當(dāng)我們討論智能制造如何為中國制造業(yè)帶來轉(zhuǎn)型升級(jí),進(jìn)而提升綜合競(jìng)爭(zhēng)力的時(shí)候,我們需要重新思考自動(dòng)化在這個(gè)時(shí)代所扮演的角色,借助于新的方法、技術(shù)的融合,自動(dòng)化將為制造的智能化提供更為全局的推進(jìn)力。
精益運(yùn)營管理、自動(dòng)化、信息化、智能化分別在整個(gè)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(jìn),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(shí)到,智能時(shí)代“集成”與“融合”是必然趨勢(shì)。
1.OPC UA TSN引領(lǐng)IT與OT融合
事實(shí)上,OPC UA與TSN即用于實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),我們談到互聯(lián)網(wǎng)-Internet都會(huì)談及ISO-OSI的七層網(wǎng)絡(luò)模型,事實(shí)上TSN技術(shù)雖然僅針對(duì)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(huì)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(shí)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(shí)現(xiàn)融合
如圖1所示,通過OPC UA TSN以及兼容的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù),針對(duì)底層機(jī)器控制、產(chǎn)線集成與管理層的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)接口管理殼(Administration Shell)實(shí)現(xiàn)了完全的集成,實(shí)現(xiàn)了整個(gè)IT與OT真正的融合。
2.機(jī)-電-軟一體化
另一個(gè)值得關(guān)注的方向是“機(jī)-電-軟”一體化,即為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)柔性的制造,必須通過兩個(gè)維度的一體化延展來解決:
(1)軟件定義機(jī)器智能
圖2-軟件成為自動(dòng)化未來競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵
軟件越來越成為自動(dòng)化企業(yè)在新形勢(shì)下獲得競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵,軟件成為了Know-How的封裝容器,以保護(hù)用戶的知識(shí)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(shí)間,通過標(biāo)準(zhǔn)化的軟件PLCopen可以實(shí)現(xiàn)開發(fā)的效率提升,模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化最終實(shí)現(xiàn)靈活性與成本的平衡。
(2)智能輸送系統(tǒng)
智能時(shí)代的制造業(yè)顯著特征在于“大規(guī)模定制”,而我們?cè)谲浖矫鎸?shí)現(xiàn)了機(jī)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(jī)械工裝夾具、輸送系統(tǒng)的調(diào)校,以及機(jī)械磨損對(duì)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(jī)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(jī)械的融合,使得機(jī)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(yùn)營與OICT的融合
今天,智能制造的集成不僅包括了對(duì)軟件、ICT技術(shù)的融合、機(jī)械的延伸,還包括了對(duì)精益運(yùn)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(yùn)營水平提升,一方面,精益思想為我們提供了生產(chǎn)量化進(jìn)而數(shù)字化的根源性目標(biāo),而另一方面,新的技術(shù)、工具也使得精益的實(shí)現(xiàn)方法例如呈現(xiàn)、計(jì)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(yùn)營水平為目標(biāo),自動(dòng)化、信息化、智能化作為實(shí)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(shí)現(xiàn)OEE、質(zhì)量、預(yù)測(cè)性維護(hù)、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(jià)值流、物流的效率,進(jìn)而提升整體運(yùn)營水平。
圖4-基于工業(yè)互聯(lián)實(shí)現(xiàn)整個(gè)制造現(xiàn)場(chǎng)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(huì)的演講:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)4.0:架構(gòu)對(duì)接與應(yīng)用]
自動(dòng)化在這個(gè)新的時(shí)代,成為了多方融合的聚焦點(diǎn),它不僅要去實(shí)現(xiàn)采集、連接、傳輸、控制執(zhí)行,也要進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理、呈現(xiàn)等多個(gè)協(xié)同角色,自動(dòng)化行業(yè)對(duì)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(jìng)爭(zhēng)力的核心。
作為領(lǐng)先的自動(dòng)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(jī)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(jī)交互設(shè)計(jì)mappVIEW,這些都會(huì)成為您的機(jī)器開發(fā)與工廠運(yùn)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(dòng)化展,邀您一同探討智能制造的落地實(shí)現(xiàn)。
歡迎光臨貝加萊SIAF廣州國際工業(yè)自動(dòng)化展展臺(tái)3.1-E17
關(guān)于貝加萊
貝加萊是一個(gè)總部位于奧地利并擁有遍布全球分支機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)型自動(dòng)化企業(yè),2017年7月,貝加萊成為ABB集團(tuán)的一個(gè)業(yè)務(wù)單元。作為全球工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,貝加萊融合了前沿技術(shù)與先進(jìn)的工程能力,為各個(gè)產(chǎn)業(yè)客戶提供機(jī)器與工廠自動(dòng)化、運(yùn)動(dòng)控制、HMI以及集成安全技術(shù)的完整解決方案。通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)如OPC UA、POWERLINK和openSAFETY以及貝加萊強(qiáng)大的Automation Studio軟件開發(fā)環(huán)境,貝加萊不斷重新定義自動(dòng)化工程的未來。貝加萊保持持續(xù)的創(chuàng)新精神,為客戶提供更為簡(jiǎn)化以及超出預(yù)期的工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域前沿技術(shù)與方案。