Steve Sands explains the role of the Asset Administration Shell in delivering the Industry 4.0 vision."> 工业4.0走出了它的外壳 - 必威betway西

工业4.0走出了它的外壳

2021年9月27日

史蒂夫·沙解释了壳牌资产管理公司在实现工业4.0愿景方面的作用。

在幕后，要把工业4.0的理论变成现实，还有很多工作要做。“资产管理壳牌”(AAS)这个名字可能不会让人立刻记住，但每个工程师都需要知道它是什么。

AAS是包裹在机器每个智能元素周围的“数字外壳”，使其能够向整个机器架构解释其功能、身份和大量附加信息。虽然云、网络和自动化设备与互联网接入可以提供一种形式的连接，但AAS是真正通用的。它使价值链合作伙伴之间能够交换信息，并在跨公司和跨部门的通信、服务和语义上使用中立和通用的标准。

AAS所包含的数字化进程正在迅速发展。愿景和好处是如此引人注目，以至于许多潜在的竞争对手组织合作创建了一个有效的解决方案，尽管还在发展中。这种多组织合作已经取得了很多成果。合并标准的例子包括用于数据通信的OPC-UA。自动化机器学习正在发展成为一种全球标准，用于传输物理项目的描述，其中包含通常在2D或3D CAD图纸中发现的信息和完整的电路图、编程信息、运动学和行为描述。

设计时
AAS是加快复杂机器设计和提高其全寿命运行效率的关键推动者。这可以通过这样一种情况来证明:设计师正在寻找一个特定的组件——比如一个机电轴，它可以以规定的质量，以所需的速度和加速度移动机器的一部分。

从直观的在线选择和配置包中选择组件，设计师需要将轴与电机和变速箱组合相匹配，以提供所需的扭矩和性能特征。然后选择匹配的伺服驱动器。当每个选定的部件在虚拟世界中进行配置时，它的数字描述符是并行创建的，提供它的标识(它是什么)、技术数据(它如何工作)和文档。

随着设计过程从单一资产发展到子系统，数字描述符不断增长，并集成了所有部分的总和。在机器的整个生命周期中都可以访问虚拟模型——例如用于CAD设计、CAE仿真、虚拟编程、文档——从机器开始到构建、操作、维护甚至重新使用。随着解决方案的增长，它以模块化的方式进行扩展。AAS还包括一个进一步的数字模型，用于捕获操作数据。在每个标题模块下都有子模型，这些子模型在语义上支持数据传输——与供应商或制造商无关。通用标准允许机器可读数据的无缝传输。

作为合作公司之一，Festo已经提供了一种简单易用的免费软件工具，称为Quick Search Plus，这是其数字目录的强大扩展。该工具消除了手动传输和重新输入数据，以减少时间和错误的可能性。材料清单内的所有产品数据都被捕获并无缝转移。然后，设计师可以从BoM中选择一个部件，例如气缸，并立即在Festo 3D CAD设计工具中使用它。正确匹配的配件-如活塞杆和后安装变速器-添加到图纸在几秒钟。在过去，识别六个额外的组件可能需要一个有经验的设计师花费许多分钟:但是现在，任务在几秒钟内就完成了，第一次。完整的装配可以在机器总装配图中提供，并简单地放置到位。

工程效益
AAS包含系统属性和功能的完整描述。换句话说，这是数字双胞胎成为可能的手段。拥有数字双胞胎可以让机器在世界上任何地方进行制造、编程、调试和操作，节省时间和成本。这个原则可以扩展到故障排除。例如，一旦机器制造完成并交付给客户，进行维护或调查问题的成本非常高(如果在当前的限制条件下不是不可能的话)。数字双胞胎可以复制其物理对应物，使纠正措施能够进行测试，而无需长距离支持访问的成本或延迟。

AAS还通过启用机器学习支持预测性维护。运行多种算法组合的Edge或基于云的处理器被调优到应用程序(如Festo AX Scraitec包)，监控大量数据。系统观察并识别数据湖中的模式。在设置期间，一个人在循环中通过分类它检测到的异常来训练系统。人类操作员教系统;奖励和标记失败的预测，“惩罚”无益的观察。通过这种方式，系统得到训练，并改善其有用的预测，同时排除无用的噪音。

Festo有几个用例，其中一个来自汽车行业，一条白衣车身装配线配备了数百个气动夹具。虽然这些都是相对低成本的产品，但如果其中一个失败了，可能会损失10万英镑必威官方登陆的生产成本:或者更糟糕的是，未被发现的劣质焊缝。能够预见气动夹具故障，识别单个夹具并分类故障(电磁阀，气动密封或夹具枢轴轴承)，可以在故障发生前14天进行计划维护干预。

最终用户在向他们的生产线和机器制造商指定工业4.0技术之前，理所当然地需要看到提高生命周期效率和回报的证据。开发AAS的工业4.0工作组在短时间内完成了出色的工作，用例正在出现，这将使自动化数字化的论点不可抗拒。AAS在实施工业4.0中的重要性不可低估。

在工业4.0概念下，有关壳牌资产管理的免费网络研讨会可在www.festo.co.uk在线研讨会

史蒂夫•桑兹(Steve Sands)是英国费斯托(Festo)的产品管理主管。


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