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      為您的未來工廠提供支持

      發表時間::2023-03-01

      新技術正在影響著我們日常生活的方方面面,從飲食到工作方式、駕駛的車輛,甚至保健品和藥物等。



      您可能早已聽說過工業物聯網 (IIoT)。IIoT 也稱為工業互聯網或工業 4.0,可利用智能機器和實時分析提供工業過程的深層信息,從而加快業務決策的制定速度。事實上,據Accenture 預測,到 2024 年,IIoT 市場規模將達到 5000 億美元。此技術意義深遠,可以為幾乎每個主要行業帶來好處,包括制造、零售、制藥、采礦、公用事業和運輸。


      挑戰與機會

      新機會也帶來了新挑戰,IIoT 的快速擴張使眾多消費者行業公司陷入困境。IIoT 正在將數據的作用從有用資產重塑為生命線,驅動著生產決策并影響我們的生活方式、我們的飲食以及我們的出行方式(無論是商務還是休閑層面)。


      如今,可追溯性、端到端供應鏈和數據完整性比以往任何時候都備受關注,因為無論是食品和飲料、汽車還是制藥行業,制造商都需要確保產品安全。


      不幸的是,對于大多數制造商而言,他們面臨著設備老舊、勞動力老齡化造成的技能缺口以及難以識別和衡量正確數據等問題,因而無法取得滿足不斷變化的消費者需求所需的進展。這些消費行業正在轉向智能、互聯的運營,以保持競爭力并更好地為依賴其產品的人們提供服務。盡管機遇無窮,但挑戰亦多。由于存在專利到期、生命周期縮短和假冒產品涌入市場的問題,創新仍然顯得至關重要。


      未來工廠

      好消息是,這些障礙并非無法克服,您可以通過數字化改造生產設施來獲得真正的投資回報。您可以通過打造新型工廠(未來工廠)來應對這些挑戰。這種工廠智能、安全、互聯、靈活、符合標準,而且現在已經可以實現。您所采取的打造未來工廠的方案將在很大程度上影響您的成功。如果方案合適,您將能夠盡可能提高投資回報,優化資產利用率,加快上市速度,始終符合質量和合規要求。


      想象一下一家工廠利用數字技術在橫向和縱向連接系統,并為您的未來工廠提供支持。未來工廠智能、安全、互聯、靈活、符合標準,而且現在已經可以實現且能夠提供數據以改進決策能力、性能和合規性的設施。


      對于未來工廠來說,模塊化和移動設備為“即插即用”操作創造了更多機會,對人工干預的依賴比以往任何時候都少。此外,自動設備識別和驗證系統可以跟蹤和確認您的設備位置;現代視覺解決方案可無縫地指導操作員執行流程步驟。


      未來工廠智能、安全、互聯、靈活、符合標準,而且現在已經可以實現

      讓愿景成為現實

      支撐技術的進步使建立信息驅動型運營成為可能,信息驅動型運營可以將各個層級的人員、過程和技術聯系起來,從而促進合作、加快解決問題的速度,還能提高整個組織及其供應鏈的創新水平。在幫助食品和飲料生產商克服不斷變化的消費者喜好所帶來的眾多障礙和需求方面,智能機器和設備發揮著關鍵作用。智能機器(通常指利用數據和信息改善性能的機器)可以為工廠車間帶來前所未有的靈活性,提高生產率和效率。


      盡管存在這種潛力,智能機器也只能在食品和飲料公司逐步普及。據 Gartner, Inc. 估計,到 2024 年,智能機器將被大量采用,大型公司采用率達到 30%。然而,食品和飲料公司對這些智能技術如何適應其運營存在疑問,下面我們來看一下這些技術提供的兩大主要好處:靈活性;數據和信息。


      靈活性:智能機器和設備開啟了靈活生產的新時代,這對食品和飲料公司而言尤其重要,因為消費者希望獲得不同的選擇。細想一下小包零食選擇的激增。薯條和餅干不再只是以家庭裝提供。從零食小包到大型紙箱,消費者有更多元的選擇。



      這種對多樣性的現代需求意味著,食品和飲料公司需要能夠以更快速度完成更多工作的機器,而無需為每種新產品增加生產線。這意味著需要進行更頻繁的切換,需要有效的批次和配方管理工具,可將同一臺機器用于多個作業,并具有足夠的靈活性,以滿足未來的消費者需求。


      獨立運載技術 (ICT) 和機器人等技術解決方案可以提高生產線靈活性。ICT 為智能輸送系統奠定了基礎,智能輸送系統是先進而高效的傳統系統替代方案。他們可以安全、有效地管理整個線性電機網絡中的許多推車。借助 ICT,一些 OEM 可將切換時間從 45 分鐘縮短到僅一分鐘??傮w而言,ICT 可盡可能地減少復雜性并縮短上市時間。機器人還可以提高生產線末端操作(例如包裝)的靈活性。智能機器基于具有機器人控制的單一控制系統,可以支持更快地控制、安全和過程信息的通信,以及對機器運動的更精確控制。


      此外,可擴展批次和配方管理工具的改進使食品公司可以構建更靈活的生產線。過去,一條生產線可能只專用于一種產品,而現在公司可以輕松而高效地更改同一條生產線上的配方。


      數據和信息:智能機器和傳統機器之間的主要區別在于信息。連接到基于以太網的網絡后,智能機器可以提供寶貴的標準化數據,食品和飲料公司可以使用這些數據優化整體運營。


      生產商可以利用這些信息改善產品庫存、轉換延遲等方面的決策制定。智能機器還提供了將數據存儲在云中的選項,這使得數據存儲更加經濟實用,數據更加易于管理。


      傳感器技術可幫助 OEM 設計自我感知機器,這些機器可以監視自有關鍵組件和環境狀況。這種層級的機器監控還有利于 OEM 為預防性維護提供支持。機器可以由有線和無線傳感器組成,從而使生產線以更可靠、更高效的方式生產產品。


      通過與他們的 OEM 密切合作,食品和飲料生產商還可以部署移動設備,以與智能機器連接。因此,操作員無需站在機器旁,他們可以執行多項任務,同時擁有可監視和控制機器的數字訪問權限。


      智能技術和自動化



      隨著 IIoT 持續快速發展,制藥公司正在通過使用智能聯網設備、分析和機器學習來改善藥品生產流程并提供更好的患者治療效果,從而改變整個行業。


      制藥公司在生產設施中大幅增加智能技術和自動化技術的使用,以提高藥品質量并加快創新速度。許多制藥公司還通過現代制造執行系統 (MES) 和電子批記錄 (EBR) 簡化操作。然而,隨著智能設備數量激增,制造商難以以真正的革新方式利用整個車間內外生成的大數據。對于制藥工廠來說,可擴展分析平臺可以提取不同數據類型的數據,并通過數據建模來理清頭緒,尋找有意義的相關性,從而產生新的深層信息。此外,預測性與指導性分析也會有所幫助。例如,批處理偏差管理對任何制藥廠都至關重要,有助于保持產品質量和監管合規性。


      最新的分析平臺可以通過投射一個廣泛的網絡來使根本原因分析更加清晰,該網絡可以擴展到過程環境之外,涵蓋所有相關 IIoT 設備和機器生成的數據。除了基于歷史批次記錄確定偏差原因之外,分析功能(如本地異常檢測)還可以使用歷史數據實時改善質量監控。通過自動了解什么是正常行為,并在異常情況下發出警報,本機異常檢測可提高機器監視功能。機器學習只是高級分析平臺幫助制藥公司保持產品質量,并實現一個又一個循環的“黃金批次”的一種方式。


      實時增強現實

      實現企業中 IIoT 應用程序的互聯能夠帶來諸多優勢,不只是提供復雜的數據分析以及通過屏幕進行可視化管理。預測性分析能夠將問題扼殺在萌芽狀態。如果食品加工商輸入的工令涉及具有將要出現故障的資產的存儲罐,該工令將觸發進一步的動作,提醒用戶進行維修以解決該問題,并提供工作指令以指導維修流程。與增強現實 (AR) 技術集成也簡化了用戶的交互操作。任意用戶(如食品加工商的維護工程師)均可接收到 3D 動畫形式的可視化指令。到達該罐所在處后,工程師會看到針對實際情況的指令,比如存在潛在問題的資產以及進行維修的步驟。這不僅有助于生產過程正常運行,還能夠降低出錯的可能性。


      快速 IIoT 應用程序部署、高級分析和 AR 技術的結合打破了孤立系統之間的壁壘,用戶能夠以創新性的方式來管理工作。


      電動汽車和 IIoT

      預計環保電動汽車將主導汽車業。到 2040 年,估計電動汽車將占全球所有銷售新車的一半。IIoT 技術可以幫助汽車制造商快速、經濟、低風險地生產出高質量電動汽車。智能功能和可下載更新使電動汽車更像消費電子產品。這種更智能、更互聯的車輛需要采用更智能、更互聯的生產方案。許多成熟的汽車制造商已經采用互聯運營,但通常僅以有限的方式進行或僅在部分運營中采用。


      在整個組織中部署無縫連接和數據共享以及 IIoT 技術,有助于提高車輛生產過程的可見性,并幫助各個層級的工人更快地做出更明智的決策。例如,我們使用智能機器幫助團隊打造更高效的工作流程,并更快地確定造成停機的原因,從而加快恢復速度。我們還使用了高級分析工具,該工具可以不斷監視資產數據,以幫助公司預測可能出現問題的位置,因此其維護團隊可以第一時間防止停機發生。


      羅克韋爾自動化最近在加利福尼亞州圣荷西開設了一家占地 8000 平方英尺的電動汽車 (EV) 創新中心。該中心將提供現場制造演示、新技術動手實驗以及與行業專家和羅克韋爾自動化合作伙伴合作的活動。


      電動汽車創新中心利用增強和虛擬現實建模,為汽車初創企業和成熟的制造商提供學習新技術和新標準的有利環境,使他們能夠以更快的速度、更小的風險和更低的成本將電動汽車推向市場。


      電池目前占據電動汽車成本的三分之一。隨著電池成本持續下降,對電動汽車的需求將上升,每年需要多達 4000 萬個新電動汽車電池為新車提供動力。對于汽車電池制造商來說,該增長代表了巨大的機遇,但前提是他們已做好抓住這一機遇的準備。


      許多制造商已經通過在企業和整個工廠中使用完全不同且彼此獨立的信息系統來應對趨勢,但是長期來看,這樣并不夠。這個迄今為止成交量一直較低的行業即將爆發,呈現指數級需求增長。此外,電池制造商為了滿足需求而建造全新的大型生產工廠,他們從一開始就是為挑戰增長而建造。整個企業都需要互聯。如果您是一家電池制造商,則需要立即使系統自動化,以適應需求,發展業務并實現智能制造策略的關鍵部分。


      IIoT 遍地開花

      無論您是汽車制造商、食品和飲料生產商、制藥公司、生物科技公司,還是化妝品或個人用品制造商,IIoT 都能幫助您滿足產品個性化、安全標準以及跟蹤追溯方面的要求。IIoT 提高了我們的日常生活質量,并有助于提高生產力和盈利能力,它將真正地改變市場格局。



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