當我們討論智能制造如何為中國制造業(yè)帶來(lái)轉型升級,進(jìn)而提升綜合競爭力的時(shí)候,我們需要重新思考自動(dòng)化在這個(gè)時(shí)代所扮演的角色,借助于新的方法、技術(shù)的融合,自動(dòng)化將為制造的智能化提供更為全局的推進(jìn)力。
精益運營(yíng)管理、自動(dòng)化、信息化、智能化分別在整個(gè)制造業(yè)能力提升中扮演著(zhù)不同的角色,而又相互關(guān)聯(lián),協(xié)同共進(jìn),必須以全局思想看待相互關(guān)系,而不能孤立的割裂的看待,必須意識到,智能時(shí)代“集成”與“融合”是必然趨勢。
1.OPC UA TSN引領(lǐng)IT與OT融合
事實(shí)上,OPC UA與TSN即用于實(shí)現工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),我們談到互聯(lián)網(wǎng)-Internet都會(huì )談及ISO-OSI的七層網(wǎng)絡(luò )模型,事實(shí)上TSN技術(shù)雖然僅針對數據鏈路層,然而其網(wǎng)絡(luò )參考架構與配置網(wǎng)絡(luò )的方式,使得其解決了在物理層、數據鏈路層與網(wǎng)絡(luò )傳輸層的問(wèn)題,而OPC UA則解決了會(huì )話(huà)層(Session)、表示層(Presentation)和應用層(Application)的問(wèn)題。
顯然,OPC UA與TSN解決了七層架構使得工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)得以實(shí)現,尤其是TSN解決了OT端的周期性數據與IT非周期性數據在統一網(wǎng)絡(luò )傳輸的問(wèn)題。
圖1-IT與OT通過(guò)OPC UA TSN實(shí)現融合
如圖1所示,通過(guò)OPC UA TSN以及兼容的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù),針對底層機器控制、產(chǎn)線(xiàn)集成與管理層的應用標準接口管理殼(Administration Shell)實(shí)現了完全的集成,實(shí)現了整個(gè)IT與OT真正的融合。
2.機-電-軟一體化
另一個(gè)值得關(guān)注的方向是“機-電-軟”一體化,即為了實(shí)現整個(gè)柔性的制造,必須通過(guò)兩個(gè)維度的一體化延展來(lái)解決:
(1)軟件定義機器智能
圖2-軟件成為自動(dòng)化未來(lái)競爭的關(guān)鍵
軟件越來(lái)越成為自動(dòng)化企業(yè)在新形勢下獲得競爭力的關(guān)鍵,軟件成為了Know-How的封裝容器,以保護用戶(hù)的知識產(chǎn)權,而通過(guò)軟件復用與組件技術(shù),可以獲得模塊化開(kāi)發(fā)的靈活性,縮短面市時(shí)間,通過(guò)標準化的軟件PLCopen可以實(shí)現開(kāi)發(fā)的效率提升,模塊化與標準化最終實(shí)現靈活性與成本的平衡。
(2)智能輸送系統
智能時(shí)代的制造業(yè)顯著(zhù)特征在于“大規模定制”,而我們在軟件方面實(shí)現了機器的靈活配置與生產(chǎn)的快速組織,但在執行層,我們卻遇到機械工裝夾具、輸送系統的調校,以及機械磨損對生產(chǎn)OEE的影響。
圖3-SuperTrak為代表的新一代智能輸送系統
以貝加萊SuperTrak為代表的新一代智能輸送系統突破了傳統機械所遇到的障礙,使得生產(chǎn)的組織可以更為靈活,在間歇式生產(chǎn)與連續性生產(chǎn)間任意選擇,并且,由于其本身屬于電氣與機械的融合,使得機電的協(xié)同變得容易。
生產(chǎn)的柔性在新一代的輸送系統得到最大的體現。
3.精益運營(yíng)與OICT的融合
今天,智能制造的集成不僅包括了對軟件、ICT技術(shù)的融合、機械的延伸,還包括了對精益運營(yíng)管理的集成。
無(wú)論我們討論哪種技術(shù)或理念,其宗旨均需服務(wù)于企業(yè)的精益運營(yíng)水平提升,一方面,精益思想為我們提供了生產(chǎn)量化進(jìn)而數字化的根源性目標,而另一方面,新的技術(shù)、工具也使得精益的實(shí)現方法例如呈現、計算得以更為高效。
談智能制造,必須談?wù)撋a(chǎn)質(zhì)量、成本與交付能力,這就意味著(zhù)以精益運營(yíng)水平為目標,自動(dòng)化、信息化、智能化作為實(shí)現提升的應用,通過(guò)持續優(yōu)化與改善解決生產(chǎn)的效率提升,通過(guò)OICT融合,制造單元的數據分析可以被用于實(shí)現OEE、質(zhì)量、預測性維護、能源管理等,如圖4所示,通過(guò)數據的傳輸效率提升生產(chǎn)中價(jià)值流、物流的效率,進(jìn)而提升整體運營(yíng)水平。
圖4-基于工業(yè)互聯(lián)實(shí)現整個(gè)制造現場(chǎng)的集成
[來(lái)源:IIC架構組主席林詩(shī)萬(wàn)博士在2018工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)峰會(huì )的演講:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)4.0:架構對接與應用]
自動(dòng)化在這個(gè)新的時(shí)代,成為了多方融合的聚焦點(diǎn),它不僅要去實(shí)現采集、連接、傳輸、控制執行,也要進(jìn)行數據預處理、呈現等多個(gè)協(xié)同角色,自動(dòng)化行業(yè)對產(chǎn)品技術(shù)的復雜性也不斷提高,軟件能力、開(kāi)放性成為了競爭力的核心。
作為領(lǐng)先的自動(dòng)化技術(shù)與方案廠(chǎng)商,貝加萊一直走在技術(shù)的前沿,OPC UA TSN的集成、全新智能輸送系統SuperTrak、面向機器高效開(kāi)發(fā)的mapp技術(shù)、為產(chǎn)線(xiàn)互聯(lián)提供的工業(yè)互聯(lián)方案OrangeBox,全新的人機交互設計mappVIEW,這些都會(huì )成為您的機器開(kāi)發(fā)與工廠(chǎng)運營(yíng)帶來(lái)效率提升。
今年3月4-6日,貝加萊應邀出展2018廣州國際工業(yè)自動(dòng)化展,邀您一同探討智能制造的落地實(shí)現。
歡迎光臨貝加萊SIAF廣州國際工業(yè)自動(dòng)化展展臺3.1-E17
關(guān)于貝加萊
貝加萊是一個(gè)總部位于奧地利并擁有遍布全球分支機構的創(chuàng )新驅動(dòng)型自動(dòng)化企業(yè),2017年7月,貝加萊成為ABB集團的一個(gè)業(yè)務(wù)單元。作為全球工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)導者,貝加萊融合了前沿技術(shù)與先進(jìn)的工程能力,為各個(gè)產(chǎn)業(yè)客戶(hù)提供機器與工廠(chǎng)自動(dòng)化、運動(dòng)控制、HMI以及集成安全技術(shù)的完整解決方案。通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信標準如OPC UA、POWERLINK和openSAFETY以及貝加萊強大的Automation Studio軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境,貝加萊不斷重新定義自動(dòng)化工程的未來(lái)。貝加萊保持持續的創(chuàng )新精神,為客戶(hù)提供更為簡(jiǎn)化以及超出預期的工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域前沿技術(shù)與方案。