




把工廠的生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)(即工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),IIoT)對制造企業(yè)帶來的好處是多方面且深遠的,它正在深刻改變制造業(yè)的面貌,是實現(xiàn)智能制造和工業(yè)4.0的核心基礎(chǔ)。主要好處包括:
1.提升生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率?(OEE):
o?實時監(jiān)控與優(yōu)化:?實時獲取設(shè)備運行狀態(tài)(運行、停機、待機、故障)、速度、產(chǎn)量等數(shù)據(jù),管理者可以即時了解產(chǎn)線效率瓶頸。
o?減少停機時間:?快速發(fā)現(xiàn)設(shè)備異?;蚬收?,縮短故障響應(yīng)和修復時間。結(jié)合預(yù)測性維護,可以在故障發(fā)生前進行干預(yù),避免計劃外停機。
o?優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度:?基于設(shè)備的實時狀態(tài)和產(chǎn)能數(shù)據(jù),可以更智能、更動態(tài)地安排生產(chǎn)任務(wù)和工單,減少設(shè)備空閑和等待時間,提高整體設(shè)備綜合效率。
o?識別性能瓶頸:?通過數(shù)據(jù)分析,精確找出影響整體產(chǎn)出的關(guān)鍵瓶頸設(shè)備或工序,有針對性地進行改進。
2.實現(xiàn)預(yù)測性維護:
o?從被動到主動:?傳統(tǒng)維護是定期或故障后維修。設(shè)備聯(lián)網(wǎng)后,通過傳感器持續(xù)采集設(shè)備的振動、溫度、電流、壓力等關(guān)鍵參數(shù)。
o?預(yù)測故障:?利用大數(shù)據(jù)分析和機器學習算法,識別設(shè)備性能劣化的早期征兆,預(yù)測可能發(fā)生故障的時間和部件。
o?降低成本:?避免突發(fā)性重大故障導致的昂貴維修、生產(chǎn)中斷和備件緊急采購成本;優(yōu)化備件庫存;減少不必要的預(yù)防性維護(過度維護)。
o?延長設(shè)備壽命:?在最佳時機進行維護,避免設(shè)備在異常狀態(tài)下運行導致進一步損壞。
3.提高產(chǎn)品質(zhì)量與一致性:
o?過程參數(shù)監(jiān)控:?實時監(jiān)控影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵工藝參數(shù)(如溫度、壓力、速度、配料量等),確保其嚴格控制在設(shè)定范圍內(nèi)。
o?快速追溯與根因分析:?將設(shè)備參數(shù)與產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),一旦發(fā)生質(zhì)量問題,可以迅速追溯到具體設(shè)備、工位、時間段甚至操作員,分析根本原因(是設(shè)備參數(shù)漂移?還是操作失誤?)。
o?減少廢品與返工:?通過實時監(jiān)控和及時干預(yù),減少因設(shè)備或工藝參數(shù)偏離導致的產(chǎn)品缺陷,降低廢品率和返工成本。
o?自動化質(zhì)量控制:?集成在線檢測設(shè)備數(shù)據(jù),實現(xiàn)更快速、更客觀的質(zhì)量判定。
4.優(yōu)化能源消耗與成本:
o?精細化管理:?精確監(jiān)控每臺設(shè)備、每條產(chǎn)線甚至整個車間的實時能耗。
o?識別能耗異常:?發(fā)現(xiàn)異常高能耗的設(shè)備或時間段(如待機耗電過高、空轉(zhuǎn))。
o?優(yōu)化運行策略:?基于生產(chǎn)計劃和能源價格,優(yōu)化設(shè)備的啟停和運行模式(如錯峰生產(chǎn))。
o?設(shè)定節(jié)能目標與追蹤:?量化能源使用情況,設(shè)定節(jié)能目標并追蹤成效,降低運營成本,支持可持續(xù)發(fā)展目標。
5.增強生產(chǎn)可視性與決策支持:
o?實時數(shù)據(jù)儀表盤:?通過中央控制室或移動終端,管理層和車間人員可以實時查看關(guān)鍵績效指標、設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)進度、質(zhì)量狀況、能耗等信息。
o?數(shù)據(jù)驅(qū)動決策:?告別憑經(jīng)驗決策?;跍蚀_、及時、全面的數(shù)據(jù),進行生產(chǎn)計劃調(diào)整、資源分配、工藝改進、投資決策等。
o?遠程監(jiān)控與管理:?管理人員可以在任何地方監(jiān)控工廠運行狀況,提高管理效率和響應(yīng)速度。
6.提升供應(yīng)鏈協(xié)同與柔性:
o?精確產(chǎn)能信息:?實時掌握實際產(chǎn)能和訂單完成進度,為銷售和供應(yīng)鏈部門提供更準確的信息,用于接單、承諾交期和物料需求計劃。
o?更靈活響應(yīng)需求變化:?快速洞察生產(chǎn)瓶頸或能力變化,更靈活地調(diào)整生產(chǎn)計劃以應(yīng)對市場需求波動或緊急訂單。
o?與MES/ERP深度集成:?設(shè)備聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)是制造執(zhí)行系統(tǒng)和企業(yè)資源計劃系統(tǒng)的重要輸入,實現(xiàn)從訂單到交付的端到端數(shù)字化管理。
7.改善工作環(huán)境與安全性:
o?遠程操作與監(jiān)控:?減少人員進入危險區(qū)域(如高溫、高壓、有毒環(huán)境)的需要。
o?設(shè)備安全狀態(tài)監(jiān)控:?監(jiān)控安全聯(lián)鎖裝置、急停按鈕等安全設(shè)備的狀態(tài),確保其正常工作。
o?預(yù)警危險工況:?通過傳感器監(jiān)測環(huán)境參數(shù)(如有害氣體濃度、高溫)或設(shè)備異常(如過載、過熱),提前預(yù)警潛在安全事故。
8.支持產(chǎn)品與服務(wù)創(chuàng)新:
o?產(chǎn)品即服務(wù):?通過設(shè)備聯(lián)網(wǎng)收集產(chǎn)品在客戶現(xiàn)場的使用數(shù)據(jù),制造商可以提供基于使用量的收費模式、預(yù)測性維護服務(wù)、性能優(yōu)化建議等增值服務(wù),轉(zhuǎn)變商業(yè)模式。
o?產(chǎn)品研發(fā)反饋:?了解產(chǎn)品在實際運行中的表現(xiàn)和問題,為下一代產(chǎn)品設(shè)計和改進提供寶貴數(shù)據(jù)。
o?數(shù)字孿生:?聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)是構(gòu)建和驅(qū)動產(chǎn)品/產(chǎn)線數(shù)字孿生模型的基礎(chǔ),用于模擬、優(yōu)化和預(yù)測。
生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的核心價值在于將物理世界的設(shè)備運行轉(zhuǎn)化為可度量、可分析、可優(yōu)化的數(shù)字信息流。這為企業(yè)帶來了前所未有的透明度、控制力、洞察力和敏捷性,最終轉(zhuǎn)化為更高的生產(chǎn)效率、更低的生產(chǎn)成本、更好的產(chǎn)品質(zhì)量、更強的市場競爭力以及創(chuàng)新的商業(yè)模式。雖然實施過程涉及投資和技術(shù)挑戰(zhàn)(如網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)集成、協(xié)議兼容性等),但其帶來的長期收益是巨大的,是制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。