當我們討論智能制造如何為中國制造業(yè)帶來轉(zhuǎn)型升級,進而提升綜合競爭力的時候,我們需要重新思考自動化在這個時代所扮演的角色,借助于新的方法、技術(shù)的融合,自動化將為制造的智能化提供更為全局的推進力。
精益運營管理、自動化、信息化、智能化分別在整個制造業(yè)能力提升中扮演著不同的角色,而又相互關(guān)聯(lián),協(xié)同共進,必須以全局思想看待相互關(guān)系,而不能孤立的割裂的看待,必須意識到,智能時代“集成”與“融合”是必然趨勢。
1.OPC UA TSN引領(lǐng)IT與OT融合
事實上,OPC UA與TSN即用于實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),我們談到互聯(lián)網(wǎng)-Internet都會談及ISO-OSI的七層網(wǎng)絡(luò)模型,事實上TSN技術(shù)雖然僅針對數(shù)據(jù)鏈路層,然而其網(wǎng)絡(luò)參考架構(gòu)與配置網(wǎng)絡(luò)的方式,使得其解決了在物理層、數(shù)據(jù)鏈路層與網(wǎng)絡(luò)傳輸層的問題,而OPC UA則解決了會話層(Session)、表示層(Presentation)和應(yīng)用層(Application)的問題。
顯然,OPC UA與TSN解決了七層架構(gòu)使得工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)得以實現(xiàn),尤其是TSN解決了OT端的周期性數(shù)據(jù)與IT非周期性數(shù)據(jù)在統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膯栴}。
圖1-IT與OT通過OPC UA TSN實現(xiàn)融合
如圖1所示,通過OPC UA TSN以及兼容的實時以太網(wǎng)技術(shù),針對底層機器控制、產(chǎn)線集成與管理層的應(yīng)用標準接口管理殼(Administration Shell)實現(xiàn)了完全的集成,實現(xiàn)了整個IT與OT真正的融合。
2.機-電-軟一體化
另一個值得關(guān)注的方向是“機-電-軟”一體化,即為了實現(xiàn)整個柔性的制造,必須通過兩個維度的一體化延展來解決:
(1)軟件定義機器智能
圖2-軟件成為自動化未來競爭的關(guān)鍵
軟件越來越成為自動化企業(yè)在新形勢下獲得競爭力的關(guān)鍵,軟件成為了Know-How的封裝容器,以保護用戶的知識產(chǎn)權(quán),而通過軟件復(fù)用與組件技術(shù),可以獲得模塊化開發(fā)的靈活性,縮短面市時間,通過標準化的軟件PLCopen可以實現(xiàn)開發(fā)的效率提升,模塊化與標準化最終實現(xiàn)靈活性與成本的平衡。
(2)智能輸送系統(tǒng)
智能時代的制造業(yè)顯著特征在于“大規(guī)模定制”,而我們在軟件方面實現(xiàn)了機器的靈活配置與生產(chǎn)的快速組織,但在執(zhí)行層,我們卻遇到機械工裝夾具、輸送系統(tǒng)的調(diào)校,以及機械磨損對生產(chǎn)OEE的影響。
圖3-SuperTrak為代表的新一代智能輸送系統(tǒng)
以貝加萊SuperTrak為代表的新一代智能輸送系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)機械所遇到的障礙,使得生產(chǎn)的組織可以更為靈活,在間歇式生產(chǎn)與連續(xù)性生產(chǎn)間任意選擇,并且,由于其本身屬于電氣與機械的融合,使得機電的協(xié)同變得容易。
生產(chǎn)的柔性在新一代的輸送系統(tǒng)得到最大的體現(xiàn)。
3.精益運營與OICT的融合
今天,智能制造的集成不僅包括了對軟件、ICT技術(shù)的融合、機械的延伸,還包括了對精益運營管理的集成。
無論我們討論哪種技術(shù)或理念,其宗旨均需服務(wù)于企業(yè)的精益運營水平提升,一方面,精益思想為我們提供了生產(chǎn)量化進而數(shù)字化的根源性目標,而另一方面,新的技術(shù)、工具也使得精益的實現(xiàn)方法例如呈現(xiàn)、計算得以更為高效。
談智能制造,必須談?wù)撋a(chǎn)質(zhì)量、成本與交付能力,這就意味著以精益運營水平為目標,自動化、信息化、智能化作為實現(xiàn)提升的應(yīng)用,通過持續(xù)優(yōu)化與改善解決生產(chǎn)的效率提升,通過OICT融合,制造單元的數(shù)據(jù)分析可以被用于實現(xiàn)OEE、質(zhì)量、預(yù)測性維護、能源管理等,如圖4所示,通過數(shù)據(jù)的傳輸效率提升生產(chǎn)中價值流、物流的效率,進而提升整體運營水平。
圖4-基于工業(yè)互聯(lián)實現(xiàn)整個制造現(xiàn)場的集成
[來源:IIC架構(gòu)組主席林詩萬博士在2018工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)峰會的演講:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)4.0:架構(gòu)對接與應(yīng)用]
自動化在這個新的時代,成為了多方融合的聚焦點,它不僅要去實現(xiàn)采集、連接、傳輸、控制執(zhí)行,也要進行數(shù)據(jù)預(yù)處理、呈現(xiàn)等多個協(xié)同角色,自動化行業(yè)對產(chǎn)品技術(shù)的復(fù)雜性也不斷提高,軟件能力、開放性成為了競爭力的核心。
作為領(lǐng)先的自動化技術(shù)與方案廠商,貝加萊一直走在技術(shù)的前沿,OPC UA TSN的集成、全新智能輸送系統(tǒng)SuperTrak、面向機器高效開發(fā)的mapp技術(shù)、為產(chǎn)線互聯(lián)提供的工業(yè)互聯(lián)方案OrangeBox,全新的人機交互設(shè)計mappVIEW,這些都會成為您的機器開發(fā)與工廠運營帶來效率提升。
今年3月4-6日,貝加萊應(yīng)邀出展2018廣州國際工業(yè)自動化展,邀您一同探討智能制造的落地實現(xiàn)。
歡迎光臨貝加萊SIAF廣州國際工業(yè)自動化展展臺3.1-E17