4.0采取下一个步骤对该行业的旅程

2019年10月14日

根据自动化厂商仍有一段路要走之前所承诺开始受益行业4.0。下一步是采用不同的实现技术。

走向数字化的一个明显的效果产生的影响在整个工厂使用的传感器和设备上。显然,设备连接提高——从4-20mA当前循环,数字I / O线和专用串行协议标准化的解决方案,如工业以太网或IO-Link协议。此外,今天的传感器是变得越来越聪明,因为他们需要能够提供更多,除了测量值。他们现在还需要提供有关他们的身份信息和应用程序的状态监测。

数据来自这些智能设备现在可以部署在实时控制单元和IT系统。数据不再是锁定在传感器,可以用于状态监测或预测性维护任务可以帮助减少宕机或提高OEE。

说:“这都是好消息,Benedikt Rauscher(全球物联网项目主管倍加福。”,面对各种挑战,然而,仍然有控制工程师如果没有共同语言,所有组件的理解。大量的人工工程工作仍然需要将来自不同制造商的设备集成到机器和植物。因为通过工程在整个价值链是一个行业的特点4.0,必须建立一个统一的词汇和语义。”

根据拉舍尔的解决方案是添加一个资产管理壳牌物理产品建立一个行业4.0组件。这个shell将包含所有相关数据和信息资产。已经定义的一般结构和若干举措正在致力于子模型为具体领域的下一个重要一步产业4.0。“自动化供应商的一个重要的下一个任务是为他们的产品提供资产管理壳和建立结构连接物理产品的外壳,“继续拉舍尔。必威官方登陆“组件必须标有独特的机器可读的识别标签或标签。在操作过程中识别的数据也可以通过组件的接口,所以资产管理壳牌可用总是和无处不在。资产管理如何shell的一个好例子在互联网创造价值时访问期间与移动设备的维护和服务的任务。那些经常可以进行更有效的设备的具体信息时直接可用的工人。”

带宽
西门子首席执行官Eckard Eberle过程自动化单元,认为数据的数量增长,带来的数字转换行业,是开辟新的生产力潜力和新的商业模式。他说:“这一趋势的主要因素是未来人工智能等技术;边计算;自动处理系统;工业与5 g通信;它的安全。综合通信基础设施是一个广域的先决条件的行业4.0应用程序,为实现这一目标,4.0行业不仅需要更大的带宽也很短的传输时间和最大可用性”。

Eberle继续解释,西门子正在进行自己的5 g工业研究项目和建设5 g互操作性测试中心在实际条件下。这包括评估和测试现有的行业标准,如OPC UA、Profinet,听。

”也,从一个自动化方面,作为制造商,西门子已经完全重新思考实际的过程控制系统的技术。结果是我们完全基于web的过程控制系统硅镁质pc neo提供直接和获得所需的所有信息,不管位置或时间,和通过使用所有标准设备,包括移动的。”

数字双晶
4.0行业的本质是资产的数字化和过程,可以被纳入数字双晶的概念。数字双胞胎可以被定义为一组模型,提供有用的信息开发、验证和优化一个资产或一个过程在数字环境。数字双胞胎是基于收集的数据传感器安装在物理对象(事物)来提供实时的见解关于状态、功能、位置和其他参数。

“有许多优点,可以带来的数字双胞胎,”朱塞佩•Surace说,荷兰的产品与营销总监。”其中,数字模型的可用性的资产或产品将大大减少原型设计和开发阶段,提高产品质量,加快互动和反馈,最终客户在同一时间。”

这个概念变得更加相关,因为数字数据来自生产工厂允许每个进程的监控——从原料处理到组装到定稿——监视也可以扩展到物流和功耗优化生产和物流流程非常有用最大化投资回报(ROI)和效率。

“多亏了云计算的所有传感器采集的数据字段可以被转移到IT系统分析和集成与企业资源计划(ERP)和其他应用程序。荷兰提供一个edge-to-cloud平台-普适计算物联网旨在简化和加速发展的端到端领域的物联网应用程序从数据收集在云中数据分析或前提。
”资产,因此产品连接,由必威官方登陆于物联网技术,使新的和创新的商业模式,可以帮助企业优化其流程和提高效率的同时提高日常活动。

“连续收集的数据生成一个“数据湖”,包含大量的信息。今天的应用程序只使用这些数据中所占的比例很小,例如提供预见性维护或其他行业4.0有关的应用程序。有趣的是,我们还不知道如何使用剩余的数据,“继续Surace。

“下一步将使用数据由机器自动执行任务:我们进入人工智能(AI)的时代,机器学习(毫升)和深度学习(DL)。这三个概念是相互关联的,但我们可以定义毫升和DL分支人工智能的应用。
人工智能的能力可以被定义为机器执行自主任务而无需人工干预:机器学习,运营商为机器提供数据和算法——通常训练数据中心或云-执行这些任务。深入学习是一个更高级阶段:直接由计算机和训练的机器不需要人工干预的情况下自主工作。这需要大量的计算和处理能力,像荷兰这样的公司能够帮助交付产品,移动数据中心处理能力的范式从云到边缘。必威官方登陆

安全
今天过程工程师面临另一个挑战,因为它们实现物联网解决方案和行业4.0应用程序,是安全性。这是真的不仅当引入云平台还集成的自动化网络和IT系统的前提。

这种类型的实现的另一个前提是需要各种不同的设备和应用程序之间的互操作性。OPC UA(统一架构)是一个互操作性标准应对这些挑战。越来越接受和采用的是在全球范围内,包括自动化的主要参与者以及It行业。OPC UA利用安全标准,已被证实在IT世界自年,定义了物联网解决方案中集成这些标准灵活的方法。

最近那慕尔——标准化协会在化学工业测量和控制——已批准使用OPC UA技术进行数据交换,并定义了防爆型开放式体系结构(诺亚)模型处理需要标准化的流程工业行业4.0应用程序。”的结果,这些活动包括一个特定的OPC UA同伴标准以及引入一个所谓的“诺亚二极管”作为系统架构组件,出于安全考虑,执行严格的只读访问设备和plc的数据字段,“软化的工业自动化的一位发言人表示。
发言人解释说,在德国,利益集团的工程规则(Interessengemeinschaft Regelwerke Technik)代表了大约30家公司的化工和制药行业和它的服务提供商。它的一个任务是促进数字化过程中产业。作为这项工作的一部分,该组织发起一个诺亚模型测试设备的发展为复杂的过程提供所有类型的处理和诊断数据的各种操作和故障状态在现实条件下测试的目的。

“Bilfinger维护联系建立这个测试设备,它由两个容器及其自动化、代表程序方面的设备和测量仪器传送机诊断数据的自动化系统。它提供了一个专用网络线包括各种防火墙和安全保护,可以连接到一个或多个云,“继续软化的发言人。”结果,测试设备可以灵活地适应不同的要求允许容易使用和没有参加公司的一个复杂的批准程序。这提供了一种方法来产生实际的故障条件重现的方式解决过程中不受欢迎的运营状态和失败的设备技术。”

软化的数据处理安全集成服务器是包含在测试设备保证诺亚二极管行为和提供安全方面的全套基于OPC UA的一个核心组件。例如,它允许不同的或不同的应用程序和用户指定访问权限和限制访问个人数据到特定的应用程序。因此,对数据的访问在现场设备和制度可以被定义为只读的。

质量管理
4.0数字技术对质量管理(质量)也可以创建大量的附加价值。然而实现是不容易根据咨询公司波士顿咨询公司和德国社会质量(DGQ),他们调查了221家公司从全球制造业质量管理策略。

近三分之二的受访者认为行业4.0技术提高产品质量的应用在未来几年将大大影响他们的业务。认为最大的优势是降低缺陷率,因此成本。然而,仍有许多挑战需要克服包括缺少必要的技能,以及在许多公司缺乏愿意实现的技术和不愿制定明确的质量目标。

结论
今天工程师面临非常不同的需求和挑战比短短几年前。这已经被德国博览会承认,汉诺威展的组织者在2020年4月,将专注于目前的许多变化发生在行业走向行业4.0下的产业转型的主要主题。“世界正着手一个变革的时期,这样的我们没见过很长一段时间,”博士说约亨•Kockler董事长总经理德意志展览馆。

行业现在面临的挑战是控制,积极塑造这个转换过程,这意味着投资等领域行业4.0,4.0物流,人工智能,5克。是至关重要的工程师寻求灵感和新鲜的想法正在改变他们的业务需要。


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