信号。但就智能安全设备来说,其作用不只是根据使用情况、寿命、退化和性能下降监控开关状态并提供相应信息。

智能安全设备及其相关数据集将在这一变革中发挥核心作用,因为它们支持共享数据收集范围之外的运营数据。利用此信息,安全专业人员可以借助安全系统数据和互联企业所提供的更高互联水平,改进他们保障安全的方式。

监督工人行为:安全系统数据有助于识别政策和程序规定与工人实际遵循情况之间的差异。同样,它也可以判别出安全技术设计用途与工人实际使用方式之间的差异。

例如,工人可能误用紧急停止(急停)功能来清理堵塞物,或者在生产周期结束时停止生产。这种误用会导致废料增多,并延长机器启动时间,从而造成生产损失。

在互联企业中,安全专业人员可以收集急停激活时间戳和停车持续时间,以及与每次激活相关的生产线和轮班等数据。他们还可以创建停车原因代码,用于确定机器停止的原因,例如堵塞、错送、清理或其他原因。随后,他们可以使用现有的指标、报警和事件软件对这些数据进行分析,以此判断急停功能的使用频率是否过高。或者,他们可能发现高激活率与特定的生产线或轮班相关。

利用这些发现,安全专业人员可以采取必要的纠正措施,无论是提供额外的培训、修订标准操作程序,还是更新机器设计。该信息还可以用来发掘潜在的程序或过程改进机会,促进建立可作为标准操作程序采用的“最佳实践”。

提高安全性能:安全专业人员可以利用实时数据和互联功能,以多种方式帮助提高安全性能。

例如,处理危险材料或者在恶劣条件下工作的员工可以使用实时数据,监视并跟踪具有潜在危险的环境条件或者制造过程状态。除此之外,通过采用移动或无线技术向工人提供信息,还可以帮助改善人体工程学设计或减轻年长员工承受的负担。

远程监视孤立或分散的运营也有助于避免工人来回奔波于不同地点,例如,在石油和天然气行业,工人要检查井口、泵站和储藏地等。

在某些情况下,网络连接可能是公司与员工之间唯一仅有的联系方式。例如,在地下矿山或其他难以到达区域发生紧急情况时,可以使用可穿戴传感器来定位工人所在位置。语音、视频和显示技术也可以帮助公司在发生安全事故后实时监控工人状况并与其保持通信。

更好地了解安全风险:风险评估数据很少在机器设计阶段之外使用。但在互联企业中,风险评估数据可以扮演一个全新的角色,即用作安全计算器。借助这一创新又简单的工具,安全专业人员可以在每个机器接入点评估预期风险和实际风险。

首先,安全计算器可以基本表格的形式在企业制造智能软件中轻松配置。然后,安全专业人员可以输入风险评估的预期使用频率数据作为安全性能的基准,并将其与机器的实际使用频率数据进行对比。可以针对诸如操作员接入点和门、质量检查点以及急停设备等安全功能执行此操作。

低于预期的使用频率可能表示,安全防护功能即将失效,并且需要重新进行评估。高于预期的使用频率可能表示,需要解决产品或过程变更问题。任何超出预期频率或持续时间的使用可能表示存在合规性问题,或者相反,表示可能存在有益于生产的过程改进机会。

简化合规工作:出于合规和报告目的安全数据手动审计是一个耗时且容易出现人为错误的过程。

但现在,企业可以将审计功能整合到操作员界面和控制器中,从而大大加快审计过程。除了节省时间外,这还可以解放工厂人员,让他们更加专注于其他优先事项,同时降低出现手动数据收集错误的可能性。由于检测到的异常情况可以在操作员仪表板或报告中发布,自动化审计功能还可以帮助工人更快速地识别并解决工厂中的潜在问题。这是因为该功能会定期监视和获取信息,以便于快速制定更明智的决策。

让智能制造成为可能

仍然有许多公司尚未认识到安全在优化工厂运营方面的重大作用,特别是将安全融入采用互联企业方案的智能工厂之中。但是现在,智能安全设备在不断地证明,安全不会妨碍高效制造。

随着制造商和最终用户在业务运营的各个领域追求加快速度、扩大规模并提高简便性,他们开始将目光转向智能机器和设备。互联性更好的设备将继续为制造商创造更多的机会,而智能设备、控制、软件和分析功能的无缝整合可以帮助他们实现当前的智能制造目标,同时帮助他们做好准备,在未来几年充分发挥强大的互联能力所带来的优势。

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