Умное производство: использование технологий для инноваций и прибыли

Обновлено 13 апреля 2022

 

Когда рискованно ждать? Когда все остальные движутся вперед. Использование технологий умного производства скорее, а не позже — правильный выбор. Industry Week сообщил, что большинство производственных компаний работают хотя бы над одним проектом умного производства с конца прошлого года и что «переход к умному производству может помочь вам достигать и обслуживать клиентов лучше и прибыльнее». Они также сказали, что многие бизнесы экспериментируют, добавляя датчики к существующему оборудованию. Почему не попробовать?

Что подразумевается под умным производством?

Умное производство — это концепция использования данных в реальном времени для доставки действенных инсайтов, движущих улучшение процессов, оптимизацию процессов, увеличение использования оборудования и высоко гибкие ответы в системах умного производства.

Это использование данных ведет к заводам умного производства, где производственное оборудование интегрировано со сбором данных, аналитическими платформами и другими новыми технологиями. Умное производство использует разные технологии для этого. Эти технологии и инструменты включают компьютерные управленческие системы, моделирование данных, робототехнику и периферийные вычисления.

Концепция умного производства существует много лет, но технологии теперь делают её реальностью. Она укоренена в растущем принятии оцифровки в производственном процессе. По мере того как системы массового производства растут для удовлетворения потребностей потребителей в растущей глобальной экономике, данные, созданные слиянием киберно-физических систем, все больше используются для улучшения общих операций.

Производственное оборудование подключено датчиками или устройствами для мониторинга и сбора данных во время производственного процесса. Эти данные могут напрямую стримиться в облако, или могут использовать периферийные или туманные вычисления для обработки перед отправкой в облако. Данные, полученные облаком, используют множество новых технологий: Искусственный Интеллект (ИИ), передовый анализ данных, надежные алгоритмы машинного обучения и платформы мониторинга станков. Затем они трансформируют данные в действенные инсайты, которые можно использовать для более острых решений.

Выгоды умного производства تمتد на все предприятие. Инсайты используются для адресации проблем в цепочке поставок и разработки программ предиктивного обслуживания. Умное производство может даже предоставлять ценный анализ данных для повышения ценности ПО планирования ресурсов предприятия (ERP).

Приход умных технологий в производственную отрасль меняет то, как компании делают бизнес. С интеллектуальным производством все производственное дело может трансформироваться в более худое data-driven компанию, собирающую значительные выгоды и революционизирующую бизнес-процессы.

Как умное производство связано с Индустрией 4.0

Давайте посмотрим на развитие промышленного оборудования и рассмотрим каждую последовательную революцию, внесшую огромные приросты продуктивности.

Во время первой промышленной революции производство перешло от ручного домашнего модели к заводу. Инновации вроде водяной и паровой силы сделали массовое производство обыденным.

Вторая промышленная революция принесла дальнейшие инновации: улучшенное сталелитье и электрификация заводов. Человек мог теперь управлять станком для производства гораздо большего объема товаров по сравнению с эрой ручных изделий.

Третья промышленная революция увидела компьютер, вводящий автоматизацию и поднимающий производственные процессы на еще более высокие уровни продуктивности. Это позволило обширное улучшение процессов и приросты эффективности.

Коллекция новых технологий теперь питает четвертую промышленную революцию, известную как Индустрия 4.0. Она состоит из набора технологий: промышленный интернет, искусственный интеллект, машинное обучение, аддитивное производство, периферийные вычисления, робототехника, дополненная реальность и другие умные технологии.

Что такое Индустрия 4.0? Индустрия 4.0, также известная как Четвертая промышленная революция, или 4IR, — всеобъемлющий термин для ссылки на то, как компьютеры, данные и автоматизация эволюционируют и сходятся вместе, меняя то, как происходит работа, и в частности производство. Читайте Полное Руководство.

Эти технологии позволяют производственным заводам использовать огромные данные, создаваемые на каждом куске оборудования, для улучшения эффективности, включения умных сервисов для дополнительной выручки и развертывания киберно-физических систем, увеличивающих операционную эффективность и влияющих на стратегию роста.

Вот ключевые области, где умное производство связано с Индустрией 4.0:

• Значительно повышает операционную эффективность: Используя данные, компании могут создать сквозную визуализацию производственного процесса. Данные в реальном времени и передовые аналитики означают, что ранее незамеченные тренды теперь могут быть обнаружены. Эти данные могут быть контекстуализированы и доставлены пользователям — от интерактивных HMI в точке операции до менеджеров или техников для более быстрого, более точного принятия решений. Эти подключенные системы затем связываются с ERP-системами, ПО качества, финансовым ПО и другими функциональными областями. Это создает эффективную и продуктивную умную среду.
• Снижает простой станков: Простой — одно из самых значительных безрасходств ресурсов. С технологиями Индустрии 4.0 компании могут обнаруживать проблемы до их возникновения. Аналитика данных предоставляет состояние станка до уровня шпинделя, позволяя операторам быстро вносить изменения. Для неплановых остановок алерты и тревоги отправляются техникам, которые могут затем стажировать оборудование и детали для ремонта во время следующей переналадки. Эта обработка больших данных означает, что компании могут развивать прескриптивные и предиктивные программы обслуживания на основе фактических условий, мониторя и развертывая долгосрочную стратегию снижения простоя по всему оборудованию.
• Движет безопасность работников: Технологии Индустрии 4.0 могут помочь в создании самой безопасной среды когда-либо в производстве. Робототехника, связанная с платформой IIoT мониторинга завода, может выполнять опасные задачи, ранее выполняемые людьми. Алерты и тревоги также позволяют операторам обнаруживать условия отказа и безопасно останавливать оборудование — защищая и операторов, и оборудование от вреда. Фактически, 41% производителей, использующих технологии Индустрии 4.0, сообщают о значительном увеличении безопасности работников. Целые системы мониторинга завода для тепла, влажности, обнаружения газа/дыма и других средовых условий могут быть даже запрограммированы для работы в сочетании с машинами для создания экосистемы умной фабрики с исключительными стандартами безопасности.
• Берет под контроль управление и оптимизацию запасов: Будь то сырье, НЗП или готовая продукция, запасы всегда на уме у производственного менеджера. Умная фабрика может использовать технологии Индустрии 4.0 для точного сканирования при получении, локации и подборе. Датчики и устройства вроде RF также позволяют отслеживать НЗП, так что ценностные шаги точны в реальном времени. IIoT-платформы Индустрии 4.0 позволяют глубокий анализ данных для надежного ABC-анализа, помогающего приоритизировать высокомаржинальные товары во время скачков спроса или сбоев в цепочке поставок. Интегрируя данные в реальном времени с ERP и другим финансовым ПО, затраты на запасы могут быть автоматизированы.
• Значительно улучшает управление цепочкой поставок: Управление цепочкой поставок жизненно важно для производства. Использование умным производством датчиков, периферийных вычислений и промышленного интернета позволяет многим технологиям Индустрии 4.0 улучшать производительность цепочки поставок. Передовый анализ данных означает, что компании могут устанавливать надежные MOQ. Это также позволяет им определять необходимость буферных запасов и оптимизировать буферы соответственно. Планирование спроса может быть смоделировано для предоставления точных прогнозов, и системы имеют аналитическую силу для надежного контингентного планирования «что-если», чтобы оставаться впереди сбоев.

Потенциал умного производства

Потенциал умного производства огромен. Интеллектуальные заводы с подключенными устройствами могут доставлять данные в реальном времени и связываться с аналитическими движками, использующими облачные вычисления. Это соединение делает умную фабрику более отзывчивой и гибкой.

Данные направляют активности операции и говорят производителю, что делать. Это влияет на все предприятие, а не только производственный отдел. Системы качества могут использовать ИИ для встроенного визуального инспекта и точных весов и измерений на единицу. Как производственные системы данных, данные качества сразу доступны для лучшего принятия решений.

Эта же коллекция датчиков даст визуализацию в реальном времени статуса станков. Операторы могут быстрее реагировать в производстве, сокращать простой, устранять заторы и сообщать проблемы техникам. В комбинации с алгоритмами ИИ и ML эти датчики и устройства могут позволить программы предиктивного обслуживания, вытаскивающие обслуживание станков из пассивного, реактивного состояния в проактивную функцию добавленной ценности. Это помогает производителям контролировать затраты, сокращать простой и удлинять срок службы оборудования.

Умное производство может также генерировать новые продукты и ценностные сервисы. Возможность мониторить продукт до конца его срока службы — gamechanger, открывающий компаниям беспрецедентный уровень полевого сервиса и помогающий им проектировать лучшие продукты в будущем.

Этот потенциал уже доказывает себя через результаты. Для компаний, использующих технологии Индустрии 4.0 для развития умного производства, 88% сообщают о более высокой продуктивности, 74% — о более высокой прибыльности, 43% — об увеличении удовлетворенности клиентов, 42% — об увеличении аптайма станков. Эти выгоды не могут быть переоценены.

MachineMetrics разблокирует точные производственные данные в реальном времени для мгновенной видимости в операции, позволяя умное производство от цеха до верха.

Вызовы умного производства

Как и все революции, прогресс к полной оцифровке займет время. По пути нужно преодолеть несколько препятствий. Эти могут включать:

• Безопасность: Только интернет видит десятки тысяч нарушений безопасности каждый день, и промышленный интернет не исключение. Страх за безопасность системы давно на уме производственных менеджеров, но сегодня облачные вычислительные системы более безопасны, чем когда-либо. Хотя восприятие слабой безопасности есть, реальность в том, что нарушения гораздо более вероятно приходят от пользовательских станций внутри компании, чем через взлом облака. Узнайте больше о безопасности для IIoT.
• Отсутствие единообразия: Пока технологии умного производства стабильно растут, отрасль все еще очень фрагментирована. DIY-системы много, и компании часто вынуждены подгонять устройства от одного поставщика к ПО от другого. Также есть разные методы подключенности, от проводных к беспроводным к сотовым. Компании часто не имеют in-house навыков для подключения, синхронизации и развертывания системы от других вендоров. MachineMetrics устраняет эту проблему с готовым набором устройств, которые могут подключаться множественными методами для обеспечения того, что данные не только собираются, но и трансформируются и стандартизируются для движения ценности.
• Интероперабельность: Многие системные ПО поставщиков не полностью интероперабельны с legacy корпоративным ПО, ведучи к нежеланию развертывания. Альтернативно, поставщики могут использовать IP-силу IoT ПО для принуждения производителей покупать дополнительное ПО, которое они не хотят или не нужно. В отличие, платформа MachineMetrics интегрируется через API с существующим корпоративным ПО для улучшения его возможностей, а не устаревания его.
• Потеря рабочих мест в производстве и IT: С высоким уровнем автономных или полуавтономных станков многие рабочие могут бояться потерять производственные работы. Этот страх также верен для IT-профессионалов, боящихся быть перегруженными развертыванием радикальной новой системы только чтобы быть уволенными и замененными роботом.

Применение IIoT с MachineMetrics

Промышленный интернет вещей (IIoT) предлагает огромную возможность достичь умного производства, питаемого технологиями Индустрии 4.0. MachineMetrics предлагает out-of-the-box функциональность для реализации этого. Наша платформа также позволяет передовые аналитику, машинное обучение и подключение устройств через завод (включая новое OEM и legacy аналоговое производственное оборудование).

MachineMetrics понимает, что умное производство не должно быть затратным или ad hoc. Используя лучшую в классе платформу, компании могут реализовать выгоды умного производства и захватывать беспрецедентную экономию затрат, более высокую продуктивность, лучшее качество, улучшенные процессы и конкурентное преимущество в своей среде умного производства.

Точные данные движут умное производство

Забронировать Демо