当你思考如何利用围绕工业物联网(IIoT)和工业4.0的技术浪潮时，想象一下试图将这些技术应用到全球86个国家的413家工厂。这是这家全球最大的食品和饮料公司在应对制造业数字化世界的现实时所面临的挑战。
为期两天的活动开始了自动化会议及博览会——由自动化的世界本周在芝加哥，俄亥俄州马里斯维尔市Nestlé发展中心的专家工程师汤姆·多尼描绘了一幅Nestlé在我们迈向第四次工业革命之际，对其正在探索的技术创新的评估图。有很多有趣的和潜在的有用的技术可以探索，但他给出了一个更现实的观点，什么在早期探索中是有意义的，以及在探索过程中需要考虑的注意事项。
Nestlé正在查看数字道路上的各种可用技术及其填充和包装线(Doney演讲的重点)。从机器状态监测到3D打印和协作机器人(cobots)到数字双胞胎和虚拟现实和增强现实——数字工厂的世界充满了可能性。
Doney说道:“消费者所使用的连接技术能够撼动CPG公司的世界，而这些技术也能够帮助我们发展壮大。”他补充说，数字化工厂将实现制造性能的阶梯式变化，并支持新的消费者需求和商业模式。
Doney以托盘收缩包装线为例，详细介绍了连接的各个级别，首先是监测封隔器进口和出口的传感器。结合来自所有流的信息，可以随时监视机器的状态。他说:“它可以是奔跑，可以是被阻止，可以是饥饿，可以是被阻止。”
它们可以为线路状态、机器停机原因等生成仪表板。但是，这些信息应该发送到哪里呢?“想想看:400家工厂，所有的生产线都有一个封隔器，大多数工厂有多条生产线，”Doney解释道。“如果我们不采取任何措施，它就会变成一场海啸。”
Doney很快就提到了Nestlé网站对3D打印技术的使用，举例来说，他指出这是一种很有用的工具，可以帮助人们设计出最受欢迎的包装。他说:“包装可以3D打印，为非技术利益相关者提供设计的外观和感觉。”
各行各业的制造商已经开始使用3D打印零件作为故障设备部件的快速修复方法。然而，Nestlé有一个具体的政策，反对使用3D打印作为oem提供的填充和包装机器零件的替代品，Doney补充说。
他们发现合作机器人取得了巨大成功，在Nestlé上运行了14个安装。“对我们来说，协同机器人是一项非常令人兴奋的技术，”唐尼说。“我们发现，我们可以将自动化设备放置在受限的地方，设置为手动的，或者根本没有空间。”
唐尼播放了一段视频，演示如何使用协同机器人将成品包裹堆叠在托盘上，他评论道:“注意，协同机器人工作的信封很紧。它就在人员和设备移动通道的旁边。”
数字双胞胎也在Nestlé上崭露头角。尽管该公司长期以来一直使用数字模型或填充和包装线的模拟作为性能预测和评估设计备选方案，但机器的平均故障前时间(MTBF)和平均修复时间(MTTR)只是估计。
“现在工业物联网数据可以提供先前建模线路的验证信息。这就是数字双胞胎，”Doney说。“从不同线路或位置输入到数字双胞胎的数据可以突出显示与参考模型相比，机器中心性能或整体线路性能的操作差异。”
增强现实(AR)和虚拟现实(VR)是业界一直热议的其他技术。尽管Nestlé认为这两种技术都是潜在的强大工具，但在实际应用中也有局限性。Doney展示了一张Nestlé工厂中典型的PPE和GMP装备的图片，解释了所需的头盔、发网、耳塞、面罩(针对那些有胡子的人)与可穿戴设备是如何不能很好地匹配的。他开玩笑说:“当我去参加一个贸易展，看到一个戴着谷歌眼镜的闪亮科技产品时，我不认为它会被接受。”
但即便是Doney为AR应用描述的更现实的平板电脑场景，也有它的缺点。他举了一个改变填料过滤器的例子，使用平板电脑可以看到需要做什么维护任务。然后，技术人员可以在机器上获得图像，显示拆卸C夹、拆卸过滤器外壳、拆卸旧过滤器等步骤。
“这是我们渴望的，可以帮助我们的东西。然而，我们必须看看什么是实际的。树立这样的榜样需要付出很多努力，”Doney说。“这超出了大多数机器制造商的能力，也超出了我们的预算。”
更有意义的是Doney所说的“见所见”的ar应用，它使机器制造专家能够看到制造商技术人员在工厂车间看到的东西。他说:“这听起来像是一场没有参观的服务。””想到这一点。现在，作为终端用户，当我们需要一名技术人员时，我们必须安排访问，支付旅费，支付他们在现场的时间。”相反，增强现实将使他们能够在没有所有开销的情况下获得服务技术人员的指导。“我们可能不再按大块时间付费，而是按分钟付费。我们很乐意这样做，因为我们可以让系统运行起来。”
同样，VR技术Nestlé很可能被用于生产区域以外的集中培训，Doney说，“我们觉得让人们在自己的小世界里在工厂里走来走去是不安全的。”
Doney说，云分析是Nestlé认为是未来而不是现在的另一项技术。
Doney说，随着Nestlé展望未来，它可能会从目前主要用于性能测量和能源消耗的试点发展到机器状态监测。他补充说，然而，当务之急是通过制造执行系统(MES)级别向业务系统获取更准确的总体设备效率(OEE)数据。
Doney表示:“我们正在采取循序渐进的方法，通过边缘设备验证数据，并在部署基于云的分析之前先将解析后的数据发送到业务系统。”“我们将推迟部署云，直到试点完成。这有助于避免海啸。”
