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智慧工業 APP 與標準化的物聯網通信助力提升透明度

眾所周知，構成生產設施的復雜系統往往缺乏透明度，尤其是在這些設施可能包含多臺設備的情況下。在實際應用中，這意味著生產數據會經常出現“不明原因”的低于預期情況。Hymmen 公司推出的 smart2i 工業智能 APP 是一款即用型軟件解決方案，它可以通過連續數據采集的方式解決這個難題。倍福 TwinCAT 軟件中的物聯網功能可以方便地實現包括任何來源的數據在內的標準化數據交換。

總部位于比勒費爾德的機械設備制造商 Hymmen 公司與總部位于威爾的倍福合作已有 30 年。兩家公司都位于東威斯特伐利亞州，相距不到 30 公里（20 英里），Hymmen 公司總經理 René Pankoke 博士認為這是兩家公司能夠在技術方面成功開展戰略合作的理想基礎。例如，Hymmen 公司的人造板或層壓板加工設備通常有數百米長，由若干臺倍福工業 PC 和其它基于 PC 的控制組件構成的網絡實現自動化控制。

客戶愈加重視生產流程的優化

由于設備終端用戶越來越重視生產過程的優化，包括長時間保證產品表面的品質，通過 Hymmen 的 smart2i 軟件解決方案可以集成一個用于連續監測、永久記錄和智能分析設備數據、生產數據以及質量數據的系統。此外，基于云的解決方案能夠安全、永久地實時存儲速度、壓力和消耗量等生產數據。這些信息隨后可以由任何經過授權的用戶根據需要在計算機或移動設備上顯示和“智能”分析。

Smart2i 行業 APP 適用于整個制造業，企業規模不限。而且，由于這個開放式系統可以兼容不同的設備和制造商，因此它的使用不限于 Hymmen 系統。René Pankoke 博士解釋道：“包括設備操作員、工廠經理、總經理以及參與生產過程的所有人員都可以獲取他們所需的確切信息，這些信息可以用作可靠的決策依據。”

軟件解決方案的應用領域

除了能夠顯示設備可用性、單位計數器和設備綜合效率（OEE）等關鍵數據之外，還可以將數字化生產參數與具體的性能數據相關聯。smart2i 系統在處理數據的類型和數量方面也非常靈活：它可以將重點放在整條生產線的性能上（如每分鐘生產的件數或溫度等參數），也可以將重點放在來自某些具體設備（如磨床）的信號上。

生產經理可以隨時在他們的辦公室使用智能手機或任何其它數字終端設備查看和分析最新的信息，能夠追溯每臺設備的參數，可靠地報告生產過程中出現的問題。即使是如室溫、濕度以及原材料的批次變化等外部信號，可能會對數據分析結果產生一定的影響，因此應一并記錄。這樣就能夠并排比較所有參數，從而減少可能會引起客戶投訴的潛在因素。

以前需要人工手填加工路線單和清單來記錄日常生產參數。現在，通過數字化可以幾乎完全消除這一耗時的步驟，這些數值必須立即記錄或者定期直接傳輸到系統中，或者使用平板電腦準時將數據分配給日常生產過程。例如，可以將光澤度儀的測量值直接輸入到系統中保存。包括每一次的測量結果，而不僅僅只是好的結果。連同相關的設備參數一起，可以接下來確定它們之間的關聯性，從而在保持連續性和可持續性的基礎上優化流程。smart2i 的另一個應用領域是預防性維護：可以通過分析當前的數據圖表，在系統停機前盡早檢測出設備磨損情況并加以糾正。

基于 PC 的控制技術提供所需的數據庫

充足的設備和生產數據是實現這種系統監測的先決條件，René Pankoke 博士闡述道：“Hymmen 可以支持那些已經在設備上安裝了足夠多傳感器的用戶對數據進行有針對性、結構化的數字化和數據分析 — 通過訪問企業的所有機器設備。而對于沒有安裝傳感器的用戶，Hymmen 可以將合適的傳感器技術集成到他們的新設備或已經運行的設備中。當然，也可以通過 OPC UA 等通信標準整合現有的數據源。”

在新設備和現有設備中實施 smart2i 時，Hymmen 將倍福的 CX9020 嵌入式控制器用作通信節點。René Pankoke 博士列舉了下列原因：“CX9020 非常適合與 TwinCAT Runtime 和 TwinCAT IoT Communication（TF6701）功能結合使用，將信息快速傳輸至云端。此外，事實證明，基于 PC 的控制技術非常靈活，可以通過大量用于各種接口和總線系統的 EtherCAT 端子模塊連接其他制造商的設備。”例如，通過 EL3443 電力測量端子模塊連續測量和分析設備的能耗。這樣可以快速識別需求高峰，從而能夠采取合適的節約或補償措施。

持續的數據采集和結構化存儲是實現精確和有意義的分析的基礎：提供的數據越全面，針對用戶需求單獨開發的工具得出的結論就越有依據。因此 TwinCAT 軟件中的物聯網通信功能對于 smart2i 來說特別重要，René Pankoke 博士認為：“物聯網功能有利于在很短的周期時間內將大量信號傳輸到云端應用程序。此外，smart2i 未來還將增加人工智能和大數據分析功能。”

顯示方便，數據安全性高

用于顯示信息的操作界面可以定制，包括質量管理部門需要使用的技術參數、生產管理部使用的可用性和性能數據以及維修部門使用的特定信息等。因而能夠隨時顯示和分析所有可用的數據。

據 René Pankoke 博士介紹，smart2i 軟件解決方案與經過認證且符合 GDPR 合規要求的云解決方案協同工作。這樣可以防止數據被盜和丟失，確保數據存放于安全的位置，保障故障安全。更重要的是，云解決方案也與企業 IT 架構兼容。報文通過 TwinCAT 控制平臺中的倍福證書從設備加密傳輸至云端，防止未經授權的訪問。

圖片譯文

定制化 smart2i 操作界面示例

Hymmen 設備上的傳感器實例

倍福官網：https://www.beckhoff.com.cn/zh-cn/company/press