那是2015年的圣诞节,一名运营工程师白水能量当他坐下来和家人拆开礼物时,他的智能手机上出现了提示。加州棕榈泉的风能价格刚刚跌至负值,那里有一个白水风力发电厂。这意味着,根据市场价格,白水公司将不得不为其生产的电力付费,而不是从中获利——每千瓦时281美元。白水公司不得不迅速停止生产,否则每小时损失数千美元。
幸运的是,白水公司的系统不仅连接到电网,还连接到互联网,在互联网上,生产数据可以与预计的市场电价进行比较,时间最短可提前5分钟。而且,就在定价被预测为负数的时候,一款由SCADA解决方案在系统运营商的智能手机上触发了警报。
在加州德哈查比的Windland风电场,首席财务官兼SCADA解决方案首席系统工程师Craig VanWagner使用平板电脑监控和控制附近的风力涡轮机。来源:光电子22 |
在动荡的加州能源市场运营的公司为物联网(IoT)的价值提供了一个极端的例子,在这里,数千美元可以在几分钟内创造或损失,用于生产的机器连接到互联网的价值可以立即实现。但从这种联系中获得的价值也延伸到几乎所有其他行业。
物联网可能是连接设备和机器的一个相对简单的概念,但其影响是深远的。思科据估计,物联网有潜力实现高达50%的人工流程的自动化,这也是它正以惊人的速度增长的原因之一。另一个是,它允许操作技术(OT)和信息技术(it)连接,例如,将流程自动化与业务信息连接起来,以实现新的效率和功能。
考虑到这些好处,难怪一项来自福尔特研究和斑马技术发现在2012年至2014年期间,大型组织的物联网部署增加了两倍多。麦肯锡去年发布的一份报告估计,到2025年,物联网产生的全球经济价值可能超过11万亿美元,约占世界经济的11%。据麦肯锡称,最大的价值将在制造业实现,这将占总价值的约三分之一。
然而,实现物联网的全部价值的将是那些能够充分利用所产生的数据的人,而不仅仅是那些把最多的东西放到互联网上的人,思科说。明智的部署决策指明了方向。
从基础开始
理查德·索里是该组织的执行董事工业互联网联盟(IIC),指向OT之间的链接,它是IOT中的主值。“现在在自动化世界中,”他说:“运行自动化系统的计算机通常不会与运行制造资源规划或企业资源规划系统的计算机交谈。分享信息是有价值的。
达曼·汤普森,自动化专家Beckhoff自动化,建议考虑物联网部署的组织从定义业务案例开始。他表示:“企业必须确定业务挑战和现实世界的用例,这些用例将受益于实施高度互联、数据驱动的制造解决方案。”他补充说,只有这样,管理者才能对物联网的实施做出智能决策。
例如,如果一个给定的制造过程的业务挑战是最大化机器的正常运行时间,那么一个良好的起点可能是一个支持物联网的系统,它可以预测机器何时需要维护,并在故障发生之前通知技术人员。汤普森表示:“如今,人们经常考虑将某种程度的移动设备集成到云连接制造系统的推送通知中。”
简而言之,实现物联网的好处始于一个好的计划。汤普森说:“为你的公司能够利用这些方法和技术的最佳方式制定计划,将对确保合理分配公司资金、实现最大的投资回报率和提高运营效率大有帮助。”
Soley指出了将自动化连接到物联网的四个主要好处。“如果它很容易连接到您的自动化系统——plc、操作系统和信息系统,那么您可以在以下方面做得更好:1)优化工厂车间的使用,2)优化准时交货的摄入,3)优化后端工厂的准时交货,4)使工厂车间更安全,因为你知道在哪里发生了什么。”
实现这些效益是IIC首次试验台的重点,用于跟踪工厂地板上的物品。“如果我知道一切都是 - 人民,工具,零件和工作中的工作 - 我可以做一个更好的工作制造,我可以让地板更安全,”Soley解释说。
联盟成员公司博世,思科,国家仪器和Tech Mahindra在2015年初推出了在德国的飞机制造商的工厂地板上推出了轨道和痕迹。Soley说,该试验台已经取得了响亮的成功,并将其为2016年为数百家制造商推出了该系统的系统.
使用该系统,制造商将能够通过Wi-Fi三角测量在工厂地板上精确定位电动工具的位置,精度在1米以内。这些工具还将与系统共享使用数据,以帮助工人提高生产率和防止伤害;如果这些工具感觉到它们被滥用,它们就会自动关闭。开发人员希望在未来的迭代中,将定位数据的误差范围缩小到5厘米。
实际的解决方案
能源使用监测也是开始物联网实施的一个好地方,特别是考虑到许多公司正在持续推进可持续发展,据Keith Blodorn,项目管理-无线主管ProSoft技术.“锅炉、电表和冷水机通常使用BACnet和LonWorks等特殊协议,”他说。
ProSoft提供的网关可以将数据从这些计算机传输到控制器。从那里,控制器可以分析数据并触发适当的动作。“通过使用数据有效地管理您的能源使用,您可以在帮助减少公司的碳足迹时节省资金,”Blodorn说。
为了使其智能手机应用程序根据生产和定价数据发送警报,SCADA解决方案依赖于光电子22的Groov平台,使客户能够为Web和移动设备构建监控和控制应用程序。Groov也在其他类型的生产环境中看到了行动。
例如,芝加哥美国包装公司该公司已经将机器连接到互联网上,以便全国各地工厂的经理们很容易地了解整个系统的情况。
Opto 22负责营销和生产发展的副总裁Benson Hougland解释说:“他们采用了这项技术,并应用它来提供机器运行时间状态的即时可见性,以及在任何给定的时间框架下,机器能生产多少箱。”
现在,Hougland说,该公司可以比较其植物的性能,并根据该信息做出决定。“管理层在任何特定时间内植物发生的情况非常全面看,”他说。这使得公司将在表现下的植物带到最佳表演者。
Hougland说,虽然美国的包装公司已经使用了几年的技术,但是一家新的IOT可以开始最少的投资。“我们总是告诉别人思考大,但开始小。和这样做的方法是本质上具有这些功能或控制器。“
物联网可以节省圣诞节
在本文开头提到的圣诞节能源价格下跌期间,白水公司的运营工程师从打开礼物的那一刻起打了个电话,风力发电厂及时关闭,避免了一场金融灾难。SCADA Solutions首席财务官克雷格•凡瓦格纳(Craig VanWagner)估计,当天,该应用和相关的物联网解决方案为白水公司节省了每小时1万至1.8万美元。
在这种情况下,运营商的电话导致一名工程师驾驶一辆卡车手动关闭操作。然而,很快,这样的场景甚至不需要去风电场实地考察;SCADA解决方案及其客户正在进行升级,使他们的智能手机应用程序能做的不仅仅是发送警报。它们还将使操作人员获得警报,从而远程关闭操作,甚至可以简单地报告自动关闭和重启操作。
图片由Opto 22提供。