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看看以物聯網為核心的未來工廠吧
作者:老曾 | 來源:物聯網智庫
2018-07-13
“環保運動“,人工上漲,讓本來就“釘子尖上削鐵”的制造行業,雪上加霜,江河日下,目前處于價值鏈最低端的工廠,未來如何在價值鏈中跳上龍門?一些什么新的技術會改變我們的工廠??未來的工廠到底是什么樣子?

 

  

(著名的“微笑曲線”--制造業處于整個價值鏈最低端)

假定不出什么意外,10年或者20年后,我相信所有讀我文章的朋友仍然在這個世界活蹦亂跳,那么,你--尤其那些仍在深夜昏昏欲睡還在倒班的員工,或者看著財務報表唉聲嘆息的老板們,您可能會不得不感興趣---貿易戰,“環保運動“,人工上漲,讓本來就“釘子尖上削鐵”的制造行業,雪上加霜,江河日下,目前處于價值鏈最低端的工廠,未來如何在價值鏈中跳上龍門?未來我們靠什么來逃出生天?一些什么新的技術會改變我們的工廠?未來人還能在工廠做些什么?未來的工廠到底是什么樣子?今天帶大家一起來看看位于瑞士日內瓦國際電工組織(IEC)帶來的白皮書(有節略)---未來的工廠(未來已來,這不是科幻小說)

介紹

未來的生產世界會是什么樣子? 人與機器如何相互溝通? 我們的工作能否適應我們的需求? 在未來的工廠中,人們將不得不接受日益復雜的工藝,機器和部件世界。 這將需要新的操作理念來優化人機操作。靈活的,適應性的和智能的制造過程將成為衡量成功的標準。 為了全面了解整個價值鏈,“虛擬”與“真實”的結合將使工廠能夠使用更少的資源更快速,更高效地生產更多產品。 企業也將能夠更快地響應市場,滿足個人產品日益增長的需求。

目前,全球很多制造工廠和生產設施正在建立系統,使其具有適應性,完全連接,分析和更高效。 這些新的制造系統引入了一場名為未來工廠(FoF)的新工業革命。 這一模式標志著以全面自動化為特征的制造業新階段的開始,并且涉及制造工廠內外的技術和現場設備。 它代表了由工業革命和數字時代引發的機械時代的交匯,在這個時代,大量的信息可以被存儲,然后在瞬間從數據庫中檢索出來。

未來工廠的目標是通過參與價值鏈所有要素的連通性實時確保所有相關信息的可用性,并提供根據需求從這些數據中推導出最佳價值鏈流程的能力。通過人,物和系統的相互作用,一個動態的,實時優化和自組織(dynamic, real-time optimized and self-organizing)的價值鏈將會形成。這個價值鏈可以是多供應商的,并且可以根據不同的商業目標進行調整,如成本,可用性和資源消耗。

IEC國際標準有助于提高工廠的安全性,安保性和可用性,并構成提高產品可靠性和質量的基礎。 IEC為公司,行業和政府提供了一個平臺,用于會議,討論和制定他們所需的國際標準。

2目前制造業環境

制造范例也在幾個世紀內發展。圖2-1顯示了從工藝制造到大規模生產的發展過程,它為廣泛的人們提供了各種各樣的產品,然后轉向專業化和多元化生產,以反映客戶的個人需求 - 在更高效和高科技水平上。

但是,解決產品需求本身并不能使制造企業具有競爭力。應該認為,當前制造業正在經歷快速變化,這是由全球化和生產鏈的早期和后期階段所驅動的,正如圖2-2中的微笑曲線所示,因為制造業已成為提供產品中最小的增值過程

在這種情況下,也需要考慮人口變化等社會經濟趨勢。在制造領域,這意味著工作場所必須進行適當的調整,例如,增加智能輔助系統,使工人能夠專注于創造性和增值任務,并減少常規和壓力密集型勞動力,并促進在整個工人和制造系統之間傳遞知識。

重要的是要認識到公司在價值鏈中的位置是業務成功的基石。有必要通過可見性,協作,綜合和速度來爭取卓越的供應鏈。

在現代生產生態系統中,價值鏈必須是雙向的,每個環節不僅支持貨物的流動,還支持信息的流動。供應鏈和生產過程要跨越組織邊界進行優化,信息孤島(Information silos)必須在合作伙伴內部和合作伙伴之間被打破。

3未來工廠的概念

出于這個原因,在制造業中采用適當的IT系統至關重要。 根據成熟度,這些系統通過可視化,集成和連接以及生產系統的智能分析,支持整個價值鏈中知識和復雜性的管理,即跨多個組織單位的生產中的全部增值活動。

制造業的趨勢正在朝著物理和數字世界的無縫集成方向發展,以便在分布式制造基礎架構中實現快速集成,反饋和控制回路。

這要求覆蓋在整個產品和生產周期中分布式數據的完整性和一致性。為了確保這一點,分布式制造系統的數字化和鏈接構成了實施未來工廠的關鍵措施,例如,通過整合新型生產設備,這些設備將互相高度互聯,并將廣泛組織起來,同時提供新的基于來自生產設備和產品本身的實時生產數據的決策支持形式。

3.1開放的價值鏈

隨著個性化產品需求的增加,產品生命周期越來越短。為了應對這些變化帶來的要求,價值鏈系統需要變得更具適應性,靈活性和彈性,并且需要在資本支出方面進行優化。

IT開發及其在物流行業的進展使得在考慮物料清單(BOM)和工作分解結構(work breakdown structures ,WBS)等信息的同時,實現近乎實時的價值鏈計劃和執行的數值模擬和優化最終產品和價值鏈結構,工程數據,如產品規格,產品設計模型和工藝參數,以及從客戶咨詢,設計工作,生產,物流,安裝,使用和維護中收集的運營數據。

因此,制造流程,生產路徑和資源管理將不再需要由人來處理,因為機器和IT系統本身將決定最佳的前進方向:價值鏈自我控制。 在這個過程中,需要適當的算法,這些算法支持透明和公平的決策,以確定全局最優。

3.2靈活生產

不僅整個價值鏈必須變得更加靈活,單一的生產系統也必須適應快速變化的客戶需求。 圖3-1概述了制造系統為適應不斷變化的市場環境而必須提供的靈活性種類。

單個產品規格將轉移到將要分發到相應設施的生產計劃,工作說明和機器配置。 在未來的工廠中,該過程通過適當的IT界面和規劃工具自動進行,該界面和規劃工具集成了相關的設計和制造執行系統,并通過智能映射機制從產品配置中提取各自的設置。 

3.3以人為本的制造業

IT系統可以將人與工作場所之間的新關系帶入未來的工廠。 圖3-2顯示了人與工廠之間關系的過去和未來關系的使用案例。

而且,在過去的人與人之間的關系中,制造知識積累在工廠中。因此,將獲得的知識重新分配給其他工廠是困難的,由于知識積累只能本地化,知識經驗傳承受到限制,從而導致公司的生產力下降。 

未來的人工關系將通過使用支持工作時間動態安排的先進IT變得更加靈活,這樣個人時間表將會更受尊重。由于數據存儲,語義技術和工作人員合并和分析公司經驗以及他/她自己創造新想法的經驗,跨平臺知識共享將得到加強,學習周期將縮短。此外,智能機器人技術將有助于改善生產中的人體工程學,以幫助解決工人的需求,并支持他們進行負荷密集型日常工作,這將為工人提供專注于知識密集型活動的機會。

3.4商業模式

微型工廠是支持創新商業模式的新技術的一個例子。微型工廠是一個國際概念,其中包括與計量相結合的小型化單元或混合工藝的創建,

材料處理和組裝以創建以全自動方式生產小型和高精度產品的能力,同時提供節省成本和資源的優勢。

在亞洲,尤其是在日本,許多微型工廠活動正在進行中,微型機電系統(MEMS),微機化機床和加工技術正在加速這種技術在電子元件生產,流體機械,建筑部件生產和半導體封裝中的應用。

微型工廠的主要優點是成本效益,靈活的生產解決方案,易于管理生產流程,提高生產力速度和人力資源培養。

3.4.1 眾包(Crowdsourcing)

3.4.2 萬事皆服務(Anything-as-a-service)

與眾包業務模式類似,服務導向(Service orientation)正在進入制造領域。服務導向適用于制造業生態系統,以提高其靈活性,因為服務能夠按需消費,從而解決了對不斷變化的市場需求,更快反應。然而,萬事皆服務(anything-as-a-service,XaaS)不限于產品設計和生產,就像眾包一樣。它可能涉及整個產品生命周期,包括產品設計,制造,使用,維護和報廢或回收,并且不僅可以提供由其他人執行的服務,還可以通過集成物聯網組件來實施。

3.4.3共生生態系統(Symbiotic ecosystem)

在進一步考慮眾包,XaaS和擴展程度融合和服務化,注意力也集中在涉及制造業生態系統的其他領域,如能源和智慧城市。因此,整合多種生態系統的全球平臺應該考慮彼此之間的相互影響,并開發協同效應,從而改善純粹生產系統和生產網絡方面的基礎設施。

3.5地方舉措

我們需要各種地方舉措來解決未來概念工廠產生的挑戰。其中許多共同的主題,如提高效率和個性化生產。根據各個地區或國家的社會和工業環境,可持續性或質量等其他關鍵方面發揮作用。為了實現所涉及的總體目標,所有倡議都提議利用諸如物聯網,添加劑制造(3D打?。┖蛿祿治龅燃夹g。

3.5.1先進制造業(Advanced manufacturing)(美國)

在美國,諸如智能制造領導聯盟(SMLC)或工業互聯網聯盟(IIC)等一些舉措正在推廣先進制造的概念,該概念基于先進新技術的整合,如物聯網進入制造業,以改善生產產品和制造工藝。

先進制造業合作伙伴(AMP)已經完成了大量的學習和工作,該委員會是向美國總統科學技術顧問委員會報告的,他們的建議描述了先進制造辦公室(AMO)和美國各地建立的各種創新中心倡議的基礎。

先進制造背后的概念通常也被稱為智能制造,并專注于生產環境中的智能產品和對象,這些產品和對象支持工廠和生產網絡中的產品設計,調度,協調和流程執行,以增加效率和使產品個性化。

3.5.2 電子化( e-Factory)(日本)

日本的電子工廠正在實現工業互聯網在制造控制和數據分析方面的先進應用,旨在優化生產力和節能。電子工廠方法有助于在新興技術的幫助下使工廠真正可見,可測量和可管理(見圖3-5)。

隨著越來越多的數據將由設備,機器,傳感器和其他ICT設備產生,大數據分析將有力量顯著改變未來制造業的競爭格局。通過工業互聯網將制造控制和大數據分析結合起來(及物聯網),將為所有制造領域帶來巨大機遇。

下一代電子工廠的潛在意義非常廣泛:包括傳感,智能機器人,知識工作自動化,物聯網,云服務,3D打印等。應對未來的市場需求并開發新的商業模式。

3.5.3工業4.0(德國)

工業4.0是第四次工業革命,由網絡經濟實現,并由無縫連接的智能設備,技術和流程支持。第四次工業革命的愿景是提供數字化,智能服務和互操作接口的網絡物理生產系統,以支持靈活的網絡化生產環境。智能嵌入式設備將開始無縫地協同工作,例如通過物聯網,集中式工廠控制系統將讓位于分散式智能技術,因為機器對機器通信觸及車間每個角落。

工業 4.0的愿景并不局限于單一生產設施的自動化。它融合了核心功能的整合,從生產,物料采購,供應鏈和倉儲一直到最終產品的銷售,與新技術相關的跨業務流程的高度集成和可見性將提高運營效率和響應能力,以及制造和改進產品設計能力。

為了推進工業4.0應用,德國的VDMA,Bitkom和ZVEI等,大型公司和研究機構,包括德國的工業協會。都在參與研究計劃。

3.5.4智能制造(中國)

中國正在推進智能制造,該計劃將通過合并ICT,自動化技術和制造技術來推動所有制造業務。智能背后思想的核心,就是從傳感器數據的無處不在的測量中獲取信息,以實現自動實時處理以及智能優化決策(即物聯網)。智能制造實現了跨企業生產網絡的橫向集成,通過企業的設備,控制和管理層進行垂直集成,以及從產品設計到生產到銷售的所有產品生命周期集成。

智能制造的目標是提高產品創新能力,獲得快速的市場反應能力,提高全國制造業的自動化,智能化,靈活和高效的生產工藝和方法。為實現這一目標,中國制定了“2025中國制造”戰略,旨在追求制造領域的創新,質量和效率。

4驅動技術

4.1.1連接性和互操作性

連接性和互操作性被定義為系統與其他系統交互的能力,不需要特別的努力來進行集成,例如界面的定制等等。

由于生產系統的低效集成是未來工廠的主要推動因素,因此必須在各個層面建立互操作性:

l 組裝和連接制造設備或產品時的物理層面

l 交換信息或共享服務時,IT層面

l 在業務層面,業務和目標必須一致。

圖4-1,在制造環境中建立互操作性時,互操級別的可視化,必須考慮不同的集成維度:

l 垂直整合,即沿IEC 62264 / IEC 61512定義的自動化金字塔。這包括從機器內的傳感器和執行器到ERP系統的工廠內部集成。

l 橫向整合,即沿著價值鏈和整個生產網絡。

l 集成工程和產品/生產生命周期應用(例如IEC 62890),以便在產品和服務開發和制造環境之間實現低成本的知識共享和同步。

傳統產業價值鏈由獨立實施的系統組成,包括硬件系統(PLC,DCS,CNC等)和軟件系統(MES,ERP,QMS等),支持產品設計,生產計劃,生產工程,生產執行和服務,其中每個都有其自己的數據格式和模型,因此難以整合?;ゲ僮餍詫⒛:@些系統和活動之間的界限。。因此,在未來的工廠中實施特定的解決方案和應用程序將不會集中在系統接口和定制上,而是專注于應用程序特定的信息訪問和工作流程的建立。

4.1.2未來系統集成的無縫工廠

除了連接性和語義互操作性(semantic interoperability)外,分布式基于物聯網IoT的系統的成功實施和業務價值的實現需要的不僅僅是連接和收集設備數據的框架,它需要能夠映射這些設備應用于其環境管理的業務環境。這需要通過設備的操作可見性以及各自的信息模型來支持,將設備信息設置為應用程序特定上下文的分析機制,例如特定的訂單,產品和過程。

4.1.3整合現有系統的體系結構

為了引進和整合未來技術的先進工廠,即逐步向分布式和物聯網技術,互操作性和智能化遷移生產系統,有必要建立適當的(IT)系統架構,為了實施這樣的架構,必須考慮幾個需求:

l 設備管理和集成:在當前的自動化系統中,每個傳感器,設備或機器都有自己的數字語言。未來工廠實施物聯網解決方案的核心特征是連接和管理車間設備。通常,這需要運行在設備或機器的組件以預定義和協調的格式發送和接收命令,事件和其他數據以實現互操作性。

l 持久性機制:為了防止遷移過程中的數據丟失,需要持久性機制來確保將信息從現有系統可靠地傳輸到新集成的系統,

4.1.4建模和仿真

不僅基于物聯網技術的設備,機器和軟件系統的靈活和無縫集成非常重要,而且業務環境集成是實現未來工廠優化的關鍵。未來的工廠將得到可互操作的模型和工具的支持,這些模型和工具可以在產品開發過程中從多個角度提供產品的統一視圖 - 從特定領域到系統級,從概念設計草圖到超高保真度。同樣重要的是將這些模型和信息無縫傳播到生產開發建模和模擬方法的能力。

4.1.5安全和保障

在實施未來概念的工廠時,系統邊界得到了擴展,并且遠程系統的接口數量也在增加。 因此,訪問點可能從外部獲得潛在的威脅,這就需要適當的IT安全和安全措施。

4.1.5.1安全

為了解決系統安全設計,IEC 62443工業通信網絡 - 工業控制系統國際標準的網絡和系統安全系列已經開發完成。 為了加強未來工廠的安全性,控制系統安全性的概念需要擴大,需要開發額外的安全需求,以便處理未來系統工廠可能出現的安全問題,包括信息系統網絡。

4.1.5.2保障

除了安全性(Security)外,在處理意外控制系統故障或故意的網絡攻擊時,工人和設備的安全也是重點關注的焦點。 到目前為止,驅動系統已經被封裝在控制系統中,即外部ICT機制不能夠影響制造環境中的機器和其他驅動器的行為。

4.2 技術可行性

4.2.1物聯網和機器 - 機器通信

IoT這個術語以前主要來自終端消費者領域,該術語已經擴展到工業領域,機器和設備也越來越智能化,連接的,具有基于互聯網技術的服務的部分或全部功能的物品也被稱為網絡物理系統(cyber physical systems ,CPS),或者如果特別用于生產領域,則稱為網絡物理生產系統(cyber-physical production systems ,CPPS),兩者都是將成為未來工廠的核心基石。機器到機器(M2M)通信或集成指的是一組技術和網絡,它們提供機器之間的連接性和互操作性,以允許它們進行交互。 

4.2.2基于云的應用程序基礎架構和中間件

物聯網的其他關鍵組件包括云計算和霧計算等計算組件。企業必須選擇哪些信息和處理可委派給邊緣的計算基礎設施,哪些應委托給內部或外部處理功能。

因此,新興的基于云的物聯網解決方案和供應商不僅能夠集成應用程序和流程,還能夠集成事物和傳感器。 這些系統可以作為未來工廠和整個供應鏈的IT骨干,特別是當系統能夠實現工廠內部和工廠之間的無縫集成,并根據制造商不斷變化的需求促進設備集成和計算能力的動態擴展

4.2.3數據分析

內存數據庫計算(In-memory database computing)有助于解決物聯網大數據的挑戰,因為它消除了現有商業智能機制的限制,并為制定戰略性和業務性業務決策提供實時信息,幾乎沒有數據準備或分段工作并可以高速運行,可以對廣泛的物聯網數據進行深入分析。因此,它提供了回答問題的能力,即對與問題相關的盡可能多的IoT數據執行分析,沒有邊界或限制,并且對數據量或數據類型沒有限制。

4.2.4智能機器人

在目前的生產系統中,單元或生產線是常見的做法,單個工人或小團隊使用合格的夾具在限制區域內執行各種任務。然而,這樣的系統并不滿足市場對靈活性,效率和可靠性的需求,因為這些系統完全由人力或全自動線路運行。現在支持人類執行生產任務機器人單元正在開發。

但是,這種合作會帶來安全問題,因為涉及的活動機器人的故障可能導致致命的傷害。此外,目前還沒有涉及這種人機協作的行業安全標準和法規,因此系統集成技術的創新以及新安全標準和法規的制定都是必需的。

精密傳感器的集成和人工智能(AI)的應用使機器視覺,情境感知和智能成為可能。這產生了協作機器人,不僅在特定工作區域與人類無界限地進行交互,并執行明確定義的任務,而且還預測所需的援助需求。一方面,這將使機器人應用于以前不可能的用例成為可能,另一方面,由于消除了車間工人的非增值活動,它將導致更高的生產力。

這種協作的靈活性(flexibility of collaboration)不僅可以用于人機交互,還可以用于機器人系統之間的協作。先進的機器人可以使用諸如M2M通信,機器視覺和傳感器等技術實時增強感官知覺,靈活性,機動性和智能性。

4.2.6增材制造/ 3D打印

2012年,全球增材制造(AM)產品和服務市場增長29%(復合年增長率),超過20億美元。 AM用于最終產品部件的生產繼續增長。在10年的時間里,它(最終產品部件)從幾乎是零到全球AM產品和服務總收入的28.3%。在直接零件生產中,AM提供多種產品和行業清單,包括消費電子產品,服裝,珠寶,樂器,醫療和航空航天產品。

4.2.7未來工廠附加的技術

除了這些技術之外,還有其他各種研究和開發領域可能為未來工廠提供相關解決方案,如認知機器,增強現實,可穿戴計算,外骨骼,智能材料,先進和直觀的編程技術或知識管理系統。

5變革阻力

對新的解決方案的恐懼和抗拒的原因往往是是由于自動化和IT系統帶來的效率提高,導致潛在的失業問題。知識和意識是克服這些問題的關鍵,因為高水平的教育可以減少失業的風險。其實,工作崗位數量可能不會減少,相反,他們的內容和風格可能會轉向更加整合和靈活的工作模式。這不僅涉及車間的生產工作,還涉及PLC或機器人編程以及與工程相關的其他任務。

除了擔心失業之外,對變革的抵制往往是由于利益相關者和決策者的不確定性所造成的,他們對技術背景,商業模式和所涉及的利益缺乏足夠的了解,他們的知識和經驗仍然僅限于傳統概念和解決方案。

5.1 財務問題

除了將新的IT技術引入到制造業之外,還必須評估商業模式的成本和收益,以正確評估業務創新的潛力并降低相關風險。即使未來商業模式和技術的工廠效益通過各自評估得到證實,公司的財務策略也必須允許相關投資。在這種情況下,必須考慮投資回報率(ROI)預測。

5.4遷移策略

在現有的工廠中,通常會使用各種遺留系統,其中存儲了相關的歷史數據,并通過定制的界面進行連接,為了克服這些問題,在向工廠引入新的方法,概念和技術的同時,適當的遷移策略是必要的。

6預測

圖6-1顯示了各種技術和應用在不同行業的成熟度和適用性,以及它們在制造行業的適應性。從這個雷達圖可以看出,特別是諸如遷移戰略或系統觀點實施等非技術挑戰仍處于早期階段。這與在地區,國家和國際層面正在進行的未來工廠背景下的許多發展活動都側重于技術問題的觀察結果完全吻合。關鍵技術的采用因行業和應用案例而異。例如,增材制造被評價為對特殊部件的個性化生產和制造非常有利,例如,具有復雜幾何形狀的昂貴或不可能使用通用制造技術制造。另一方面,增材制造業可能永遠無法達到現有大規模生產的效率。同樣,建模和仿真工具的成熟度取決于應用領域。它們已經被廣泛用于產品開發和優化,例如在汽車和航空航天工業中,盡管近實時仿真應用有助于優化制造環境,但仍有改進的余地。

對于諸如物聯網技術,M2M網絡,智能機器人和基于云的AIM等其他技術,存在單一解決方案,這些解決方案在其特定應用領域已經相當成熟。但是,必須進一步努力,通過克服阻礙其市場準備的問題,例如“抵制變革”或缺乏移徙戰略,實施這種發展的廣泛適用性。

總而言之,可以說,行業分支以及應用環境,即在水平和垂直制造環境層中的位置,會影響未來工廠和市場的部署準備情況。

7結論和建議

新的制造工藝將解決以人為中心的制造可持續性,靈活性,創新和質量要求所帶來的挑戰。未來的基礎設施將支持隨時隨地訪問信息,而無需任何特定的參數安裝。生產資源將自我管理并相互連接(M2M),而產品將知道他們自己的生產系統。這是數字和現實世界將融合的地方。

7.1.1與其他生態系統的相互作用

建議重點關注工廠(包括物聯網系統等所有組件)與其他生態系統(如智能電網)之間的相互作用,并確定允許工業設施和工廠內工業自動化系統進行通信所需的標準與這些生態系統進行規劃,談判,管理和優化電力供應,供應物流,人力資源等相關信息以及它們之間的相關信息。

7.1.2最大化價值鏈和協作供應網絡

將網絡基礎設施擴展到生產網絡合作伙伴將有助于制造商更好地了解可以實時交付的供應鏈信息。 通過將生產線連接到供應商,所有利益相關者都可以了解相互依賴性,物料流程和流程周期時間。

7.1.3整個生命周期的系統安全

預防和避免意外系統故障,或故意網絡攻擊必須考慮系統日益相互聯系和復雜性。出于這個原因,解決系統整個生命周期的安全問題非常重要,這涉及從設計到提升和鏈接,以及預測和評估未來網絡系統安全的行為。

7.1.4面向服務的體系結構

在未來的可重構工廠中,軟件將在價值鏈和車間的各個方面發揮主要作用。因此,創建可擴展的面向服務的體系結構非常重要,該體系結構能夠適應公司或工廠的特定需求,從而充分利用相關軟件為工廠帶來的所有潛在優勢。

7.1.5網絡安全

總的來說,隨著互聯網在自動化系統中對控制功能的廣泛使用,可以說現在的每個工業系統都是脆弱的,并且沒有一個一致的安全方法。因此,認真對待安全標準的要求(即公司和個人數據保護,執行系統安全,考慮意外反饋循環等)至關重要,并且要注重防范網絡安全恐怖主義,采用適應性,敏感性和合作性模式。 

7.1.6培訓

操作員將得到與生產設備和IT系統相互連接的智能輔助系統的支持,以幫助他/她做出正確的決定并執行他/她的任務。這肯定會需要工人帶來新的技能,為此需要進行適當的培訓。

對于未來系統工廠的設置,跨部門教育(cross-sectorial education)對于實施,整合和優化產品和生產周期階段涉及的所有學科中的多個組件至關重要。

7.1.7制造業的數字化

數據來源于制造周期各個階段的各種來源。鑒于物聯網和CPS產生的數據量更大,此數據的實時分析(和反饋)有助于設備的自組織和決策支持。因此,建議制造機器設計師開發他們的設備以便能夠直接與內部和外部供應鏈內的各種系統進行溝通。這將使他們能夠收集有關客戶,供應商,零件,工具,產品,校準和維護計劃的必要信息。物聯網將進一步實現制造業務的共同目標,即通過自動數據收集取代手動數據輸入。

7.1.8實時模擬(Real time simulation)

建模和仿真將成為整個價值鏈的組成部分,而不僅僅是研發活動。需要將直接從操作中獲得的虛擬仿真模型和數據驅動模型相結合,并為未來工廠中的所有活動提供實時仿真。

7.1.9標準化連接協議

每個傳感器和執行器都是物聯網的參與者。 每個設備都有一個IP地址并已聯網。 為了使“未來工廠”成為現實,連接器和連接協議組合必須在任何設備上提供,并允許在不丟失信息的情況下轉換每個設備和連接器的獨特方言(unique dialect)。 IEC應邀請業界在該領域制定標準化協議。

責任編輯:焦旭