Основным путем трансформации и модернизации современной обрабатывающей промышленности уже является цифровая интеграция заводов. Речь идет не только о подключении традиционных устройств к сети, но и о необходимости использовать поток данных, чтобы открыть всю цепочку создания стоимости проектирования, производства, цепочки поставок и обслуживания, чтобы можно было обмениваться информацией в режиме реального времени и сотрудничать в бизнесе. Его суть заключается в создании «цифрового двойника» с виртуальными и реальными картами и интеллектуальным принятием решений. Конечная цель – повышение эффективности, гибкости и конкурентоспособности.
Что такое цифровая интеграция предприятия
Цифровая интеграция предприятия заключается в объединении различных систем «информационного острова», работающих независимо на производственной площадке, таких как ERP, MES, SCADA, ПЛК, сенсорные сети и т. д., с помощью единых стандартов и платформ данных. Это не просто физическое соединение между ИТ и ОТ, но также фокусируется на интеграции бизнес-логики и свободном потоке данных. Этот процесс устраняет барьеры между стенами отделов и системами, позволяя передавать такую информацию, как статус заказа, расход материалов и условия эксплуатации оборудования, в режиме реального времени и точно между различными уровнями.
Ключевым моментом является создание цифровой нейронной сети, которая проходит вертикально через уровни управления, эксплуатации, контроля и оборудования предприятия, а горизонтально охватывает исследования и разработки, планирование, производство, логистику, услуги и другие связи. Полагаясь на интегрированную платформу, менеджеры могут получить представление об общем рабочем состоянии на одном экране, операторы первой линии могут получать точные инструкции по эксплуатации в режиме реального времени, а оборудование может автоматически сообщать о неисправностях и запускать заказы на техническое обслуживание. Это фундаментально изменило традиционную модель производственных операций, основанную на ручной отчетности и бумажных документах.
Почему предприятиям нужна цифровая интеграция
Быстро меняющиеся требования рынка и тенденция персонализированной настройки вынуждают фабрики иметь гибкие возможности производства небольшими партиями и множеством разновидностей. Традиционные дискретные информационные системы не могут решить эту задачу, поскольку страдают от информационной задержки, которая замедляет принятие решений. Цифровая интеграция основана на данных в реальном времени, которые позволяют не только быстро реагировать на изменения заказов, но и оптимизировать производственные планы и динамически корректировать распределение материалов, тем самым значительно сокращая циклы доставки и снижая затраты на складские запасы.
На пути к умному производству интеграция — единственный путь. Изолированные данные не могут дать глубокого понимания. Только собрав вместе данные о производстве, качестве, энергопотреблении, оборудовании и других данных и проанализировав их во взаимосвязи, мы можем обнаружить узкие места в процессах, прогнозировать отказы оборудования, а также добиться отслеживания качества и постоянного улучшения. Цифровая интеграция позволила накопить ценные данные для предприятий и заложила прочную основу для последующего применения искусственного интеллекта для анализа оптимизации. Предоставляйте глобальные услуги по закупкам слабых текущих интеллектуальных продуктов!
Какие системы включены в цифровую интеграцию предприятия?
Типичная система цифровой интеграции предприятия обычно охватывает четыре основные части: планирование ресурсов предприятия, систему управления производством, промышленную платформу Интернета вещей и центр обработки данных. Система планирования ресурсов предприятия, также известная как система ERP, управляет ресурсами уровня предприятия, такими как финансы, заказы и цепочка поставок. Система управления производством, также известная как система MES, в основном отвечает за планирование, выполнение и отслеживание на уровне цеха. Платформа промышленного Интернета вещей, также известная как платформа IIoT, отвечает за подключение и сбор данных с большого количества устройств и датчиков. Что касается дата-центра, то он будет очищать, управлять и моделировать данные каждой системы и в конечном итоге формировать единый сервис данных.
Кроме того, он также охватывает управление жизненным циклом продукции, расширенное планирование и составление графиков, системы управления складом и системы управления качеством, а также системы управления техническим обслуживанием оборудования и системы управления энергопотреблением. Эти системы не обязательно должны быть интегрированы сразу, их следует продвигать поэтапно и целенаправленно, исходя из корпоративной стратегии и болевых точек. Ключевым моментом является разработка открытой и масштабируемой системной архитектуры, обеспечивающей беспрепятственное подключение новых систем во избежание образования новых «изолированных островов».
Как реализовать проект цифровой интеграции завода
Только после четкого определения верхнего уровня дизайна и определения бизнес-целей можно приступить к успешному проекту интеграции. Предприятия должны сначала четко интегрировать требования к основным ценностям. Целью является улучшение использования оборудования, снижение уровня дефектов качества или достижение прозрачности производства? На основе этого нарисуйте текущую диаграмму бизнес-процесса и диаграмму архитектуры системы, определите ключевые точки останова в данных и узкие места в совместной работе, а затем сформулируйте дорожную карту поэтапной интеграции, чтобы в первую очередь решить болевые точки с наибольшей ценностью.
В процессе внедрения следует использовать гибкий метод «быстрой работы небольшими шагами, итеративной проверки», начиная с пилотного проекта в определенном цехе или определенной производственной линии и открывая поток данных одного или двух ключевых бизнес-сценариев, таких как замкнутый цикл от заказов ERP к рабочим заказам MES, а затем к исполнению оборудования. В ходе пилотного проекта проверяется осуществимость и коммерческая ценность технического решения, а затем постепенное внедрение после накопления опыта. В то же время необходимо уделять внимание управлению изменениями и проводить достаточное обучение соответствующих сотрудников, чтобы гарантировать, что они понимают и адаптируются к новому способу работы.
Каковы проблемы цифровой интеграции производства?
Основные проблемы на техническом уровне заключаются в совместимости гетерогенных систем и стандартизации протоколов передачи данных. Оборудование на заводе имеет различные марки и разную степень новизны и старости. Кроме того, их протоколы связи имеют различные стили и форматы данных. Для достижения бесперебойного соединения необходимо провести большую работу по разработке интерфейса и преобразованию протоколов. Кроме того, способы обеспечения стабильности и безопасности массового сбора и передачи данных в реальном времени также выдвигают более высокие требования к сетевой инфраструктуре.
Зачастую более важными являются нетехнические проблемы, в том числе организационные барьеры, в том числе нехватка талантов и измерение рентабельности инвестиций. Различные отделы могут не захотеть обмениваться данными из-за локальности; сложных талантов, которые понимают как производственные процессы, так и информационные технологии, мало; первоначальные инвестиции в интеграционные проекты велики, а их выгоды, такие как повышение эффективности и экономия средств, часто являются долгосрочными и неявными, и их трудно точно измерить, что приводит к нерешительности и нерешительности руководства при принятии решений.
Каковы будущие тенденции цифровой интеграции предприятий?
В будущем цифровая интеграция будет все больше фокусироваться на «облачном» сотрудничестве. Узлы периферийных вычислений будут выполнять предварительную обработку данных в реальном времени и простое принятие решений на стороне устройства, чтобы снизить нагрузку на облако и удовлетворить требования управления с малой задержкой. Облако будет сосредоточено на глобальном агрегировании данных между заводами и перекрестными цепочками поставок, а также на интеллектуальном анализе высокого уровня. Облачные интеграционные платформы SaaS снизят порог внедрения для малых и средних предприятий, позволяя им подписываться на услуги по мере необходимости.
Еще одной важной тенденцией является глубокая интеграция искусственного интеллекта и технологии цифровых двойников. В рамках этой глубокой интеграции все данные, собранные интегрированной платформой, будут использоваться для обучения модели ИИ. С помощью этих данных модель искусственного интеллекта можно обучить для интеллектуального планирования производства, прогнозного обслуживания и самооптимизации параметров процесса. Помимо интеллектуального планирования производства и профилактического обслуживания, а также процесса самооптимизации параметров процесса, высокоточный цифровой двойник может не только отображать физическое состояние завода в реальном времени, но также моделировать, тестировать и оптимизировать в виртуальном пространстве. Благодаря моделированию, тестированию и оптимизации в виртуальном пространстве результаты можно предсказать до фактической настройки производства, что в конечном итоге значительно снижает затраты и риски, связанные с методом проб и ошибок.
При продвижении цифровой интеграции предприятий самое большое препятствие, с которым вы сталкиваетесь, — это сложность выбора технологии, внутреннее сопротивление или неуверенность в возврате инвестиций? Добро пожаловать, чтобы поделиться своим практическим опытом и недоумением в области комментариев. Если вы чувствуете, что эта статья вас вдохновила, поставьте лайк и поделитесь ею с другими коллегами.
Добавить комментарий