運用營運資料和聯網,建立智慧安全

企業聯網的智慧安全

在企業聯網中,更具智慧、更靈敏的機台和設備有助於促使監控和安全性管理的轉型。

產業物聯網(IIoT)正在革新製造活動。

過去機台和設備單由機件和電子零件組成,但現在透過處理能力的提升,以及裝置的微型化,已經發展成複雜的系統。這些智慧且連線的機台可以提供資訊,讓製造商更充分運用一項重要資產:製造商本身的即時資料。

智慧機台與設備的興起,正在改造製造與工業組織的運作方式。這些機台與設備,為長久以來無法存取的內部資料提供前所未有的存取能力。這種資料可以收集、記錄與分析,協助工人做出更好的商業決策。

透過開放且標準的網路架構(例如乙太網路EtherNet/IP™)連線時,這些機台與設備可提供更好的聯網。如此可提供跨企業組織所有企業層級的即時合作與無縫資料共用。

由於即時資料能轉成可付諸行動的資訊,製造商不再只是被動取得營運情形,而且還能掌握機台狀態,因此更能充分瞭解其營運成效,最終協助優化其製造流程。

不只是連線

在智慧製造的時代,更嚴格的生產要求和機台資訊,也帶來產業等級智慧裝置的需求。

但是,裝置能連接網路,並不代表具有「智慧」的特性,而是必須結合智慧、價值和使用便利,使得智慧裝置對產業製造商而言,是比傳統裝置更好的選擇。

智慧裝置的建立,是為了制定智慧性的決策,並提供價值給使用者。這些裝置有能力連結製造商與資料,顯示營運流程相關洞見,並且依據資料提供可預估及可預防的分析。

工廠內有許許多多的裝置和零件,因此智慧裝置必須要能方便使用。機台操作員和工程師不必擔心智慧裝置的操作,很容易就能使用上手,不需要維修或只須最少程度的維護,如果裝置必須更新,也是在盡可能順暢的情況下進行。此外,這些裝置能輕易整合到自動化控制系統和網絡,提供更簡單的方式讓工程師設計機台。

安全問題

在今日,業界最好的企業會將安全性視為追求營運卓越的關鍵要素。研究人員發現,這些企業見過使用先進安全技術所帶來的營運提升。

在IIoT的助力下,溝通能力較好的智慧裝置會提供即時資料(從元件到企業層面),而這些資料可轉為資訊性的管理工具。但是,這對機台安全有何效力?安全系統如何對此新的典範有所貢獻?

透過產業通訊協定和乙太網路連線能力,安全已與製造控管解決方案密不可分,並且有效地共存於自動化、流程和馬達控制架構所使用的相同網路上。

的確,全面性的安全做法,包括納入與現有控管架構更緊密整合的作業,經常顯示出對整體獲利有正面影響,並且對於工廠、機台和操作人員整體的狀態而言,扮演著重要的角色。

隨時可用的安全資料

機台效能相關的可付諸行動的製造資料,通常由速度、產能等因素所組成,加上傳統安全系統的停止/進行或安全/不安全訊號傳送。但若使用智慧安全裝置,依據使用、壽命、退化和效能下降,看到不只有開或關以及情報傳送的狀態。

由於能分享已經過收集領域外的營運資料,智慧安全裝置和其相關資料組可成為此革新的關鍵要素。安全專業人員運用此資訊,就能在企業聯網的安全系統資料和更佳的聯網能力下,提升處理安全性問題的方式。

監控工作人員行為

安全系統資料可協助找出政策和流程界定方式,以及工作人員實際遵守之間的差異性。同樣地,這也能識別出如何設計安全技術,以及工作人員如何實際採用之間的差異性。

例如工作人員可能濫用停機按鈕(e-stop),來消除防卡或在週期結束時停止生產。此濫用情況可能導致廢料增多,使機器要花較長啟動,因而造成生產損失。

企業聯網中,安全專業人員可收集e-stop的啟用時間戳章和停機時間,以及每次啟用相關的生產線及換班。他們也能建立中止原因代碼,用此碼識別停止機台的原因,例如防卡、錯送、清潔或其他等因素。然後他們可以在現有的指標和警示及事件軟體下分析,確認e-stops的使用是否有不正常的高比率現象。或者,也可以發現較高的啟用率使與某特定生產線或換班有關。

有了這些發現,專業人員就可採取所需的修正行動,諸如提供額外培訓、修改標準作業程序或更新機台設計等等。同樣使用此資訊也可看出程序或流程可提升之處,導出可採納為標準作業程序的「最佳做法」。

增進安全效能

安全專業人員可使用即時資料和聯網,以多種方式提升安全效能。

例如,工作涉及危險材料或在嚴苛環境下工作的員工,可利用即時資料監控和追蹤可能的危險環境條件或製造流程情況。此外,透過行動或無線技術傳送資訊給工作人員的能力,可減輕年長人力的身體勞動負擔。

分散作業的遙控則有助於減少人員往來現場的需要,例如油氣產業中的井口、泵浦站和儲存站檢查。

在某些情況下,網路連線可以是企業與員工之間最終或唯一的聯繫。例如,可戴式感應器可緊急情況時用來定位在地下礦場或其他難以到達所在地的工作人員。語音、影像和顯示技術也可協助企業在安全事件發生後,監控員工並與其進行溝通。

更充分瞭解安全風險

風險評估資料很少用於機器設計階段以外的地方。但在企業聯網中,這些資料可透過安全計算工具的形式,發揮新的作用。這種創新而簡單的工具,讓安全專業人員能用來測量相對於各機器存取點實際風險的預估風險。

首先,此計算工具可簡單設定成企業製造智慧軟體內的基本表格。然後,安全人員可輸入風險評估的預期使用頻率資料,作為安全效能的基準,然後拿此基準比較機器的實際使用頻率資料。這可用在個別安全功能上,例如操作員存取點和閘口、品質查核點與e-stop裝置。

低於預期使用頻率可能表示防護遭到攻陷,必須重新評估。高於預期使用頻率可能表示需要處理產品或流程變更。任何超出預期頻率或時間的使用,可能代表存在合規問題,或者反過來說,有機會改善流程,以助益於生產。

簡化合規性

因合規和報告原因而手動稽查安全資料的流程既耗時,又容易發生人工錯誤。

不過,企業現在可以將稽查功能整合到操作員介面和控制器中,藉此加速稽查流程。除了省時,這也可以省下人力安排去做其他更優先重要的工作,並且減少人工資料收集可能會發生的錯誤。

偵測到的不正常內容可發布於操作員介面儀表板或報告中,所以自動化稽查也有助於工作人員更快發現並解決廠內的可能問題。這是因為資訊能定期監控與產出,做出更迅速精準的決策。

智慧製造成為可能

許多仍未瞭解安全對於優化工廠作業可以有更多的影響,由其在實施企業聯網的智慧工廠更是扮演重要的一環。但現在智慧安全裝置能證明,安全條件並不會阻礙製造生產力。

由於製造商和使用者在追求其作業各領域更快速、更大規模、更簡化,因此便開始轉向使用智慧機台和設備。

更多的連線裝置將持續創造更多機會,而智慧裝置、控制、軟體和分析的無縫整合,有助於他們達到今日智慧製造的目標,同時也使他們作好準備,在未來幾年得到更大的聯網優勢。

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