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工业物联网赋能智能制造|一文纵览空客/特斯拉/LG/Black&Decker等案例

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来源:物联网智库

工业物联网赋予智能制造|关于空中客车/特斯拉/LG/Black&Decker等案例的文章

作者:曾志宏

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指南

嵌入式物联网解决方案以惊人的准确性和增长速度席卷全球。但这只是“将一切连接到互联网”的热潮还是实现了真正的价值?

嵌入式物联网解决方案以惊人的准确性和增长速度席卷全球。但这只是“将一切连接到互联网”的热潮还是实现了真正的价值?据麦肯锡全球研究所称,物联网在2025年每年可产生3.9至11.1万亿美元的整体经济影响!预计到2025年直接物联网支出将达到1万亿美元,并且很容易推断出物联网(3万亿美元到10万亿美元)的价值!

物联网以各种方式建立价值,具体取决于行业和具体用例。通常,它为行业提供了改进的解决方案:物流资产跟踪,生产流程的服务响应时间,安全性,流量管理和主动维护,以及无数其他价值主张。此外,物联网可以为行业提供增强的监控和感知数据。这反过来又产生可操作的情报,可用于优化和改善环境的可持续性。在某些市场中,物联网可以提高运营效率,从而提高利润率,提高可靠性和服务质量,减少二氧化碳排放和节约能源。

挑战

也许是一把双刃剑,物联网范式非常灵活。因为它可以利用软件和硬件节点之间的各种协议,通信和处理模式,并且可以组织成各种不同的架构和拓扑,它适用于广泛的应用,行业和地理分布,这带来了显着的在互操作性,扩展和维护方面对市场的挑战。在全球范围内的各种司法管辖区和业务模式中添加数据隐私,安全要求和最佳做法也可能具有挑战性。

转化

目前,大多数行业仍处于向物联网过渡的早期阶段。对于一些公司和机构来说,转型可能非常真实,缓慢或渐进。对于制造业和运输业等行业而言,制定物联网战略(包括资产和基础设施的协同转型)的好处可能更有可能产生成功的商业案例。

物联网在工业中的过渡和整合确实是一项重大而复杂的任务,因为没有标准化。在建造新的智能工厂或设施的情况下,为生产车间配备新一代智能设备和组件以准备与互联网的互动是有意义的。但是,在大多数情况下,现有的遗留资产功能齐全,但可能无法部署IoT。在这种情况下,如果您需要适度升级互联网以进行监控和控制,那么退出其他有价值且有效的资产似乎是浪费和风险的。但是,有许多交钥匙解决方案提供商,例如NetBurner,它们已经有超过20年的时间专注于低成本的交钥匙产品,并且可以立即对这些遗留资产进行现代化改造。此外,可以通过模块和开发工具上的强大嵌入式系统快速构建和部署尖端的物联网产品和系统。

智能制造

在领先的物联网列表中,您会发现制造业是全球物联网市场价值增长的首要因素。智能制造可能只是工业4.0的顶级产品,预计到2024年市场价值将达到5481.4亿美元。无论是小工具和小型产品的工厂,还是工业厂房的精炼材料,都要增加互联网。事情是革命性的。该公司正在引入智能制造,以简化流程和自动化制造,改进资产跟踪,并主动维护设备,以提高运营效率,改善工作场所和设施安全。我们在智能制造中看到的许多好处也扩展到其他行业,如能源和运输。

物联网价值

在智能制造和工业物联网(IIoT)领域,从机器人到输送机和传感器的所有物理机器都连接到可以远程控制和监控的网络。可以整体分析各种传感器数据,例如温度,振动或湿度,以便甚至在全球范围内调整操作。不仅可用于此数据,还可用于自动化和控制,它还可用于映射趋势和预测流程,识别瓶颈或进行故障排除。此外,通过正确连接的传感器,您可以监控某些设备的运行状况,并在出现故障或意外停机之前主动进行维修。根据埃森哲的一份报告,物联网可以节省高达12%的维护成本,并将整体维护成本降低30%,从而将设备故障减少70%。

数据利用

使用其他第三方数据源,例如本地天气数据,运输和物流计划以及客户订购系统,智能制造可以进一步提高生产率并优化处理时间,分段维护和库存管理。人工智能(AI)或机器学习也可用于根据传感器数据和业务动态调整生产。物联网与最新的大数据分析和人工智能的融合可能使制造业和许多其他行业更加敏捷,透明,优化和积极主动。

物联网可能对包括分布式或全球网络在内的制造业企业带来更多革命性的好处,准确预测投入和产出可以带来更高的投资回报。可根据生产线或供应链中的数据和传感器动态读数调整斜坡和速度。与人工报告系统相比,集成的智能制造基础设施可提供更好的端到端流程可视性,并具有更高,更快的响应能力。

安全

系统软件通常读取和输入这些数据,并被编程为打开或关闭自动化生产线,触发警报,锁定系统或部署其他安全措施。安全系统的健康检查和审核也可以更系统地进行,并且在许多情况下可以远程进行。

整体情况

传统的PLC(可编程逻辑控制器)和SCADA(监控和数据采集)系统已经在过程控制和安全监控中广泛使用了数十年,但它们通常是本地化的而不是连接到互联网。在智能制造物联网的情况下,这些系统是更全面的物联网框架的一部分。云,雾和边缘计算也将发挥关键作用,特别是在大规模和分布式运营中,不仅在控制和优化生产以及安全系统方面,而且在测量KPI和实现业务特定目标方面。

智能制造案例分析

以下是智能制造的一些有趣例子:

LG电子:对于生产质量控制(QC),LG电子决定采用物联网边缘计算解决方案来降低吞吐量并提高准确性,这是一种双赢的局面。由于他们的QC过程使用高帧率视频进行质量测量,因此使用云处理解决方案是不可行的。通过在IOT架构中使用边缘处理,它们可以减少延迟和人力,同时将过程故障检测从50%显着增加到99.9%。每年节省2000万美元!

空中客车:航空航天巨头空中客车公司以各种方式利用物联网进行智能制造。飞机装配非常复杂,效率取决于机器人的辅助和大量熟练劳动力。物联网帮助工人调整数以千计的规格,程序,装配和特殊工具。例如,空中客车使用物联网允许工人使用平板电脑扫描飞机表面的一部分,然后使用图像识别螺栓孔,调用指定的工具或机器人,并提供材料结构,扭矩或其他应用。

特斯拉:特斯拉的网络物理公路战士正在将物联网与每辆车的“数字双胞胎”结合起来。通过许多实时车辆传感器,工厂可以更好地监控成品中的故障和缺陷。除了为车主提供预防性维护警报外,该数据还允许工厂动态优化生产线,以预测这些问题,以便将来预防并改进产品设计。

Black&Decker:电动工具制造商Black&Decker使用思科物联网(IoT)解决方案,该解决方案可提高其在墨西哥雷诺萨的制造工厂的可视性并降低其复杂性。

Black&Decker寻求思科的连接解决方案,并寻求Aeroscout Industrial的企业可视化解决方案。 Black&Decker以Wi-Fi RFID标签的形式部署了一个实时定位系统,可以附加到几乎所有材料上,因此可以毫不费力地跟踪它们。 Aeroscout的Wi-Fi标签与公司的可编程逻辑控制器集成,可在产品到达生产线末端时控制质量并提供结果。这使得生产过程的每一步都可见,控制它们,减慢或加速过程,并了解员工完成任务的速度。

该工厂的劳动效率提高了10%,关键劳动力资源得到了更好的利用,将利用率从80%提高到90%。它还可以提高质量并减少每百万质量缺陷16%的缺陷。

Hirotec:日本公司Hirotec Group是全球汽车市场上最大的私营制造公司之一,它希望实施工业4.0创新以解决意外停机问题。

为实现这一目标,该公司与Hewlett Packard Enterprise(HPE)和合作伙伴PTC合作,将HPE Edgeline系统的IoT平台配对,通过预测分析提高其运营能力。

Hirotec的一个关键优先事项是确保持续运营 - 并最大限度地减少制造设施中的意外停机时间。

随着工业4.0制造模型的出现,该公司意识到可以通过消除意外停机来增加预测分析以改善其制造操作。

Hirotec完成了物联网平台的三个试点。首先从Hirotec Detroit工厂的8台计算机数控(CNC)机器上捕获和分析数据。在另一个测试线中,Hirotec实施了该平台,以执行自动排气系统测试线的远程可视化。该测试的数据来源包括检查机器人,传感器,激光测量设备和照相机。该公司正在部署该系统,以对整个汽车门生产设施生产线进行实时可视化和自动报告。

通过试点,Hirotec获得了对其业务运营的实时可见性,使公司能够解决影响其效率和吞吐量的问题。该解决方案还使Hirotec能够使用机器学习来预测和防止关键系统中的故障,例如排气系统测试线。

AW North Carolina,Inc。(AWNC)是一家自动变速器和传动部件制造商,采用思科的智能制造技术来提高制造工厂的效率。

AWNC拥有2,000多名员工和130万平方英尺的达勒姆工厂,每年为丰田提供超过60万台变速箱。

每天有超过3,000个变速箱从公司的工厂出来,所以没有停机时间。据AWNC称,每个单元包含700-800个高度专业化的组件,每个组件都有自己严格的标准。

AWNC已在其办公室部署了450线Cisco Business Edition 6000统一通信系统。它已经安装了思科网络基础设施,包括接入点,交换机和控制器,以将安全的Wi-Fi覆盖范围扩展到超过一百万平方英尺的工厂车间。此外,AWNC表示新的FlexPod系统提供集成计算,网络和存储。 FlexPod解决方案包括思科统一计算系统(Cisco UCS)服务器,Cisco Nexus交换机和NetApp统一存储系统。 FlexPod架构针对虚拟化和非虚拟化环境中的各种混合工作负载进行了优化。

该公司强调,自思科新技术实施以来,停机时间一直为零。智能制造平台使AWNC能够采用云计算并实施新的企业资源规划(ERP)和制造执行系统(MES),以自动化和自动化数据和流程分析。

(完)

作者:曾志宏(微信):自由撰稿人NTUT毕业,新加坡国立大学MBA,服务于GE,劳斯莱斯,JCI,惠而浦等公司供应链部门致力于智能制造,物流,仓储和货运转发行业流程自动化,以及数字供应链的推广和传播。

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