發布日期:2022-04-26 點擊率:43
如今的生產車間就像是在建造巴別塔:無數機器和人并肩工作,無時無刻不在產生數據和字節。為了最終獲得有意義的結果,個體之間應該能夠良好溝通,然而許多工業制造商仍然面臨各種選擇。支持工業4.0的計算機雖然能夠輸出各種數據并將其發送至中心機構進行進一步處理,但如果每個機器制造商都使用自己的平臺和格式,那么就很難統一獲取所有信息,不能將它們聯系起來,也就無法最大程度地優化工廠運營,因此工業數據必須更具互通性。
工業制造領域的數據來自多個渠道,包括來自PLC的機器信息、物流數據和來自傳感器、執行器的數據,或者建筑物管理領域涉及氣溫控制和能源供應的廠房信息。在工業4.0的進程中,許多數據供應商通過IoT平臺(如Watson IoT、Mindsphere、Predix、Leonardo或Cumulocity)提供信息分析,但機器制造商必須選定一個合作伙伴,機器來自多個制造商的設備用戶需要與多個不同的平臺打交道,或者借助開放源碼應用組合,因此還遠遠不能對所收集的數據進行同質處理和達到所需的互通性。
圖1 許多無法相互交流的數據提供者:雖然流入工業制造業的數據很多,但互通幾乎不可能
舊設備的未知內部
在此還沒有考慮“棕色地帶”問題:許多舊設備已經使用了數十年,完全不具備連接性,通常根本不知道很久以前機器中內置了哪些部件,其他舊設備雖然每小時發送大量數據(當時某個工程師認為可能有用),但這些數據的格式今天處理起來很麻煩,所有這些收集到的生產數據,難以將其集成至不同的IT環境中或為其創建接口,在此基礎上優化生產并確定設備狀態也十分艱難。
因此需要新的結構,設備操作人員希望能夠更好地了解生產,他們需要自動操作或儀表板和分析技術,以便能夠快速識別異常情況,為此機器制造商必須設法首先在專用行業內實現彼此之間的標準化和互通性,例如需要針對車床、銑床和磨床制造商的統一實用數據模型,設備用戶可以通過該模型共同整合機器,并以此進行分析-機器的世界語。
圖2 為了更好地了解生產過程,需要儀表板和分析工具來快速識別異常現象,為此機器制造商需要確保標準化
數據傳輸的挑戰
機床行業已經提出這樣的倡議:VDW(德國機床制造商協會)與17個項目合作伙伴共同開發了“umati”(通用機床接口):這是一種通用接口,可將機床和設備安全無縫地集成至特定客戶和用戶的IT生態系統中,它基于獨立于平臺的OPC UA標準,但對于許多中型機械制造商和設備操作人員而言,該標準仍不符合要求,原因是:一些現有設備與OPC UA不兼容,而相應的現代化改造在經濟上也不可行。
在談互通性之前,用戶必須首先考慮數據質量,在工業制造企業中,通常會存在數據孤島現象,例如除了傳感器或PLC等來源,數據還會來自Whatsapp組或電子郵件聊天室,對這些數據匯總、合并、同時確保以正確形式可靠提供正確數據是一個挑戰。
VDMA在此已經定義了許多數據協議,在當前物聯網推動下,眾多創新產品應運而生,如今這些協議已經可以通過軟件進行擴展,并與AI兼容。人們很早就可以采用技術創建一個設計,獲取符合標準并可關聯的數據,方法是采用開放標準的軟件開發:提供一個數據平臺,將客戶及其數據引入開放式標準中,為此需要一個層組件記錄所有數據,比如符合VDMA標準的數據,并將其轉化為Open API格式。
新平臺支持中小企業數字化
“開放集成中心”(OIH)是一個與制造商無關的開源框架,其中包括技術、標準數據模型、規則和一個連接器群,由此可以實現任何軟件應用程序之間的簡單數據同步。
使用OIH plus可以通過集線器將DMS的文檔連接到IoT端,或者垂直集成ERP或MES系統組件。OIH plus采用工業互通性組件擴展了OIH框架,通過它中小企業可以輕松完成設備流程的數字化,此外它還針對中小型企業升級IDS方案,這些企業可以在不符合IDS的環境中使用符合IDS的服務,即多階段和混合場景(機器、生產線和工廠),這樣IDS原理就可以用于中小企業了。
X-Integrate Software & Consulting有限公司是該項目的聯合伙伴之一,這家公司將使用OIH-plus功能為中小型制造企業開發易于使用的狀態監視解決方案,外加對IoT數據的智能分析方法。