Навигация по вызовам Индустрии 4.0 в авиационно-оборонном производстве

Будущее производства опирается на способность развивать кибер-физические системы на цехе, драйвящие промышленную автоматизацию, интероперабельность и другие оптимизационные приложения. Этот взгляд — где данные становятся золотым, так как захват, обработка и передача данных будут драйвить каждую бизнес-модель Индустрии 4.0. Производители оборудования в авиации и обороне полагаются на Индустрию 4.0 и цифровую трансформацию для улучшения продуктивности и создания новых моделей генерации выручки — но всё начинается с сбора данных с цеха.

Индустрия 4.0 предсказана к решению многих вызовов, сейчас затрагивающих OEM авиации и обороны: трудности с поставками инвентаря, необходимость оставаться инновационными, разработка энергоэффективного оборудования. Чтобы получить эти выгоды, OEM должны развёрнуть фреймворки и стратегии захвата данных, рассказывающие историю об операциях и взаимосвязанных процессах на цехе. Но это всё ещё очень недавнее изменение традиционных процессов. До появления Индустриального интернета вещей (IIoT) около десятилетия назад захват данных из каждого угла цеха и производственных процессов был практически невозможен.

Решение вызовов извлечения данных на объектах OEM авиации и обороны

Прогресс в IIoT-решениях и Edge-вычислениях позволил использовать данные из самых глубин цеха и транзакционных процессов. IIoT-решения также дали возможность агрегировать и анализировать каждый кусок данных, захваченного из процессов производства оборудования авиации и обороны. Используя IoT-хардвер — датчики, RFID-устройства, умные устройства — захват разнообразных форм данных стал реальностью. Это делает возможным внедрение бизнес-моделей Индустрии 4.0 вроде предиктивного ТО и дата-ориентированных активностей оптимизации производства. Сегодня упомянутый IIoT-хардвер можно подключать к legacy-оборудованию, решая дилемму извлечения данных из активов без беспроводных или цифровых I/O возможностей.

Важно отметить: ограничения извлечения данных существуют и в современном оборудовании. Хотя новые машины способны передавать данные через беспроводную сеть или кабель, захваченные данные обычно крутятся вокруг пропускной способности, утилизации станка и рабочего времени. Данные вроде вибрации оборудования и операционной температуры обычно (и ошибочно) упускаются. Это не должно быть так, так как эти наборы данных играют важные роли при разработке предиктивных расписаний ТО и мониторинге производительности оборудования.

IIoT-хардвер даёт OEM инструменты для дополнения усилий по захвату данных современного оборудования. С датчиком вибрации можно измерять частоту вибрации оборудования в использовании. Захваченные данные затем используются для определения влияния вибрации на инструментальные головы и другие движущиеся компоненты внутри оборудования.

Решение вызовов крупномасштабных внедрений Индустрии 4.0 с помощью IIoT-платформы

Edge-вычисления дают децентрализацию, требуемую для near real-time автоматизации — знака Индустрии 4.0, что хорошая новость для авиационно-оборонного сектора. Хотя способность обрабатывать данные на Edge — фундаментальная часть каждого внедрения Индустрии 4.0, объектовые операции требуют больше вычислительных ресурсов, чем может дать среднее Edge-устройство.

На сцену выходят IIoT-платформы.

IIoT-платформы дают масштабируемые вычислительные ресурсы, требуемые для заводского внедрения Индустрии 4.0. Возьмём пример необходимости внедрить дата-ориентированную стратегию оптимизации производства, чтобы каждый процесс в мастер-плане был оптимизирован. Для сценария инвентарные данные, данные перемещения материалов, утилизации станков, планирования должны быть проанализированы для разработки оптимизированного мастер-плана.

Edge-вычисления не могут дать ресурсы для анализа и оптимизации взаимосвязанных процессов в производственном плане, поэтому нужны возможности IoT-платформы. Не каждая IoT-платформа может справиться с вызовами сектора OEM авиации и обороны. Отраслевая IIoT-платформа, способная дать поддерживающие аналитические инструменты, безопасность и масштабируемость для оптимизации моделей Индустрии 4.0 на объектах OEM авиации и обороны — поэтому требуется для успешного внедрения.