自動化、機器人技術(shù)、以及機器與人決策結(jié)合起來創(chuàng)造了高效和安全的工廠，同時也解決了能源、材料、脫碳和環(huán)境可持續(xù)性發(fā)展問題。這就是智能制造的本質(zhì)。

清潔能源智能制造創(chuàng)新研究所（CESMII）Jim Davis在“智能制造業(yè)15周年”一文中寫道，智能制造業(yè)（SM）成為2007年以來的國家戰(zhàn)略概念。自動化、機器人技術(shù)以及人類混合的機器決策結(jié)合起來創(chuàng)造了高效和安全的工廠，同時也解決了能源、材料、脫碳和環(huán)境可持續(xù)性問題。這就是SM的本質(zhì)。

工廠數(shù)字化是一項復(fù)雜的工作，制造商現(xiàn)在看到了價值并取得了飛躍發(fā)展。2016年，為了衡量工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）和工業(yè)4.0的概念對他們的意義，菲尼克斯電氣對汽車制造商進行了一項調(diào)查。結(jié)果壓倒性的反應(yīng)是，這些術(shù)語只是一種沒有價值的營銷策略。然而，如今，大多數(shù)汽車公司都在開發(fā)工業(yè)4.0架構(gòu)，并建立專門的團隊實施解決方案。菲尼克斯電氣從制造商角度研究了所面臨的問題。

菲尼克斯電氣的PLCnext數(shù)據(jù)收集設(shè)備

SM是由數(shù)據(jù)驅(qū)動的。菲尼克斯電氣的垂直工廠自動化市場經(jīng)理Michael Brooks表示，制造商可以從三個特定領(lǐng)域獲得越來越多更好的數(shù)據(jù)和收益。

1、整體設(shè)備效能（OEE）

這包括機器正常運行時間（或減少機器停機時間）。數(shù)據(jù)有助于客戶從按時進行預(yù)防性維護，轉(zhuǎn)移到預(yù)測性維護，使設(shè)備持續(xù)運行，直到檢測可能發(fā)生問題的風(fēng)險因素。例如，在現(xiàn)有機器上添加一個振動傳感器。機器在不同的頻率振動會出現(xiàn)設(shè)備故障，如軸承故障或工具磨損。

2、質(zhì)量可追溯性

每個制造過程都有某種形式的質(zhì)量問題。一些數(shù)據(jù)點可以提供必要的洞察，這將有助于提高質(zhì)量。構(gòu)建過程和質(zhì)量檢查所需的可追溯性文檔需要額外的數(shù)據(jù)收集和存儲。

3、節(jié)約能耗

為了滿足終端用戶獲得零排放和碳中和制造操作的動力，所有工廠和設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施將需要連接。

PICMG COME批準的Colibri系列產(chǎn)品

工業(yè)4.0和智能化機器的興起使得對一流信號完整性要求比以往任何時候都更加重要。對5G、人工智能和機器學(xué)習(xí)的要求需要傳輸速度超過10 Gb/s。如PICMG COME批準的Colibri系列產(chǎn)品，為智能制造世界設(shè)計的電子連接器提供的信號傳輸速度比行業(yè)要求快兩倍。

這些數(shù)據(jù)是如何獲得的？

Brooks說：“在一些工廠生產(chǎn)中，數(shù)據(jù)要么擱淺，要么不能聯(lián)網(wǎng)。擱淺數(shù)據(jù)通常存在于未連接的傳統(tǒng)機器中，因此不會收集或共享信息。連接機器時存在孤立數(shù)據(jù)，但無法訪問該數(shù)據(jù)。例如，機器數(shù)據(jù)發(fā)送到ERP，但使用數(shù)據(jù)受到限制，不允許訪問數(shù)據(jù)的方式可能有利于縮短機器運行時間，質(zhì)量控制，或能源監(jiān)控。智能制造允許客戶提取工廠車間的數(shù)據(jù)。”

管理這些數(shù)據(jù)可以分為四個步驟：收集、傳輸、安全和使用。

1、數(shù)據(jù)收集

從現(xiàn)有的機器和流程中提取數(shù)據(jù)。客戶需要確定解決特定問題所需的數(shù)據(jù)類型，是否需要額外的數(shù)據(jù)，以及這些數(shù)據(jù)是否將進入云計算或保持本地狀態(tài)。

2、數(shù)據(jù)傳輸

在大多數(shù)情況下，數(shù)據(jù)會從工廠層移動到企業(yè)級。客戶需要確定數(shù)據(jù)量、源和目的地，以及是通過有線還是無線連接來完成。

3、數(shù)據(jù)安全

將數(shù)據(jù)從工廠車間轉(zhuǎn)移到企業(yè)或云計算中，會造成潛在的漏洞。因此，建立了一個安全層（或多層）來控制訪問和保護數(shù)據(jù)。

4、數(shù)據(jù)使用

根據(jù)客戶想要使用數(shù)據(jù)的方式，可能有幾種選項。這些包括：

* 處理并顯示數(shù)據(jù)

* 發(fā)送它到一個SCADA包，比如中央儀表板視圖

* 將其發(fā)送到云服務(wù)，如ProfiCloud或AWS，從而可以進行全球訪問

在菲尼克斯電氣巴德皮爾蒙特的數(shù)字工廠，菲尼克斯電氣獲得了作為一家公司管理自己智能制造設(shè)施的經(jīng)驗，同時也有一個展示案列。布魯克斯說：“在這段智能制造之旅中，我們將與客戶同行。”

下一步是什么？

Brooks解釋說，在目前的狀態(tài)下，我們可以提取數(shù)據(jù)并以圖形方式顯示它，但使用它仍然是一個手動過程。下一個前沿領(lǐng)域是在這些數(shù)據(jù)中添加到人工智能。應(yīng)用人工智能，以及他們所謂的機器學(xué)習(xí)是未來智能工廠的關(guān)鍵所在。

審核編輯 ：李倩