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自動化在智能時代的角色扮演

導語:OPC UA與TSN解決了七層架構使得工業互聯網得以實現,尤其是TSN解決了OT端的周期性數據與IT非周期性數據在統一網絡傳輸的問題。

當我們討論智能制造如何為中國制造業帶來轉型升級,進而提升綜合競爭力的時候,我們需要重新思考自動化在這個時代所扮演的角色,借助于新的方法、技術的融合,自動化將為制造的智能化提供更為全局的推進力。
    精益運營管理、自動化、信息化、智能化分別在整個制造業能力提升中扮演著不同的角色,而又相互關聯,協同共進,必須以全局思想看待相互關系,而不能孤立的割裂的看待,必須意識到,智能時代“集成”與“融合”是必然趨勢。
1.OPC UA TSN引領IT與OT融合
    事實上,OPC UA與TSN即用于實現工業互聯網,我們談到互聯網-Internet都會談及ISO-OSI的七層網絡模型,事實上TSN技術雖然僅針對數據鏈路層,然而其網絡參考架構與配置網絡的方式,使得其解決了在物理層、數據鏈路層與網絡傳輸層的問題,而OPC UA則解決了會話層(Session)、表示層(Presentation)和應用層(Application)的問題。
    顯然,OPC UA與TSN解決了七層架構使得工業互聯網得以實現,尤其是TSN解決了OT端的周期性數據與IT非周期性數據在統一網絡傳輸的問題。

圖1-IT與OT通過OPC UA TSN實現融合

如圖1所示,通過OPC UA TSN以及兼容的實時以太網技術,針對底層機器控制、產線集成與管理層的應用標準接口管理殼(Administration Shell)實現了完全的集成,實現了整個IT與OT真正的融合。
2.機-電-軟一體化
    另一個值得關注的方向是“機-電-軟”一體化,即為了實現整個柔性的制造,必須通過兩個維度的一體化延展來解決:
    (1)軟件定義機器智能

圖2-軟件成為自動化未來競爭的關鍵

軟件越來越成為自動化企業在新形勢下獲得競爭力的關鍵,軟件成為了Know-How的封裝容器,以保護用戶的知識產權,而通過軟件復用與組件技術,可以獲得模塊化開發的靈活性,縮短面市時間,通過標準化的軟件PLCopen可以實現開發的效率提升,模塊化與標準化最終實現靈活性與成本的平衡。
    (2)智能輸送系統
    智能時代的制造業顯著特征在于“大規模定制”,而我們在軟件方面實現了機器的靈活配置與生產的快速組織,但在執行層,我們卻遇到機械工裝夾具、輸送系統的調校,以及機械磨損對生產OEE的影響。

圖3-SuperTrak為代表的新一代智能輸送系統

以貝加萊SuperTrak為代表的新一代智能輸送系統突破了傳統機械所遇到的障礙,使得生產的組織可以更為靈活,在間歇式生產與連續性生產間任意選擇,并且,由于其本身屬于電氣與機械的融合,使得機電的協同變得容易。
     生產的柔性在新一代的輸送系統得到最大的體現。
3.精益運營與OICT的融合
    今天,智能制造的集成不僅包括了對軟件、ICT技術的融合、機械的延伸,還包括了對精益運營管理的集成。
    無論我們討論哪種技術或理念,其宗旨均需服務于企業的精益運營水平提升,一方面,精益思想為我們提供了生產量化進而數字化的根源性目標,而另一方面,新的技術、工具也使得精益的實現方法例如呈現、計算得以更為高效。
    談智能制造,必須談論生產質量、成本與交付能力,這就意味著以精益運營水平為目標,自動化、信息化、智能化作為實現提升的應用,通過持續優化與改善解決生產的效率提升,通過OICT融合,制造單元的數據分析可以被用于實現OEE、質量、預測性維護、能源管理等,如圖4所示,通過數據的傳輸效率提升生產中價值流、物流的效率,進而提升整體運營水平。

圖4-基于工業互聯實現整個制造現場的集成

[來源:IIC架構組主席林詩萬博士在2018工業互聯網峰會的演講:工業互聯網與工業4.0:架構對接與應用]

自動化在這個新的時代,成為了多方融合的聚焦點,它不僅要去實現采集、連接、傳輸、控制執行,也要進行數據預處理、呈現等多個協同角色,自動化行業對產品技術的復雜性也不斷提高,軟件能力、開放性成為了競爭力的核心。
    作為領先的自動化技術與方案廠商,貝加萊一直走在技術的前沿,OPC UA TSN的集成、全新智能輸送系統SuperTrak、面向機器高效開發的mapp技術、為產線互聯提供的工業互聯方案OrangeBox,全新的人機交互設計mappVIEW,這些都會成為您的機器開發與工廠運營帶來效率提升。
    今年3月4-6日,貝加萊應邀出展2018廣州國際工業自動化展,邀您一同探討智能制造的落地實現。
    歡迎光臨貝加萊SIAF廣州國際工業自動化展展臺3.1-E17

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