传统的香草工厂非常简单——他们根据他们一直工作的参数,生产出他们通常生产的任何产品。他们缺乏灵活性,很难改变他们生产的产品,造成了大量的浪费。要对这样的工厂进行重新编程,需要停止整个生产线,重新配置设备,改变成分,以及许多其他复杂的问题。然而,对于普通工厂,这样的问题并不只存在于工厂重编程层面;也不可能确定工厂机器的某个部分何时会出现问题。
今天,很明显,工业正在发生变化,工厂变得更加智能,这要归功于工业4.0——一个围绕价值链组织的技术和概念的统称。由于工业4.0带来了大量新技术和对现有技术的改进,工厂正变得能够在短时间内改变其生产的产品。此外,由于机器停机时间是一个代价高昂的问题,因此需要设备连续轮询连接的硬件,以确定磨损程度,从而在潜在故障发生之前识别它们。
在2015年,Advantech一直在开发和推广其三层架构-实现智能机器和机器人,连接iFactory解决方案和工业物联网(IIoT) -作为我们工业4.0蓝图的一部分。这些层与信息集成、快速响应和灵活制造相结合,有望大大提高机器自动化的整体有效性和效率。
iFactory解决方案
互联iFactory解决方案背后的理念是,这些产品将通过使用在先进的工业4.0环境中工作的工具,使工厂更加智能化。在这种新环境中,所有机器和设备都将联网,并包含大量传感器,以不断向过程控制系统提供状态详细信息和生产信息,促进即时分析和快速启动任何必要的行动。通过持续生成工厂设备和生产信息的状态报告,大数据分析使系统工程师能够计划未来的维护并在最合适的时间调整配置,从而减少系统停机时间。
此外,机器和设备之间传递的信息可以集成到制造执行系统(MES)和企业资源规划(ERP)系统中。为了实现这一目标,研华的WebAccess+集成物联网软件套件和解决方案平台,以及工业网络网关,可以将机器,机器人和设备连接到工厂网络,并实现与MES和ERP系统等系统的集成。
传统的SCADA软件长期以来一直使用复杂的编程算法和语言从中心位置监控设备,研华的客户还没有准备好放弃它。然而,尽管SCADA的功能在未来很长一段时间内仍将是生产操作的核心,但它的形式已经发生了变化,能够调动控制和监控,并将其置于用户手中,无论他们身在何处。例如,通过使用HTML5,研华的WebAccess软件可以在没有软件编程经验的情况下配置。该软件的小部件库、小部件构建器和拖放式仪表板编辑器允许用户根据自己的特定需求定制自己的仪表板屏幕。用户还可以浏览和监控WebAccess标签和统计数据,使用仪表板查看器在任何html5兼容的浏览器,如Internet Explorer, Safari, Chrome和Firefox。由于能够从任何地方实时查看信息,工程师可以更轻松地应对紧急情况,并且由于传感器定期轮询,因此可以使用Microsoft excel兼容的电子表格整理其响应历史,以便进行数据分析,以识别和适当地响应趋势。
工业4.0合作伙伴关系和企业连接
我们的业务合作伙伴与工厂业主、产品制造商和能源供应商保持密切联系,比任何人都更了解他们的需求。因此,为了推动与工业4.0相关的翻天覆地的变化,研华制定了WebAccess+物联网解决方案联盟计划。该软件平台通过集成系统集成商合作伙伴开发的各种应用程序和硬件来支持他们。解决方案平台结合智能HMI/SCADA软件、远程设备管理软件和智能视频软件,采用开放式平台与第三方设备和工业云平台对接。除了分析和管理大量的统计、视频和语音数据外,解决方案平台还可以随时随地为工业客户提供关键信息进行管理,有效实现工业4.0的愿景。
展望未来,研华将继续开发物联网平台即服务(PaaS)软件,该软件使用微软Azure开发接口,可以读取任何支持mqtt的设备的数据并将数据发送给SAP。在目前垂直行业与物联网应用服务之间缺乏任何协同合作的环境下,研华开发了WISE-PaaS,以物联网人才培训,服务平台集成,合作伙伴合作,以及产学研联合创新。WISE-PaaS是一个集成的物联网软件服务和云平台,为构建、部署和管理应用程序和服务提供基础设施。通过采用研华的WISE-PaaS,物联网解决方案开发人员可以快速构建和部署应用程序,或将云应用程序扩展为软件即服务(SaaS)应用程序,从而确保更快的上市时间。正如研华嵌入式核心组副总裁张米勒所说:“物联网产业的成熟需要商业生态系统的全面发展。”
数据采集与处理
研华认为边缘计算是未来,正在强调边缘设备的发展。这些硬件设备使用以太网或GPRS将数据发送回中央服务器,由工程师接收、读取和分析。以太网技术的进步,千兆速度不再罕见,正在促进通过以太网供电(PoE)技术在RJ45电缆上使用低功耗设备。此外,更广泛的蜂窝数据网络使远程硬件能够向智能手机发送数据,智能手机现在具有与许多计算机相同的计算能力。
无线传感器网络(WSN)是该领域最重要的技术之一,它是下一代无线数据采集解决方案。WSN结合了无线I/O和传感器接口来收集和传输模拟和/或数字信号到互联网。该无线技术以IEEE 802.15.4为基础,结合ZigBee、6LoWPAN、WirelessHART等多种协议。使用不同类型的I/ o和传感器,可以在任何情况下测量信号。
通过倾听客户的担忧,并与他们合作,研华继续开发针对下一代工厂和其他行业的新产品和解决方案,因为工业4.0和工业物联网变得更加普遍。