




把工廠的生產設備聯(lián)網(即工業(yè)物聯(lián)網,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。主要好處包括:
1.提升生產效率和設備利用率?(OEE):
o?實時監(jiān)控與優(yōu)化:?實時獲取設備運行狀態(tài)(運行、停機、待機、故障)、速度、產量等數(shù)據(jù),管理者可以即時了解產線效率瓶頸。
o?減少停機時間:?快速發(fā)現(xiàn)設備異?;蚬收?,縮短故障響應和修復時間。結合預測性維護,可以在故障發(fā)生前進行干預,避免計劃外停機。
o?優(yōu)化生產調度:?基于設備的實時狀態(tài)和產能數(shù)據(jù),可以更智能、更動態(tài)地安排生產任務和工單,減少設備空閑和等待時間,提高整體設備綜合效率。
o?識別性能瓶頸:?通過數(shù)據(jù)分析,精確找出影響整體產出的關鍵瓶頸設備或工序,有針對性地進行改進。
2.實現(xiàn)預測性維護:
o?從被動到主動:?傳統(tǒng)維護是定期或故障后維修。設備聯(lián)網后,通過傳感器持續(xù)采集設備的振動、溫度、電流、壓力等關鍵參數(shù)。
o?預測故障:?利用大數(shù)據(jù)分析和機器學習算法,識別設備性能劣化的早期征兆,預測可能發(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;減少不必要的預防性維護(過度維護)。
o?延長設備壽命:?在最佳時機進行維護,避免設備在異常狀態(tài)下運行導致進一步損壞。
3.提高產品質量與一致性:
o?過程參數(shù)監(jiān)控:?實時監(jiān)控影響產品質量的關鍵工藝參數(shù)(如溫度、壓力、速度、配料量等),確保其嚴格控制在設定范圍內。
o?快速追溯與根因分析:?將設備參數(shù)與產品質量數(shù)據(jù)關聯(lián),一旦發(fā)生質量問題,可以迅速追溯到具體設備、工位、時間段甚至操作員,分析根本原因(是設備參數(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,減少因設備或工藝參數(shù)偏離導致的產品缺陷,降低廢品率和返工成本。
o?自動化質量控制:?集成在線檢測設備數(shù)據(jù),實現(xiàn)更快速、更客觀的質量判定。
4.優(yōu)化能源消耗與成本:
o?精細化管理:?精確監(jiān)控每臺設備、每條產線甚至整個車間的實時能耗。
o?識別能耗異常:?發(fā)現(xiàn)異常高能耗的設備或時間段(如待機耗電過高、空轉)。
o?優(yōu)化運行策略:?基于生產計劃和能源價格,優(yōu)化設備的啟停和運行模式(如錯峰生產)。
o?設定節(jié)能目標與追蹤:?量化能源使用情況,設定節(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鍵績效指標、設備狀態(tài)、生產進度、質量狀況、能耗等信息。
o?數(shù)據(jù)驅動決策:?告別憑經驗決策。基于準確、及時、全面的數(shù)據(jù),進行生產計劃調整、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速度。
6.提升供應鏈協(xié)同與柔性:
o?精確產能信息:?實時掌握實際產能和訂單完成進度,為銷售和供應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?更靈活響應需求變化:?快速洞察生產瓶頸或能力變化,更靈活地調整生產計劃以應對市場需求波動或緊急訂單。
o?與MES/ERP深度集成:?設備聯(lián)網數(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、急停按鈕等安全設備的狀態(tài),確保其正常工作。
o?預警危險工況:?通過傳感器監(jiān)測環(huán)境參數(shù)(如有害氣體濃度、高溫)或設備異常(如過載、過熱),提前預警潛在安全事故。
8.支持產品與服務創(chuàng)新:
o?產品即服務:?通過設備聯(lián)網收集產品在客戶現(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、預測性維護服務、性能優(yōu)化建議等增值服務,轉變商業(yè)模式。
o?產品研發(fā)反饋:?了解產品在實際運行中的表現(xiàn)和問題,為下一代產品設計和改進提供寶貴數(shù)據(jù)。
o?數(shù)字孿生:?聯(lián)網設備的數(shù)據(jù)是構建和驅動產品/產線數(shù)字孿生模型的基礎,用于模擬、優(yōu)化和預測。
生產設備聯(lián)網的核心價值在于將物理世界的設備運行轉化為可度量、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,最終轉化為更高的生產效率、更低的生產成本、更好的產品質量、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挑戰(zhàn)(如網絡安全、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)字化轉型不可逆轉的趨勢。