自動(dòng)化、機(jī)器人技術(shù)、以及機(jī)器與人決策結(jié)合起來(lái)創(chuàng)造了高效和安全的工廠，同時(shí)也解決了能源、材料、脫碳和環(huán)境可持續(xù)性發(fā)展問(wèn)題。這就是智能制造的本質(zhì)。

清潔能源智能制造創(chuàng)新研究所（CESMII）Jim Davis在“智能制造業(yè)15周年”一文中寫道，智能制造業(yè)（SM）成為2007年以來(lái)的國(guó)家戰(zhàn)略概念。自動(dòng)化、機(jī)器人技術(shù)以及人類混合的機(jī)器決策結(jié)合起來(lái)創(chuàng)造了高效和安全的工廠，同時(shí)也解決了能源、材料、脫碳和環(huán)境可持續(xù)性問(wèn)題。這就是SM的本質(zhì)。

工廠數(shù)字化是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，制造商現(xiàn)在看到了價(jià)值并取得了飛躍發(fā)展。2016年，為了衡量工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）和工業(yè)4.0的概念對(duì)他們的意義，菲尼克斯電氣對(duì)汽車制造商進(jìn)行了一項(xiàng)調(diào)查。結(jié)果壓倒性的反應(yīng)是，這些術(shù)語(yǔ)只是一種沒有價(jià)值的營(yíng)銷策略。然而，如今，大多數(shù)汽車公司都在開發(fā)工業(yè)4.0架構(gòu)，并建立專門的團(tuán)隊(duì)實(shí)施解決方案。菲尼克斯電氣從制造商角度研究了所面臨的問(wèn)題。

菲尼克斯電氣的PLCnext數(shù)據(jù)收集設(shè)備

SM是由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的。菲尼克斯電氣的垂直工廠自動(dòng)化市場(chǎng)經(jīng)理Michael Brooks表示，制造商可以從三個(gè)特定領(lǐng)域獲得越來(lái)越多更好的數(shù)據(jù)和收益。

1、整體設(shè)備效能（OEE）

這包括機(jī)器正常運(yùn)行時(shí)間（或減少機(jī)器停機(jī)時(shí)間）。數(shù)據(jù)有助于客戶從按時(shí)進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)，轉(zhuǎn)移到預(yù)測(cè)性維護(hù)，使設(shè)備持續(xù)運(yùn)行，直到檢測(cè)可能發(fā)生問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)因素。例如，在現(xiàn)有機(jī)器上添加一個(gè)振動(dòng)傳感器。機(jī)器在不同的頻率振動(dòng)會(huì)出現(xiàn)設(shè)備故障，如軸承故障或工具磨損。

2、質(zhì)量可追溯性

每個(gè)制造過(guò)程都有某種形式的質(zhì)量問(wèn)題。一些數(shù)據(jù)點(diǎn)可以提供必要的洞察，這將有助于提高質(zhì)量。構(gòu)建過(guò)程和質(zhì)量檢查所需的可追溯性文檔需要額外的數(shù)據(jù)收集和存儲(chǔ)。

3、節(jié)約能耗

為了滿足終端用戶獲得零排放和碳中和制造操作的動(dòng)力，所有工廠和設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施將需要連接。

PICMG COME批準(zhǔn)的Colibri系列產(chǎn)品

工業(yè)4.0和智能化機(jī)器的興起使得對(duì)一流信號(hào)完整性要求比以往任何時(shí)候都更加重要。對(duì)5G、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的要求需要傳輸速度超過(guò)10 Gb/s。如PICMG COME批準(zhǔn)的Colibri系列產(chǎn)品，為智能制造世界設(shè)計(jì)的電子連接器提供的信號(hào)傳輸速度比行業(yè)要求快兩倍。

這些數(shù)據(jù)是如何獲得的？

Brooks說(shuō)：“在一些工廠生產(chǎn)中，數(shù)據(jù)要么擱淺，要么不能聯(lián)網(wǎng)。擱淺數(shù)據(jù)通常存在于未連接的傳統(tǒng)機(jī)器中，因此不會(huì)收集或共享信息。連接機(jī)器時(shí)存在孤立數(shù)據(jù)，但無(wú)法訪問(wèn)該數(shù)據(jù)。例如，機(jī)器數(shù)據(jù)發(fā)送到ERP，但使用數(shù)據(jù)受到限制，不允許訪問(wèn)數(shù)據(jù)的方式可能有利于縮短機(jī)器運(yùn)行時(shí)間，質(zhì)量控制，或能源監(jiān)控。智能制造允許客戶提取工廠車間的數(shù)據(jù)?！?/p>

管理這些數(shù)據(jù)可以分為四個(gè)步驟：收集、傳輸、安全和使用。

1、數(shù)據(jù)收集

從現(xiàn)有的機(jī)器和流程中提取數(shù)據(jù)?？蛻粜枰_定解決特定問(wèn)題所需的數(shù)據(jù)類型，是否需要額外的數(shù)據(jù)，以及這些數(shù)據(jù)是否將進(jìn)入云計(jì)算或保持本地狀態(tài)。

2、數(shù)據(jù)傳輸

在大多數(shù)情況下，數(shù)據(jù)會(huì)從工廠層移動(dòng)到企業(yè)級(jí)?？蛻粜枰_定數(shù)據(jù)量、源和目的地，以及是通過(guò)有線還是無(wú)線連接來(lái)完成。

3、數(shù)據(jù)安全

將數(shù)據(jù)從工廠車間轉(zhuǎn)移到企業(yè)或云計(jì)算中，會(huì)造成潛在的漏洞。因此，建立了一個(gè)安全層（或多層）來(lái)控制訪問(wèn)和保護(hù)數(shù)據(jù)。

4、數(shù)據(jù)使用

根據(jù)客戶想要使用數(shù)據(jù)的方式，可能有幾種選項(xiàng)。這些包括：

* 處理并顯示數(shù)據(jù)

* 發(fā)送它到一個(gè)SCADA包，比如中央儀表板視圖

* 將其發(fā)送到云服務(wù)，如ProfiCloud或AWS，從而可以進(jìn)行全球訪問(wèn)

在菲尼克斯電氣巴德皮爾蒙特的數(shù)字工廠，菲尼克斯電氣獲得了作為一家公司管理自己智能制造設(shè)施的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也有一個(gè)展示案列。布魯克斯說(shuō)：“在這段智能制造之旅中，我們將與客戶同行?！?/p>

下一步是什么？

Brooks解釋說(shuō)，在目前的狀態(tài)下，我們可以提取數(shù)據(jù)并以圖形方式顯示它，但使用它仍然是一個(gè)手動(dòng)過(guò)程。下一個(gè)前沿領(lǐng)域是在這些數(shù)據(jù)中添加到人工智能。應(yīng)用人工智能，以及他們所謂的機(jī)器學(xué)習(xí)是未來(lái)智能工廠的關(guān)鍵所在。

審核編輯 ：李倩