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·沙解释了资产管理Shell在交付工业4.0愿景方面的作用。

在幕后，将工业4.0的理论变为现实需要大量的工作。“资产管理Shell”(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是包裹在机器每一个智能元素周围的“数字外壳”，使它能够向整个机器架构解释它的功能、身份和一大堆附加信息。虽然接入互联网的云、网络和自动化设备可以提供一种连接形式，但AAS是真正通用的。它使价值链伙伴之间能够交换信息，并在跨公司和跨部门的通信、服务和语义方面使用中立和通用的标准。

AAS所涵盖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工作的，尽管不断发展的解决方案。这次多组织合作已经取得了很大的成效。纳入标准的例子包括用于数据通信的OPC-UA。自动化ML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图纸和完整的电路图中找到的信息、编程信息、运动学和行为描述。

设计时
原子吸收系统在加速复杂机械的设计和提高其全寿命运行效率方面起着至关重要的作用。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——比如说一个电子机械轴，它可以以所需的速度和加速度以确定的质量移动机器的一部分。

从直观的在线选择和配置包中挑选组件，设计师需要将轴与电机和变速箱组合匹配，以提供所需的扭矩和性能特性。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被配置时，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，数字描述符增长并集成了所有部分的总和。在机器的整个生命周期中——例如CAD设计、CAE仿真、虚拟编程、文档——都可以访问虚拟模型，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还包括一个捕获操作数据的进一步数字模型。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——独立于供应商或制造商。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已经提供了一个简单易用、免费的软件工具，名为Quick Search Plus，这是对其数字目录的一个强大扩展。该工具消除了手动传输和重新输入数据，以减少时间和出错的可能性。物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，如气缸，并立即在Festo 3D CAD设计工具中使用它。正确匹配的附件-如活塞杆和后安装叉-添加到图纸在几秒钟。在过去，确定大约6个额外的组件可能需要经验丰富的设计师花费许多分钟:但现在，任务完成了，从第一次开始，只需几秒钟。完整的装配可以在机器总装图中提供，并简单地放入位置。

工程效益
AAS包含系统的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。有了数字双胞胎，机器几乎可以在世界任何地方建造、编程、调试和操作，节省了时间和成本。这个原则可以扩展到故障排除。例如，一旦一台机器被制造出来并交付给客户，进行维护或调查问题是非常昂贵的(如果在目前的限制下不是不可能的话)。一个数字双胞胎可以复制其物理对应，使纠正措施的测试没有成本或延迟的远程支持访问。

AAS还通过启用机器学习支持预测性维护。Edge或基于云的处理器运行一组算法被调优到一个应用程序(如Festo AX Scraitec包)，监视大量的数据分片。系统观察和识别数据湖中的模式。在设置期间，“人在回路”通过对检测到的异常进行分类来训练系统。人工操作人员教导系统;对失败的预测进行奖励和标记，“惩罚”无益的观察。通过这种方式，系统得到训练，改进了有用的预测，同时排除了无用的噪音。

Festo有几个用例，其中一个来自汽车行业，在一条白色车身装配线上配备了数百个气动夹具。虽然这些都是相对低成本的产品，但如果其中一个出现故障，可能会导致10万英必威官方登陆镑的生产损失:或者更糟糕的是，未被检测到的劣质焊缝。预测气动夹具故障、识别单个夹具并对故障(电磁阀、气动密封或夹具枢轴轴承)进行分类的能力，可以在故障发生前14天进行计划维护干预。

在向他们的生产线和机器制造商指定工业4.0技术之前，最终用户有理由看到改进的寿命效率和回报的证据。工业4.0工作组开发的AAS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。

关于工业4.0概念下的资产管理Shell的免费网络研讨会可在www.festo.co.uk在线研讨会

Steve Sands是英国Festo公司的产品管理主管。


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