追求采用工業(yè)4.0的迅速增長(zhǎng)的需求只是由于全球大流行之后發(fā)生的大規(guī)模破壞而加劇了,不幸的是,這一大流行仍在蔓延。諸如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),大數(shù)據(jù)和制造業(yè)邊緣的基于AI的流程自治等驅(qū)動(dòng)因素推動(dòng)了對(duì)工業(yè)4.0的追求,此外還有增材制造,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí),云計(jì)算和先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)等制造業(yè)的其他重大變化。
與數(shù)字化競(jìng)爭(zhēng)者相比,在數(shù)字化程度高的方面取得領(lǐng)先的領(lǐng)先組織在數(shù)字化進(jìn)程中遙遙領(lǐng)先。這些組織在追求的大多數(shù)商業(yè)案例中都取得了成功,并積極致力于成為采用工業(yè)4.0并在其制造運(yùn)營(yíng)和價(jià)值鏈中啟用技術(shù)的先驅(qū),其目標(biāo)是為未來(lái)作更充分的準(zhǔn)備,更具彈性,更加敏捷,更快,更多。比以往任何時(shí)候都更有效率。他們已經(jīng)清楚地表明,這是戰(zhàn)略信念,自上而下以及從頭到尾的人們參與的結(jié)合,以及在整個(gè)價(jià)值鏈中同時(shí)實(shí)施使能技術(shù)和用例的結(jié)合,這些使人能夠真實(shí),有益地體現(xiàn)工業(yè)4.0。
可以肯定的是,工業(yè)4.0要求整個(gè)價(jià)值鏈的端到端連通性,而制造則是數(shù)字化過(guò)程的中心,在那里數(shù)據(jù)從車(chē)間自由地流到頂層和頂層。隨著數(shù)據(jù)向前或向上移動(dòng),數(shù)據(jù)將以如下方式進(jìn)行精煉:可以立即自動(dòng)做出決策,而不會(huì)中斷流程,還可以通過(guò)以下方式獲得需要進(jìn)行戰(zhàn)略調(diào)用之前進(jìn)行仔細(xì)檢查的運(yùn)營(yíng)情報(bào):多個(gè)IT應(yīng)用程序的同一網(wǎng)絡(luò)與必需的現(xiàn)代技術(shù)緊密結(jié)合,從而提高了整個(gè)價(jià)值鏈的效率,減少了損失,保留了客戶(hù)并提高了底線結(jié)果。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)具有改變現(xiàn)有制造工廠及其價(jià)值鏈的潛力。它通過(guò)釋放真正的過(guò)程知識(shí)和自主操作的能力來(lái)做到這一點(diǎn),它通過(guò)從啟用的設(shè)備和過(guò)程設(shè)備中收集傳感器數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn),同時(shí)允許機(jī)器對(duì)機(jī)器(M2M)通信以基于ML創(chuàng)建的觸發(fā)器來(lái)啟用智能操作并通過(guò)在制造邊緣對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理而生成。
IIoT和ML創(chuàng)建自主權(quán)的真正好處在于,它可以在大多數(shù)制造商的現(xiàn)有流程中完全部署??隙ǖ氖?,需要在現(xiàn)有設(shè)備上增加額外的傳感器以用于新的過(guò)程指標(biāo),或者具有相當(dāng)簡(jiǎn)單但仍必不可少的設(shè)備代理應(yīng)用程序。使用ML,您可能需要確保對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行“完善”以消除錯(cuò)誤,減少冗余并從外圍流程中引入足夠的上下文,以使ML有效。
IIoT是實(shí)現(xiàn)與工業(yè)4.0部署相關(guān)的效率和自動(dòng)化相關(guān)結(jié)果的絕對(duì)基石。如果沒(méi)有IIoT(邊緣感知),那么從車(chē)間收集大量數(shù)據(jù)并為其增值的能力將無(wú)法發(fā)揮大的效力。IIoT增加了數(shù)字化過(guò)程成功所需的數(shù)據(jù)充實(shí)水平。
大爭(zhēng)論:IIoT還是MES?
但是,圍繞與IIoT及其在工業(yè)4.0中的作用有關(guān)的一個(gè)特定領(lǐng)域,存在很多爭(zhēng)論:IIoT平臺(tái)與基于單一功能的應(yīng)用程序結(jié)合使用,是否具有取代MES的必要條件?換句話說(shuō),IIoT是否與ML / AI和其他專(zhuān)業(yè)應(yīng)用程序一起取代了MES?
我們認(rèn)為,這種觀點(diǎn)并沒(méi)有真正考慮到工業(yè)4.0的先決條件和后續(xù)表現(xiàn)。根據(jù)我們的白皮書(shū),IIoT對(duì)MES的事情,這是從來(lái)沒(méi)有IIoT與MES的情況; 如果必須在價(jià)值鏈中真正追求工業(yè)4.0,則存在的唯一可能的情況就是帶有IIoT的MES 。
讓我們了解為什么。IIoT的核心是充當(dāng)設(shè)備,已連接設(shè)備和更高級(jí)別應(yīng)用程序之間的一種中間件。IIoT平臺(tái)可能具有在邊緣利用數(shù)據(jù)和應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí),生成某種自動(dòng)的,學(xué)到的響應(yīng)或動(dòng)作的能力,同時(shí)在機(jī)器之間甚至與更高級(jí)別(業(yè)務(wù))的應(yīng)用程序之間進(jìn)行水平通信以提交數(shù)據(jù)。警報(bào)或輸入。除此之外,IIoT平臺(tái)還需要有助于執(zhí)行特定功能的應(yīng)用程序,以進(jìn)一步使用收集到的數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為信息,這些信息可能會(huì)帶來(lái)超出車(chē)間的實(shí)際長(zhǎng)期利益,例如,對(duì)類(lèi)型進(jìn)行決策根據(jù)天氣,當(dāng)前可用的勞動(dòng)力或隊(duì)列中客戶(hù)訂單的混合情況來(lái)處理材料。
這就是MES的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)上,MES既可以協(xié)調(diào)制造過(guò)程,又可以基于收集到的操作數(shù)據(jù)提供上下文,以幫助實(shí)時(shí)和持續(xù)改進(jìn)上下文中的決策。從過(guò)程的角度看,MES是無(wú)處不在的,即它直接或間接地涵蓋了每個(gè)制造功能,從而影響生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品本身。MES包括過(guò)程,過(guò)程步驟,過(guò)程模型和控制生產(chǎn)的規(guī)則的數(shù)據(jù)定義。與IIoT和數(shù)據(jù)平臺(tái)結(jié)合使用時(shí),任何結(jié)合了單維度軟件的IIoT平臺(tái)都無(wú)法開(kāi)始提供功能齊全的現(xiàn)代MES所能提供的那種結(jié)果。
MES在工業(yè)4.0中扮演的角色至關(guān)重要。MES位于整個(gè)數(shù)字化過(guò)程的中心。為什么?MES不僅從制造過(guò)程中收集數(shù)據(jù),而且即使在制造邊緣,它也為數(shù)據(jù)提供了非常需要的上下文。MES提供的環(huán)境可以是所做出的決定之間的差異,該決定可以中斷或進(jìn)一步改善流程或生產(chǎn)。它為通過(guò)IIoT成功使用ML提供了必要的環(huán)境。
除了提供流程和業(yè)務(wù)環(huán)境外,MES還負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)整個(gè)制造流程,這意味著MES是規(guī)則的執(zhí)行者和業(yè)務(wù)刺激的推動(dòng)者,而這些都是從流程之外獲得的,例如您在供應(yīng)鏈中可以找到的管理。
對(duì)于一個(gè)單獨(dú)的應(yīng)用程序來(lái)說(shuō),這種包羅萬(wàn)象的方法是不可能的,因?yàn)榱鞒痰木幣判枰麄€(gè)工廠基礎(chǔ)架構(gòu)的全面覆蓋。MES基本上構(gòu)成了流程的數(shù)字孿生,并允許IIoT將其用作框架,以實(shí)現(xiàn)已啟用設(shè)備和設(shè)備的所有動(dòng)態(tài)動(dòng)作。該應(yīng)用程序就其本質(zhì)而言,還與價(jià)值鏈的其他IT應(yīng)用程序集成和協(xié)作,這使其成為引入工業(yè)4.0和IIoT的理想工具。
在任何工業(yè) 4.0部署中,重要的可交付成果被認(rèn)為是速度和彈性。除了明顯的效率提高外,這些都是MES響應(yīng)能力,可見(jiàn)性和標(biāo)準(zhǔn)化的直接衍生。
智能制造市場(chǎng)
工業(yè)4.0模型的核心是智能制造市場(chǎng)的概念,該市場(chǎng)有望帶來(lái)更高的生產(chǎn)率,效率和更低的制造成本。通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)智能市場(chǎng),利用遍布車(chē)間的設(shè)備網(wǎng)絡(luò),制造業(yè)將從線性生產(chǎn)“流水線”轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)生產(chǎn)模型。智能市場(chǎng)擴(kuò)展到智能調(diào)度,智能調(diào)度和智能服務(wù)。使用物聯(lián)網(wǎng)和智能技術(shù)的智能市場(chǎng),不必限于工廠車(chē)間。它可以涵蓋全球工廠網(wǎng)絡(luò),其中包括可以競(jìng)標(biāo)處理產(chǎn)品訂單的外部供應(yīng)商。這有可能進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)率,設(shè)備利用率和吞吐時(shí)間,并使企業(yè)更加靈活地響應(yīng)客戶(hù)需求。
只有能夠與支持IIoT的設(shè)備,數(shù)據(jù)平臺(tái)以及IT /業(yè)務(wù)級(jí)應(yīng)用程序(如ERP,CRM和SCM)協(xié)作的現(xiàn)代MES應(yīng)用程序才能有效地參與這個(gè)工業(yè) 4.0市場(chǎng)。用于過(guò)程可見(jiàn)性,驗(yàn)證和糾正措施的必要數(shù)據(jù)收集還有助于市場(chǎng)使用實(shí)時(shí)的,過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行決策的可行性。
MES可以更改路線,配方,工作說(shuō)明并在整個(gè)供應(yīng)鏈中發(fā)送警報(bào),以通過(guò)與自動(dòng)化層集成并產(chǎn)生更深的操作智能來(lái)創(chuàng)建所需的速度。
MES協(xié)調(diào)多個(gè)工廠中的工作流的標(biāo)準(zhǔn)流程也導(dǎo)致了人們非常期望的價(jià)值鏈彈性。以編程方式確保在MES中有效地驅(qū)動(dòng),實(shí)施和記錄所需的任何更改或?qū)嵺`活動(dòng)或要采用的程序。
MES和IIoT是相互結(jié)合的;但是,并非所有MES產(chǎn)品都可以用于IIoT。MES的基礎(chǔ)設(shè)施需要準(zhǔn)備就緒:它能否真正容納通過(guò)IIoT生成的大量數(shù)據(jù)?它可以同時(shí)提供支持ML的邊緣處理和收集數(shù)據(jù)的批處理嗎?IIoT應(yīng)該在ML的幫助下實(shí)現(xiàn)流程自動(dòng)化;但是,如果沒(méi)有MES所提供的上下文,響應(yīng)性和編排,則所實(shí)現(xiàn)的任何自動(dòng)化操作都只會(huì)獲得次優(yōu)的結(jié)果。
因此,在決定不采用MES來(lái)追求自動(dòng)化和數(shù)字化之前,請(qǐng)記住,MES是工廠所需的自動(dòng)化和數(shù)字化的關(guān)鍵部分。它連接并容納IIoT生成的數(shù)據(jù),并將其與價(jià)值鏈的其余部分放在一起。它不僅是數(shù)字制造市場(chǎng)的核心,而且還可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)價(jià)值鏈的改進(jìn),這是任何IIoT平臺(tái)都無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。