打造“互聯(lián)工廠”—從理念到現(xiàn)實

過去幾十年，移動技術(shù)的大幅進步造就了一個空前的互聯(lián)社會，將個人生活和職場生活緊密連接在了一起，工廠運營自然也不例外。自動化工廠網(wǎng)絡(luò)支持自我配置、自我調(diào)節(jié)，同時還能夠從聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上收集數(shù)據(jù)，進而挖掘運營效率的改善空間，這就是所謂的“互聯(lián)工廠”（或“工業(yè)4.0”和“物聯(lián)網(wǎng)”）。利用新型工具和實踐，制造商基于現(xiàn)有資產(chǎn)就可以將這一切變成現(xiàn)實。 　　 　　許多國際制造商都迫切希望能夠打造互聯(lián)工廠并享受其帶來的一系列優(yōu)勢和效益，例如更低的運營成本、更高的可見度和可控度。但是，推倒已有的一切重建新設(shè)施是不現(xiàn)實的，其成本也是不可估量的。對于工廠經(jīng)理來說，最好的方法是充分利用已經(jīng)過業(yè)界廣泛驗證的通信設(shè)備和協(xié)議轉(zhuǎn)換軟件，對現(xiàn)有工廠系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)和升級，進而打造一個現(xiàn)代化的實時報告和控制系統(tǒng)。 　　 　　對于21世紀(jì)的互聯(lián)工廠來說，將各種設(shè)備連接到以太網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須確保工作人員在任何地點都能順利訪問、監(jiān)測和控制運營信息。為此，制造商必須做到以下三點： 　　 　　• 實現(xiàn)設(shè)備間通信 　　 　　• 重新思考運營效益，使更多設(shè)備實現(xiàn)相互通信 　　 　　• 提供一個安全無縫的設(shè)備通信平臺 　　 　　通信是關(guān)鍵 　　 　　通常來說，驅(qū)動器、傳感器、面板儀表和其他工廠設(shè)備的設(shè)計使用壽命都長達數(shù)年甚至是數(shù)十年之久，它們相互之間通過RS232/422/485等串行線纜和專用協(xié)議進行通信。這些串行通信協(xié)議都是為滿足特定應(yīng)用的高效通信需求而設(shè)計的，但是此類應(yīng)用通常都不涉及基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的24/7監(jiān)控任務(wù)。為了將這些設(shè)備運用于互聯(lián)工廠，工程師首先必須確保他們能夠與其他工廠設(shè)備通信?，F(xiàn)在，工程師可以使用高級HMI（人機界面）、協(xié)議轉(zhuǎn)換器以及其他支持多種協(xié)議的自動化產(chǎn)品，將來自不同廠家的設(shè)備連接在一起，進而使工廠設(shè)備自由通信，完全不受物理介質(zhì)影響。 　　 　　運營效率 　　 　　提升運營效率的方法有很多，其中之一是收集生產(chǎn)線沿線部署的傳感器數(shù)據(jù)，最大限度降低生產(chǎn)浪費和停工。設(shè)備互聯(lián)有助于工廠內(nèi)的信息通信和數(shù)據(jù)交換，進而提高產(chǎn)出，同時還支持工廠管理人員實施可視化管理，收集、記錄和顯示關(guān)鍵績效指標(biāo)(KPI)和Andon信息，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)在實踐層面的作用。實時顯示關(guān)鍵績效指標(biāo)對提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)出具有重要作用。最后，互聯(lián)工廠不應(yīng)只局限于工廠內(nèi)部的連接、通信和監(jiān)控，還應(yīng)進一步擴展至供應(yīng)和銷售環(huán)節(jié)，為制造商提供關(guān)于業(yè)務(wù)運營的全景式圖像。 　　 　　安全通信 　　 　　傳統(tǒng)意義上的工廠安全在一定程度上就意味著隔離，如果工廠設(shè)備是獨立存在的，不與任何事物連接，那么根本無需擔(dān)心未經(jīng)授權(quán)的訪問和操作?，F(xiàn)在，這種情況已經(jīng)一去不復(fù)返了，因為越來越多的制造商開始重視和評估總擁有成本，以增強自身在全球經(jīng)濟中的競爭力。由于越來越多的企業(yè)或組織支持和擁護“互聯(lián)工廠”這一概念，安全問題可以通過專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和IP地址策略予以解決。例如，路由器可以限制特定類型通信或特定用戶的網(wǎng)絡(luò)流量；NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）技術(shù)可以在網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備執(zhí)行入站訪問時隱藏其IP地址；最后，VPN應(yīng)用可以通過創(chuàng)建虛擬“通道”，實現(xiàn)工廠間敏感數(shù)據(jù)的安全通信。 　　 　　展望未來 　　 　　互聯(lián)工廠帶來的效率提升不僅源于連接的透明和高速，還有連接帶來的更多附加價值以及設(shè)備和人員之間的高效對話帶來的競爭優(yōu)勢。憑借操作人員、控制系統(tǒng)和軟件之間的無縫通信以及實用的網(wǎng)絡(luò)選件和對本地特性和協(xié)議的完美支持，工業(yè)設(shè)備的數(shù)據(jù)對生產(chǎn)運營的意義和重要作用將呈指數(shù)級增長?；诖?，自動化和遠(yuǎn)程管理將提升至一個全新的高度，互聯(lián)工廠也將成為現(xiàn)實。隨著將專為互聯(lián)工廠而精心設(shè)計的所有部件完整集成，高效的連接、監(jiān)測和控制會顯著提升生產(chǎn)和運營效率，更好地迎接未來挑戰(zhàn)。