當前IIoT導入中的困難和瓶頸層出不窮,各類解決方案和服務也不斷推陳出新。正因為如此,在本期中我們將向大家介紹如何選擇智能IIoT導入和技巧等,來解決這些由來已久的困擾和課題,
導入IIoT中遭遇的困難和瓶頸事例
IIoT導入中的困難和瓶頸包括涉及人的工序、DX人才的確保、與環境和條件的親和力、對選項之多、成本和效果等的擔憂等。下面分別介紹一些代表性示例。
涉及人的工序
部分工序可能不得不需要人工操作設備、或使用工具、手工操作等,并且可能需要人員通過離線工作方式在工序之間移動工件或檢查。此外,根據產品的不同,在當前技術下,自動化本身也是困難重重,因而在大多數工藝中有時仍需要人工的精準工作。
在這些事例中,由于很難通過獲取數據、狀況的可視化和分析,來管理運轉時間、抽取及改善課題,因此致使不少企業無法下定決心導入IIoT。
人們通常認為,尤其是在涉及人的工序中,要通過導入IIoT來獲取數據的難度相當高。
DX人才的確保
為了確保構建工廠內傳輸和存儲IIoT設備和數據系統能夠根據目的穩定運行,或能夠通過已獲取數據的可視化和相關分析進行業務改善,ICT相關知識和專業技術必不可少。然而,在制造現場,要確保擁有此類知識和專業技術的DX人才,往往會遇到各種瓶頸。另一種情況是,雖已導入了IIoT解決方案,但卻未能從所得數據中得到預期的結果。擔心缺乏具備專業知識的人員的支持,這也是不少工廠在考慮導入IIoT時望而卻步的原因之一。
與環境和條件的親和力
在IIoT的導入中,絕大多數情況下不僅需要各道工藝的自動化,還需要一個網絡系統來對其進行控制和管理。無論工廠規模如何,只要有些工序使用的機器和設備無法連接網絡或無法輸入輸出數據,或人工作業所占比重較大時,其網絡系統便有可能處于不完整狀態或尚未構建。
此外,即使構建了網絡系統,導入IIoT過程中也可能因各種原因面臨一些問題。例如,由于向傳感器等各種IIoT設備供電或有線通信帶來的布線冗雜問題,當需要進行步驟和產品類型更改時,便會擔心是否會增加工時,以及無線通信是否會對電波造成干擾等問題。
并且,在網絡安全方面,根據與客戶公司的安全合同或自己公司的規定,使用由第三方運營的云服務也有可能會受到限制或制約。
對選項之多、成本和效果等的擔憂
目前在售的各類IIoT解決方案和服務比比皆是,但反過來看,究竟哪一款才最適合自己的工廠,往往難以判斷。
除初期導入成本之外,云服務使用費等運行成本、是否能夠適合現場和工藝、能否順利運行和利用等,這些因素也是IIoT導入中的難題,因此不容忽視。
針對自身公司的環境和條件尋找與效果及成本相符的IIoT解決方案,也并非易事。
以小規模起步的IIoT導入及補充完善或將成為可能
如上所述,目前,IIoT的概念已在市場得到滲透,市面上各類IIoT設備、解決方案和服務推陳出新,完全可從其中選擇并導入最符合自身需求的產品。 即使是以往被認為高難度的工序,也已經出現相應的解決方案,可以“小規模起步”的方式來進行IIoT的導入,或對尚未導入的部分進行補充完善。
小規模起步,便是通過從小規模開始導入,可從特定的工序或機器/設備開始運行。在大規模系統中,要實施“PoC(概念驗證)”以證實能否獲得預期結果的難度往往較高、而采取這種方式則相對容易實施,這也是小規模起步的優勢之一。此外,還可以將大規模同時導入所需的龐大初始成本、適用性和遠超成果的運行成本等風險降至最低,并從小規模開始積累IIoT相關知識、經驗和專業技術。
以特定工序或機器、設備為對象,實施IIoT的小規模起步,使PoC(概念驗證)化繁為簡。
此外,這些解決方案雖然在工廠的大部分工序中導入了IIoT,但是針對人工作業等無法實現數據化和可視化的特定工序,通過導入IIoT解決方案來擴大規模,還能補充以往欠缺的數據。
IIoT的小規模起步和規模擴大中的解決方案選擇方法和技巧
下面,我們將介紹解決方案的選擇方法和導入技巧,助力消除以往IIoT導入中的課題,并通過小規模起步方式或對不足之處的補充完善來擴大規模。
無需自動化工藝,便可獲取數據
迄今為止,通常是通過在FA內部安裝傳感器等IIoT設備來獲取和存儲數據,并進行監控、可視化和分析。 然而,目前即使是在涉及人的離線工序中,也可通過導入附加的設備來順利獲取和利用數據。
例如,對于每個工序及動作,操作人員僅需通過按下按鈕或移動小型設備等簡單直觀的操作,或者平板設備上的簡單操作,便能夠將工作時間和進度情況轉換為數據,并抽取和改善3M(Muri超負荷、Muda浪費、Mura不均衡)。通過此類解決方案,大大降低了實現DX的難度。由此可見,能否選擇一種能夠最大程度減少操作人員負擔和影響節拍時間的IIoT解決方案,是至關重要的。
從導入到運行,全方位提供專業支持
在制造現場,確保具備專業知識的DX人才也是重要問題之一。僅通過購買IIoT設備、購買或簽訂用于分析所得數據的軟件,可能無法實現預期的運行及數據使用。
雖說是小規模起步,但要選擇一個合適的IIoT解決方案仍然至關重要,為了避免初始投資和運行成本的浪費,具備專業知識的工作人員會在導入前提供量身定制的咨詢,并在導入后繼續提供全方位的支持服務。
在IIoT導入中,獲取數據并實現其可視化,再將其用于管理和改善,這一系列的試用及支持非常重要。
使用無線設備,避免冗雜的布線
考慮到傳感器等IIoT設備的供電和通信電纜導致的冗雜布線,安裝、步驟變更、產品類型變更時的工時增加等,這些都可能成為導入過程中的阻礙因素。
為解決這一問題,可考慮把能夠支持無線通信的各類傳感器等的IIoT設備納入選項。此類設備大多為充電式且電池壽命較長,因此無需使用電源線。此外,還可選擇在設備運行中也可簡單添加的無線傳感器設備。
但即使是能夠進行無線通信的IIoT設備,在擁有眾多機器設備等障礙物的工廠中,也可能帶來通信不穩定的情況。如要在此類環境下實現穩定的通信和運行,通過選擇能夠在抗障礙能力強的SubGHz頻段進行通信的設備,便有可能解決相關問題。因類通信方式因耗電較少,還可延長無線設備的電池壽命,可以說是一舉兩得。
使用無線通信,可避免冗雜的布線。根據現場情況,通信帶寬和設備充電周期等的運行情況也需要關注。
根據目的和環境的內容和成本,實施小規模起步
在IIoT的小規模起步中,除各類傳感器等設備以外,還需要結合網關、軟件、本地環境(公司內部環境)或需要運行成本的云服務等,因此要依靠自身力量來完成構建可以說是非常困難的。此外,是否要通過傳感來監控機器和設備,是否要將操作工時數字化等等,根據目的不同,要構建的系統條件也完全不同。
除IIoT設備之外,還可選擇只需在公司PC上安裝便可實現數據可視化、或通過簡單操作便能進行各類相關設定的軟件,根據不同目的和環境,選擇易于適用的解決方案,小規模起步也將更加輕而易舉。
此外,為了確認是否適合使用目的和環境,在正式導入之前能否進行試用,也是一個非常重要的選擇標準。如在真正實施PoC之后再導入,則不會造成成本的浪費。
在導入IIoT解決方案時,還需要確認是否有專業的咨詢、支持和試用等。
總結:IIoT解決方案的選擇要點
以上,我們對因各種原因尚未決策導入IIoT或在某些部分未能導入的工廠所面臨的問題和瓶頸,以及在IIoT的小規模起步中如何選擇解決方案和技巧等進行了說明。最后,我們將成功實現IIoT小規模起步和補充完善的確認要點總結如下。
通過整理要點,可以鎖定易于導入和運行的解決方案。
與涉及人的工藝的親和性
通過導入IIoT來獲取和分析操作人員的工作時間等數據時,需要分析其是否可通過簡單的設置和操作,避免對操作人員和管理人員造成負擔,并能將節拍時間的影響降至最低。
是否有支持和試用服務
從導入前到實際制造現場的運行期間,能否提供全方位的專業性支持。此外,在正式導入前,能否進行試用。
無線通信和電池壽命
能否避免IIoT設備的電源線和通信電纜帶來的設備冗雜化。此外,在有障礙物等通信電波受到干擾的場所,需要關注SubGHz頻帶的穩定通信和省電的電池壽命長短。
易導入性和支持體制
能否在供應商制造商的專業支持下,根據包括成本在內的各類條件順利導入并運行適合自身企業情況的配置安裝,比如各類傳感器等IIoT設備,以及可將所得數據進行可視化和分析的軟件等。
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