Cliff Ortmeyer
廠商們通常認(rèn)為,若要收集工廠車間數(shù)據(jù),只能在建造之初便裝置具有網(wǎng)絡(luò)連接功能的智能機(jī)器設(shè)備。因此,那些期望通過第四次工業(yè)革命(工業(yè) 4.0)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的企業(yè)往往面臨著這樣一個(gè)選擇:是更換全部現(xiàn)有設(shè)備還是翻新舊有機(jī)器以接入網(wǎng)絡(luò)。
陳舊工廠環(huán)境所配備的傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施通常還停留在模擬傳感器通信階段,難以適應(yīng)當(dāng)前的互聯(lián)世界。但好消息是,隨著人工智能 (AI)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 等數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,即便是數(shù)十年前生產(chǎn)的老舊設(shè)備也能變得智能、重獲新生。
事實(shí)上,一個(gè)全新的智能設(shè)備市場(chǎng)已在
此基礎(chǔ)上建立起來了。借助這些附加產(chǎn)品,制造商便能從現(xiàn)有設(shè)備中捕獲數(shù)據(jù),并將其連接至與云端相連的人工智能網(wǎng)絡(luò)上,從而提高效率、節(jié)約成本,并實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)等新型分析功能。這個(gè)市場(chǎng)潛力巨大,只需翻新即可實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)部署。
然而,翻新機(jī)器是否對(duì)所有制造商而言都是優(yōu)選?企業(yè)應(yīng)采取何種物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略:翻新還是拆除換新?
緊要事項(xiàng)
首先需要考慮的是時(shí)間問題。制造商是否有足夠的時(shí)間(和預(yù)算)來等待新工廠車間建設(shè)完畢?新設(shè)備給企業(yè)帶來的不僅僅有物聯(lián)網(wǎng)方面的優(yōu)勢(shì)。如果現(xiàn)有機(jī)器過于陳舊,新機(jī)器的效率和功能所產(chǎn)生的效益可能優(yōu)于舊機(jī)器聯(lián)網(wǎng)后所節(jié)省的成本和時(shí)間。
但也要考慮到,新型工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的推出通常需要七年左右時(shí)間,包括進(jìn)入市場(chǎng)、實(shí)施安裝及提供充分的人員培訓(xùn)。而設(shè)備翻新則可大大縮短這段時(shí)間。
目前,傳統(tǒng)機(jī)器通常連接到工業(yè)控制系統(tǒng),這些系統(tǒng)包含可編程邏輯控制器 (PLC) 、I/O模塊以及獨(dú)立系統(tǒng)中的其他控件。借助新一代工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān),制造商能夠擴(kuò)展傳統(tǒng)設(shè)備的功能以實(shí)現(xiàn)工業(yè) 4.0 應(yīng)用。一些如Avnet SmartEdge這樣的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)構(gòu)建于Raspberry Pi等成品單板機(jī)之上,極大地簡(jiǎn)化了操作,且經(jīng)工業(yè)強(qiáng)化,能夠適應(yīng)多變的運(yùn)行環(huán)境。這些網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品通常內(nèi)置分析功能,制造商幾乎無需編碼便可連接并管理設(shè)備;同時(shí),簡(jiǎn)單易用的界面便于更快地創(chuàng)建應(yīng)用程序,與耗時(shí)費(fèi)力的編碼方式相比可節(jié)省更多時(shí)間和資金。
除了數(shù)據(jù)之外,還需考慮哪些事項(xiàng)?
此外,制造商還應(yīng)考慮自己需要的是否只有數(shù)據(jù)。有些制造商可能只是想深入了解設(shè)備性能并預(yù)測(cè)未來的變化。若是如此,只需在舊有設(shè)備上添加連接和數(shù)據(jù)捕捉功能,便可輕松地深入了解工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息。
然而,有些情況下添加工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接功能并非只為捕捉數(shù)據(jù)。一些制造商可能需要遠(yuǎn)程訪問設(shè)備功能,或者需要提高自動(dòng)化程度。這些情況下,僅僅增加連接功能無法滿足需求,安裝具有增強(qiáng)功能的新設(shè)備可能更加可行。
連接性和安全性需求
制造商在決定進(jìn)行翻新還是更換設(shè)備時(shí),還需考慮安全性和連接性問題。日常生活中,Wi-Fi 和蜂窩數(shù)據(jù)似乎無處不在。但對(duì)于工業(yè)設(shè)備來說,這些技術(shù)并非隨處可用,必須在做出翻新決策時(shí)加以考慮。
如果工廠已經(jīng)部署安全網(wǎng)絡(luò),那么翻新就更為可行。這并不局限于 Wi-Fi 或蜂窩數(shù)據(jù),因?yàn)榇蠖鄶?shù)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)都能提供以太網(wǎng)功能。在這些場(chǎng)景中,只需將此類模塊連接到現(xiàn)有設(shè)備,然后再連接網(wǎng)絡(luò),便可開始捕捉數(shù)據(jù)。然而,在某些工業(yè)用例中,網(wǎng)絡(luò)可能不到位或不達(dá)標(biāo)。
若要進(jìn)行翻新改造,關(guān)鍵是要確保絕對(duì)的安全性。此時(shí),制造商需要將車間OT需求與IT基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)系起來。然而,OT控制系統(tǒng)與IT系統(tǒng)之間的通信也將為工業(yè)環(huán)境帶來更多網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn),因此,制造商需采用具備全面防護(hù)功能的網(wǎng)關(guān)解決方案,例如帶有端到端安全保護(hù)的板載可信平臺(tái)模塊 (TPM 2.0) 加密,以切實(shí)保障數(shù)據(jù)傳輸安全。
成本效益分析
最后,當(dāng)企業(yè)計(jì)劃為某項(xiàng)業(yè)務(wù)添加工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)功能時(shí),還應(yīng)對(duì)翻新與更換兩種方案進(jìn)行成本效益對(duì)比分析。許多制造商甚至從未將翻新改造納入考慮范圍,因此他們有必要重新審視一下這些問題。企業(yè)在追求工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的過程中不應(yīng)忽視現(xiàn)有設(shè)備;若條件合適,與更換設(shè)備相比,翻新改造將能更快地以更低成本來提供更深入的分析,并創(chuàng)造更大的商業(yè)價(jià)值。