物聯網如何對工廠帶來革新的運作方式

March 15, 2018 Teresa Meek

直到最近,製造商對工廠的運作都無法擁有全面的可見度。在沒有簡單的方法檢查機器效能、庫存狀態,以及員工生產力等的情況下,提昇效率變得十分困難。物聯網完全改變了這個局面。透過使用感應器監控設備、零件、製程,以及完工的產品,製造商便能追蹤整個廠區與其他區塊的每一部份製程。他們能精細地檢視運作情況,從單一機器在一小時內的生產情況,到整個設施的總產量等。物聯網能透過以下方法協助製造商進行更聰明的決策、更快速創新、將關於生產的問題在發生前就先行解決、更輕鬆擴充、創造新營收來源,以及降低風險。

連線工廠

傳統來說,工廠自動化系統並未與企業的 IT 系統連接。在現代高競爭的環境中,製造商無法承受缺乏這樣的連線。「如果想要最佳化營運、減少停機時間、降低成本,或是增進產能,唯一的方法就是收集並分析你的資料。」Cisco 工業行銷部門經理 Wlodarczak 這麼說。這並不表示廠區並未收集資料。「工廠會生產極為大量的資料,」Wlodarczak 表示。但這些資料被鎖定在無法與彼此通訊,也無法傳輸訊息給管理員的老舊系統中。工廠通常具有多個網路,例如 Profinet、EtherNet/IP,以及 CC-Link 等。每一種都使用專屬的通訊協定,且大部分都沒有與企業 IT 連線。為了解決這個問題,Cisco Connected Factory 運用標準化的 Intel® 技術來統合這些獨立系統。在廠區中,搭載 Intel 技術的交換器能將許多工廠通訊協定轉譯至一致的工業乙太網路中。透過將工廠轉換為標準乙太網路的技術,Cisco 解決方案讓企業 IT 在整合工業網路時更加輕鬆。如此一來,製造商便可以在網路的每一個層級獲得智慧情報。只要資料不再侷限於廠房中,管理者便能分析資訊,找出可提升效率並增加創新的方式。資料可在在工廠內現場即時分析,不再需要傳送至雲端處理。這代表操作人員可以更快速地修復機器,並在產出大量無法使用的完工產品前掌握到故障與合規性問題。即時資料亦可確保安全系統運作正常,使重要的機密資料安全無虞(見下方圖 1)。

圖 1. 運用物聯網為工廠解決經濟與安全問題。

透過結合工廠與企業 IT,同時也能捨棄維護起來困難又複雜的老舊網路。更換老舊設備的成本十分高昂,且隨著系統老化,僅有少數專業人士擁有修復系統的必要知識。轉移至單一平台也能減少工廠擁有者的總持有成本。而且,這樣的平台已經為未來做好準備。「你只需要為所有老舊設備增添一套硬體,就能應付未來所有的通訊協定,」Wlodarczak 表示。這代表,如果您要對機器或自動化程序進行變更,您不需要投資全新的網路設備,或是擔心要連線到多種不相容的系統。IT 人員可以使用安全存取權限,遠端設定一切。

保護環境安全

連線工廠在節省成本並驅動創新的同時,也增加了對安全性的擔憂。根據 Cisco 2016 Annual Security Report(Cisco 2016 年度安全性報告),製造產業的安全基礎架構品質為最低層級。擁有更多連線介面,就代表駭客有更多進行攻擊的手段。在這個方面,將運作技術連接至 IT 也能有所助益。安全弱點存在的原因,是因為兩個系統提供的防護等級層級不同。Cisco 強固的防火牆與閘道搭載 Intel 技術,無論資料傳送至何處,都能保持資料安全,同時並能快速地將資料傳送至廠內或廠外。透過運用單一平台,IT 得以中央化安全性管理,以及遠端新增或更新原則。如此可增進效率及安全性。「你願意從 15 間不同廠商購買安全解決方案,祈禱他們能共同運作,或是購買一種經過互通性現場測試的解決方案?」Wlodarczak 如此表示。透過與 Cisco 合作以區隔網路,製造商便能避免威脅增長。「若機器 A 無法與機器 Z 溝通,駭客便不能在各個機器之間收集資料。」Wlodarczak 這麼說。設定工廠的安全性設定通常是複雜、耗時的程序,但經過 Cisco 的簡化,可讓工廠監督人員在無 IT 協助下自行進行。安全性不僅僅避免駭客侵犯。製造商會與合作夥伴及客戶分享大量的資訊,通常都會為對方賦予資料庫的存取權限。但這可能會帶來風險。Cisco 正在開發一個系統,可以程式化地選擇要傳送至外部的資訊。「資料就像是湖裡的魚一樣。我們要找出一個方法能只送出特定的魚種,而不是將每一條魚都送出去,」Wlodarczak 這麼解釋。

快速修復與輕鬆擴充

工廠營運人員亦可選擇性地檢視資料。機器在正常運作時會產出大量到無法即時消化的資訊,但監督人員可以設定警示,在將要發生問題時收到提醒。「感應器每天可能會讀取一個資料點上萬次,但你可以選擇僅在出現特定範圍以外的數值時查看,」Wlodarczak 說。「你可以在機器超過容錯率之前便以告知負責人員,並在開始產出不良部件前就採取行動。」

監督人員亦可在巡視生產線時快速獲得關於運作的心得。他們的無線裝置會顯示所經過每個區域的最重要資料,從組裝、調校到包裝等。透過物聯網,也能加快擴充的速度。若公司想要增加新產線或生產單元,Cisco 的網路管理工具可協助自動部署擴充的設備。IT 群組可預先建立原則與設定,節省數小時的時間,並避免新設備拖慢既有的產能。「這為工廠帶來了『隨插即用』的能力,」Wlodarczak 說。

減少隔閡

在整個製造環境中,物聯網技術能將正確的資訊在正確的時間傳送給正確的人。這減少了設計師、工程師,以及工廠主管在管理工廠時的隔閡,讓他們能「看到」彼此的作業。透過分析來自機器與自動化系統的資料,他們能測量出特定區域或整個廠區的效率。運用所獲得的深入資訊,他們便能產生如何強化效率、增加產能、測試新系統,以及開發新業務路線的想法。瞭解物聯網運作方式的最佳方法,就是觀察它的實際運作情況。以下舉出三個使用 Cisco Connected Factory 進行轉型的工廠範例︰

Subzero︰降低成本並最大化效率

廚房用品製造商 Subzero 在導入 Cisco 系統之後,大幅減少了機器的停機時間。與其他許多公司一樣,這間公司的工廠與設計總部位於不同的位置。在過去,若廠區發生問題,工程師必須要從威斯康辛州飛到亞利桑那州進行診斷與修復,在此之間,工廠的產能便會停滯。而現在,工程師可以即時查看機器運作的影片。再結合機器的資料,他們不用離開座位便可以提供建議,甚至直接導入解決方案。因此,公司大幅減少了停機時間,並將每條生產線增加了每小時 $2,500 美元的產值。這同時也減少了 $40,000 美元的工程師旅程經費,以及超過 $100,000 美元的現場測試成本。

Daimler Trucks︰更優異的通訊效果

在寬廣巨大的廠區中,員工們很難與其他員工聯繫。之前,Daimler Trucks 因為工廠內不可靠的老舊網路,深受這種情況所苦。此公司導入了 Cisco 強固的基礎架構與 WiFi 網路,讓員工能透過 iPad 進行通訊。他們現在無需中斷手上的工作,即可查看部件的可供貨性,並從倉庫寄送。此公司生產的各種軸距、輪軸,及其他卡車元件上,現在都具有 RFID 追蹤標籤,以確定元件能在正確的時間,與產線上的合適車輛會合。亦會將 RFID 與其他資料傳送給管理員,協助他們保持廠區以巔峰效率運作。

FANUC︰強化客戶服務,並開發全新業務路線

產品離開產線,不代表物聯網的任務就此結束。製造商可以在完工的產品中嵌入感應器,以收集運作資料,協助解決客戶的問題,省去長途跋涉與成本高昂的作業延滯。在使用此技術前,機器人製造商 FANUC 無法得知客戶如何使用他們的機器人,直到產品故障並需要維修,而這樣的物聯網功能,對他們來說便非常實用。使用 Cisco 的系統,FANUC 便能獲得更新的資訊,讓他們能預測問題並在機器人停止工作之前便排除問題。圖 2 顯示物聯網資料如何協助 FANUC 改善客戶服務。

圖 2. FANUC 使用物聯網改善客戶體驗。

監控產品不僅讓製造商將客戶服務提升到全新層級,更能透過向上銷售或增加服務合約等,協助他們創造全新的業務路線。「你可以預測維護需求,並在有東西壞掉之前先送出零件。相對於銷售產品然後結束交易,透過這樣的方法,您便能延續收益流動。」Wlodarczak 這麼說。透過連接設施的端點,製造商能安全地收集、傳輸與分析整個廠區與其他區塊的資訊。物聯網能協助他們最大化效率、避免發生問題、快速擴充,並為客戶提供更好的服務。透過 Intel 和 Cisco 的技術,現代的智慧、自我監控,且自我最佳化的工廠一定能在未來展現更多提升營運的方法。

上個文章
資產管理數位化
資產管理數位化

舊資產擁有非常豐富的資料,有助於針對營運、產品和客戶作出更明智的決策。以下是挖掘這些資料以提取隱藏的...

下個文章
機器視覺讓工業機器人能夠感知情境並進行改進
機器視覺讓工業機器人能夠感知情境並進行改進

製造設備的設計師一直面臨著提高生產力和效率的壓力。這些改進可以使用新興的工業機器人技術(例如即時 3D ?...

×

名字
Company Name
Phone Number
Country/Region
提交本網站上的表單,即表示你確認你是一個年滿18週歲的成人,且你同意受Intel(英特爾)和 Intel® 物聯網解決方案聯盟成員透過與營銷相關的電子郵件或電話與您聯絡。你可以隨時取消訂閱。英特爾的網站和通信受制於我們的隱私政策和使用條款
我希望這篇公司聯絡我: -可選
!
Thank you!
Error - something went wrong!
×

離高明的解決方案僅一步之遙。

名字
Country/Region
insightTechOptIn
Intel GDPR Optin
提交本網站上的表單,即表示你確認你是一個年滿18週歲的成人,且你同意受Intel(英特爾)和 Intel® 物聯網解決方案聯盟成員透過與營銷相關的電子郵件或電話與您聯絡。你可以隨時取消訂閱。英特爾的網站和通信受制於我們的隱私政策和使用條款
謝謝
Error - something went wrong!