在工业世界中,技术变化迅速,期望变化更快。如果消费者可以通过互联网从世界任何地方访问信息,那么下一个合乎逻辑的问题是:为什么我不能在我的业务中这样做?
他们渴望知道发生了什么——以及可能出了什么问题——各行各业越来越多的公司正在将他们的设备连接到互联网上。在这一领域(通常被称为工业物联网)的最新发展中,使用消费技术使机器对机器(M2M)和机器与人之间的连接更容易,成本更低。无论是通过智能手机还是平板电脑,公司现在都能够从他们的机器中获得更好的信息,以帮助他们改进业务流程和员工的工作方式。
RedViking开发了一种使用ipod的安全扫描解决方案,以简化底特律汽车制造商的零件接收。 |
底特律的一家汽车制造商正在使用ipod上的iOS应用程序来简化零件接收流程,以前需要工人在固定的工作台上手动将零件输入电子表格。苹果公司高级软件工程师道格·布朗(Doug Brown)解释说,ipod的加固外壳使工人能够从零件上扫描条形码识别RedViking,是控制系统集成商协会(CSIA)会员。然后,该应用程序自动填充零件号和数量,并显示需要存储材料的位置。数据通过加密连接自动上传到安全的云门户,与管理人员实时共享信息,以支持工厂的即时库存流程。
“这是实现公司目标的一种经济有效的方式。它不需要使用昂贵的单一用途扫描仪,所以很容易实现。操作人员已经熟悉了硬件和界面,所以不需要太多培训。”“我们知道,如果一个解决方案需要大量的培训,那么我们就做错了。”
接口在不断发展,更多的消费硬件和应用程序正在开发,以处理传统的工业功能,如HMIs, Brown补充道。他说:“商业技术更便宜,实施起来更快,也更容易使用,因为运营商多年来一直在家中使用这种技术。”“它有助于降低成本,缩短交货时间,并使开发解决方案变得更容易。不是每个公司都能负担得起价值数百万美元的数据收集系统。商业技术让小公司更能负担得起。”
机器即服务
对机器制造商来说,最具变革性的发展之一是机器即服务的理念,卡特彼勒制造和采矿业高级全球经理道格•贝林(Doug Bellin)表示思科.“企业开始购买零件,而不是机器本身,这将从根本上改变机器制造商的经营方式。由于OEM需要保证产量,因此必须能够跟踪生产和维护信息。”
思科正与机器制造商合作,生产能够与客户网络集成的机器,以避免安全风险。Bellin解释说:“通过在机器上放置一个安全的设备,几乎就像一个反向VPN网络,向外通信,信息可以流向OEM来监控机器的性能。”
贝林说,确保这一概念安全的关键是根据功能和位置确定谁有权访问机器信息。“这是另一个层次的智能——你是谁,你在哪里——如果你在机器附近,你可以控制它的操作,但如果你在办公室或其他远程位置,你只能查看或分析数据。”
防止停机时间
“M2M有两个方面,”该公司产品管理总监迈克•法里恩(Mike Fahrion)表示B + B SmartWorx.“一个是文化;作为消费者,我们被训练成期望即时获取信息。另一个是使事情更加自动化,这意味着需要更少的工人来保护系统免受意外停机的影响。如果您能够监控设备,并在临界阈值即将超过时提醒维护人员,而不是等待系统故障,那么您的操作将更加高效。”
无线技术通常是远程监控和管理工业系统的关键因素,Fahrion补充道。他指出了一个系统的例子Aggreko,提供临时电力及温度控制租赁服务,在偏远发展中地区部署大型电力装置。
B+B SmartWorx的无线和定制面板使Aggreko能够监控和管理远程电力系统。 |
使用B+B SmartWorx的定制面板组件,将工业Modbus以太网集成到串行网关,基于以太网的SCADA系统和无线技术允许Aggreko通过PLC远程监控和控制现场的所有发电机。发电机与管理总可用功率相关联。PLC决定需要多少发电机,检查机器的可用性,评估故障,并根据需要自动启动机器。
发电机中的无线设备消除了传统以太网电缆的成本,并允许通过空气进行数据通信。该系统提高了燃油效率,降低了运行成本,加快了发电机启动/停止命令,减少了不必要的发电机操作,调节电网电压,并使人员免于从事其他任务。
无线的限制
尽管无线在M2M通信中扮演着越来越重要的角色,但它也有一些重要的局限性,据M2M北美代表Joey Stubbs说EtherCAT技术集团(ETG)该协会由3000名成员组成,旨在推广EtherCAT协议。他说:“90%的无线协议不是全双工的,这意味着它们不能同时发送和接收流量。”“无线以太网还有一种主动省电模式,所以你必须更频繁地与设备通信,才能让它们保持清醒,这增加了交通管理的费用。”
斯塔布斯说,在机器内部,硬线连接和高速通信系统仍将是主要方式。“EtherCAT的使用已经被半导体行业作为标准,并在包装、制药、机器人和汽车领域得到推广,因为它精确、高效和低成本。”
决定是使用有线还是无线取决于应用程序在生产过程中的关键程度。公司工业无线产品营销经理阿里安娜•德里夫达尔表示:“如果消费者无线业务下滑,对大多数人来说只不过是一种烦恼。艾.“然而,如果一条生产线出现故障,企业每小时可能损失5万美元或更多。这就是为什么有线网络仍然是工业标准。尽管无线技术已经取得了重大进步,但它永远不会像有线网络那样可靠。”
然而,Drivdahl说,这不是一个非此即彼的选择。“通过将有线网络的可靠性和冗余与无线网络的灵活性和移动性结合起来,您可以两全其美。大多数关注无线的人都意识到这一点,因为无线通常被视为有线网络的延伸。”
边界消失
在食品和其他易腐货物通过供应链的运输过程中保持适当的温度是PakSense该公司专门从事冷链监控。该公司与ILS技术公司合作开发基于云的解决方案。
PakSense首席技术官卡兹•劳勒(Kaz Lawler)表示:“随着企业开始了解数据分析如何有助于更好的业务规划,OT/IT的界限正在消失。”他说,经济衰退迫使他的公司和客户寻找新的方法,用更少的钱做更多的事。“通过求助于ILS帮助我们设计一个自动化数据收集系统,我们能够以合理的价格快速进入市场,并向客户展示它是如何直接实现的。我认为你会看到过去持怀疑态度的人彻底接受它。”
PakSense与美国和世界各地的主要食品零售商合作。“温度监测信息经常被放错地方,”劳勒说。“零售商只看到了他们实际拥有的数据的很小一部分。”
PakSense监控系统使用内置算法来确定一个数据点是否值得关注。警报只在某物超出范围时发出,以便人们做出更好的决定。劳勒解释说:“现在,质量保证经理可以根据实际行车温度数据指示员工特别注意某些卡车。”“由于信息可以从零售商转发到供应商和托运人,我们正在超越指责,提高整个系统的质量。”
的首席执行官兼总裁Fred Yentz图书馆集成技术他说,冷链监控对从种植者到零售商、出口商到餐馆老板的整个食品供应链都至关重要。但它也应用于其他行业,在这些行业中,温度控制对最终产品质量至关重要,如电子、化工、制药和生物制品。“我们能够为运营人员提供他们理解的工具,”他说。“体温就会出现在他们的手机上。”
“无线是避免IT障碍的好方法,”Yentz补充道。“我们可以将信息更快更容易地传递给需要查看的人,而无需经历多个系统层的麻烦。当人们能够看到数据时,你会看到非常快速的创新和新想法的产生。”
更智能的矿车
随着电子产品变得越来越小、越来越便宜,以及无线和蜂窝技术的改进,采矿和卡车运输等行业成为了早期采用者。“将先进的数据分析和网络机器通信应用到恶劣的工业环境中,意味着你需要非常耐用的硬件,”安德里亚斯·西曼诺夫斯基(Andreas Simanowski)解释道卷云系统.换句话说,在组件和网络方面发生的幕后工作仍然需要工业级,即使机器-人的信息交换部署的是消费级设备。
在内华达州的一个露天金矿,Lantronix串行以太网转换器被嵌入到矿山运输卡车中,将实时位置数据提供给Cirrus Systems的自动交通控制系统,该系统可以优先考虑运输卡车的流量。通过用智能交通控制取代停车和让路标志,该矿将卡车在十字路口的平均通行时间缩短了12秒。
通过安全地优先安排卡车通过交叉路口,矿山操作员能够最大限度地减少与传统卡车作业相关的停止/启动和减速/加速周期。生产效率的提高,设备损耗的减少,以及仅从一个大容量路口节省的燃料,预计每年可带来70万美元的收入。
M2M产品管理总监Vishal Kakkad表示,M2M最大的趋势之一是开放技术Lantronix.他说:“我们正在超越单一供应商的集成系统,转向一个更开放的环境,弥合IT和OT(运营技术)之间的差距。”“在许多情况下,手机和应用程序正在取代传统的人机界面,而云在推动这种集成方面发挥着重要作用。手机已经成为监控和维护的服务接口。”
面向行业的手机应用
苹果(Apple)与IBM合作,为企业开发定制应用程序,这是一个例子,表明消费者技术有望刺激更多的工业创新。“面向智能手机和平板电脑的应用程序是未来的潮流,”微软的产品营销专家安德烈斯•苏亚佐(Andres Suazo)表示菲尼克斯.“行业正在向非专有Wi-Fi和蜂窝网络转变,并更多地针对特定应用使用应用程序。现在,您可以为上游油气井组或水/废水处理系统创建蜂窝网络或Wi-Fi网络,或在现有网络的基础上进行添加,并获得丰富的信息。”
农业是蜂窝网络显示出巨大潜力的另一个领域,也是整个工业的一个很好的例子。“牧场主现在可以给生病的奶牛服用智能药丸,并通过智能手机应用程序监测它们的体温和其他因素,”苏亚佐说。“这些药丸在两到三年的时间内保持活性,帮助牧场主防止疾病传播到他们的其他畜群。”
另一个系统使用带有传感器的耳标来无线监测饲养场畜群的健康状况。
Suazo说,为了应对这种行业活动,电信公司正在大力投资高带宽LTE电话网络(也称为4G),以跟上对无线服务爆炸式增长的需求。“LTE网络有利于数据传输,因此电信公司将能够处理更多的设备,以更低的成本扩大覆盖范围。”