企業要數字化轉型 邊緣智能協同不可少
作者：深圳藍奧聲科技有限公司
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發表時間：2020-12-26 17:16:03
數字化的潮流已經向工業企業撲來，在一份對德國/歐洲製造的調查中，計劃對數字化工廠追加投資的受訪者中總共有93%的人表示，有意在未來五年內將部分或全部的數字化工廠遷至德國。未來五年內的投資中有77%將用於新建數字化工廠或擴容。調研結果顯示，91%的工業企業正投資數字化工廠，但認為他們的工廠已經“完全數字化”的僅占6%。自從“中國製造2025”提出以來，國內各種所謂“數字化工廠”層出不窮，數字化工廠規劃作為當前智能製造落地的首要環節，工業4.0是以智能製造為主導的第四次工業革命，工廠將生產設備通過無線信號連接並和傳感器集成到一個生態系統平台中，這個生態系統可以監控管理整個生產線流程並自主執行決策。隨著全球經濟的複蘇，降本增效、無人化、去庫存、遠程監控、數字化、智能化等概念再次被推上熱議。就目前而言，存在兩種數字化工廠的定義，一種是廣義的，一種是狹義的。 廣義數字化工廠就是以生產產品或提供服務的製造企業為核心企業，以及相關聯的成員，包括核心製造企業、供應商、軟件系統服務商合作夥伴、協作廠商、客戶、分銷商、銀行等，使其生產與經營過程中所有信息數字化的動態聯盟。狹義數字化工廠以製造資源、生產操作和產品為核心，以產品生命周期數據為基礎，應用仿真技術、虛擬現實技術、實驗驗證技術等，是產品在生產工位、生產單元、生產線以及整個工廠中的所有真實活動虛擬化，並對加工和裝配過程進行仿真、試驗、分析、優化的一種集成組織方式。狹義的數字化工廠更符合現在工業生產要求，是真實工廠的製造過程（包括設計、性能分析、工藝規劃、加工製造、質量檢測、生產過程管理和控製）在計算機上的一種映射。數字化工廠的建設的核心要素可以歸納為工廠裝備數字化、工廠物流數字化、設計研發數字化、生產過程數字化。通過這四個方面的建設，帶動產品設計方法和工具的創新、企業管理模式的創新。其中工廠裝備數字化，是數字化工廠建設的前提和基礎，為設計、研發、生產等各個環節提供基礎數據的支持。工控產品，如PLC、伺服電機、傳感器等仍然是數字化工廠不可或缺的部分。在此基礎上，工廠物流能夠從被動感知變為主動感知，實現透明、安全和高效，包括產品運輸過程跟蹤，運輸車輛跟蹤定位，物料出庫，物料配送上線等。以聯想旗下的一個合肥工廠為例，通過上線聯想的智慧平台就實現了全廠數百條產線，34萬台設備的實時業務洞察。實現了聯想工廠準時交貨率提升8%，製造成本降低$21.5M/年，製造質量提升12%，效率提升10%。同時，聯想還賦能百餘家上遊供應商，包括注塑，機箱，噴漆，線纜，鍵盤，包材，PCB製版等，實現供應商生產監控，推動高質量製造協同生態。數據是智能工廠建設的血液，在各應用系統之間流動。在智能工廠運轉的過程中，會產生設計、工藝、製造、倉儲、物流、質量、人員等業務數據，這些數據可能分別來自ERP、MES、APS、WMS、QIS等應用系統。推進工業互聯網建設，實現MES應用，最重要的基礎就是要實現M2M，也就是設備與設備之間的互聯，建立工廠網絡。在生產和裝配的過程中，能夠通過傳感器、數控系統或RFID自動進行生產、質量、能耗、設備績效（OEE）等數據采集，並通過電子看板顯示實時的生產狀態，能夠防呆防錯。
製造執行系統MES是智能工廠規劃落地的著力點，上接ERP系統，下接現場的PLC程控器、數據采集器、條形碼、檢測儀器等設備。為提高產品準時交付率、提升設備效能、減少等待時間，MES系統需導入生產作業排程功能，為生產計劃安排和生產調度提供輔助工具，提升計劃的準確性。面向生產一線工人：指令做什麼、怎麼做、滿足什麼標準，什麼時候開工，什麼時候完工，使用什麼工具等；記錄“人、機、料、法、環、測”等生產數據，建立可用於產品追溯的數據鏈；反饋進展、反饋問題、申請支援、拉動配合等；發揮基層班組長的管理效能，班組任務管理和派工，確保生產現場的各項需求，如料、工裝刀量具的配送，工件的周轉等等。設備是生產要素，發揮設備的效能（OEE—設備綜合效率）是智能工廠生產管理的基本要求。要建立各類設備數據庫、設置編碼，及時對設備進行維保；通過實時采集設備狀態數據，為生產排產提供設備的能力數據；建立設備的健康管理檔案，根據積累的設備運行數據建立故障預測模型，進行預測性維護，***限度地減少設備的非計劃性停機；要進行設備的備品備件管理。製造企業在規劃智能工廠時，除了考慮水、電、汽、網絡、通信等管線的設計外，還要規劃智能視頻監控系統、智能采光與照明系統、通風與空調系統、智能安防報警系統、智能門禁一卡通系統、智能火災報警系統等。采用智能視頻監控系統，可以判斷監控畫面中的異常情況，並以最快和***的方式發出警報或觸發其它動作。待企業數字化全部完成或部分完成前，企業為工人提供了包括移動APP在內的各種工具，使其在需要的時候能夠訪問各類信息。企業還要利用移動APP來協助員工更好地開展遠程協作，這樣一來，無論是在車間還是辦公室，管理人員都可以隨時隨地掌握生產狀況，有的放矢地優化資源管理，從而提高機床利用率和生產效率。當設備出現異常時，系統會自動定位有問題的設備，並實時在維修班組的大屏幕上顯示報警信息，指引維修人員及時解決問題。這些數據也能幫助維修人員理解發生異常的原因，以便做出針對性的改進，進一步減少停機時間。這就需要在原來的設備上安裝帶藍牙的智能標簽，這樣現場人員可以通過藍牙接入就可以看到該設備的狀況，同時多台設備如果都有藍牙模塊就可以對所有的設備進行定位，從而幫助維修人員更好的找到設備並了解情況。如果一線人員攜帶的設備是同時擁有WiFi+藍牙自由切換的智能場景配置能力，還可以直接和總部聯系得到更多的技術支持。如果大家對藍牙的有如此的功能產生迷糊的話，那麼就是對藍牙技術的不了解，藍牙技術是非常適合作為室內定位的，尤其是在工廠環境下，可以在斷網的情況下，通過藍牙廣播功能實現設備和設備之間的數據傳輸，同時，隻要室內有3台以上的藍牙設備，就可以對任何設備進行定位，可以幫助維修人員找到設備。深圳藍奧聲科技在改造工廠智能化方面沒有太多的實力，專注的領域就是物聯網的無線邊緣智能，運用WiFi+藍牙結合技術開發了邊緣智能感知技術（ECS），賦能給智能價簽成為智能設備的一個終端，讓企業的資產管理人員能通過電子價簽了解設備的運行狀況，讓維修人員及時找到設備並現場了解設備狀況。同時，還開發了智能網關、智能計量器、智能燈光系統等打造智慧工廠所需的智能視頻監控系統、智能采光與照明系統、通風與空調系統、智能安防報警系統、智能門禁一卡通系統、智能火災報警系統等資產管理硬件。別看都是小設備，如果全部都用上其實也能給工廠省下一大筆錢。比如工廠如果安裝了智能照明系統，關聯上通風和空調系統，不僅給員工一種很有科技感的感覺，而且，節省了不小的電費。如今，工業4.0時代的智能工廠，數字化和智能化製造已經啟動，每人都無法躲開，哪怕隻是一個小小的行政管理人員。
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