1. 工業物聯網怎麼做
一、將真實的加工製造連接到工業4.0
如果使用了工業4.0技術,一個新的加工製造生產線可以實現多達25種的產品變化,同時將產量提高10%,庫存減少30%。工業4.0架構的應用讓製造商在生產過程中可以獲得更豐厚的投資回報率。
工業4.0是一場工業的革命,目的是將信息技術(IT)的虛擬世界、機器的物理世界以及互聯網合為一體。其中心是將具有IT功能的所有工業領域都整合起來。這些科技提高了靈活度和速度,能夠使產品更具有個性化,生產更高效且規模可擴展,以及在生產控制方面具有更高的可變性。機器與機器之間的通訊和先進的機器智能化,提高了工藝的自動化水平,並帶來了更多的自我監控以及實時數據。開放的基於Web的平台會增加製造企業的競爭力。
1.分布式智能
這里說的分布式智能是指在智能傳動和控制技術網路的機器設備中,加入盡可能多的智能和控制功能、或者單獨的傳動軸,而不是從一個中央處理單元(CPU)來處理所有的動作。
擁有機器層面的過程數據並決定用它做什麼,反映出了人們相信一台機器可以經過裝備使用過程數據做一些事情並且獨自改善工藝流程,諸如實現調整產量、更加有效率的利用能源等目標,而不是依賴「雲」來處理所有這些任務。
聯網的機器可以與更高的生產線級別、工廠級別以及企業級別的網路進行通訊,從而能夠實現對特定事件或特定產品的實時調節。集成了傳動的伺服馬達和無機櫃傳動系統將傳動組件和運動邏輯順序放到了單獨的軸向上。
2.快速連接
那些允許數據在整個企業架構中自由流動的系統,往往需要持續的投資和改進。一家工業4.0工廠車間所產生的大數據和信息流,可能會讓公司的網路不堪重負。我們該如何改進自動化系統中的硬體和軟體的功能,使這種設計流程更簡單、花費更少的時間以及更加開放?通訊路徑隨著其創建和實施而變得更加流暢。在決定應該使用現場匯流排的什麼功能時,應該看一下生產平台是否支持例如OPC
UA(來自於OPC基金會)這樣的標准。消除不同供應商系統的障礙,而且對通訊和控制平台採取一種更加開放的方式很重要。
3.開放標准和系統
重點是要思考系統到底「開放」到什麼程度,是否支持新興的通訊協議和軟體標准,以及開放的獨立組件如何讓工業4.0成為現實。
開放標准允許基於軟體的解決方案可以更加靈活地集成,並有可能將新的技術移植進現有的自動化架構中。開放的控制和工程軟體也沿著這個方向將自動化和IT軟體程序之間的間隙彌合。一個開放的控制器核心能夠使用常用的高級IT語言(例如Java和C++)來創建自動化應用程序。
一台機器的操作應該支持與智能手機或平板電腦進行簡單的連接。軟體可以藉助控制器與3D模型軟體的連接來加快自動化系統的設計和調試。一個運動控制器可以與模型之間發送指令以及接收反饋,使得機器的功能性在機械設計階段通過運動控制就得到優化。這也讓機器測試和編程可以在調試之前進行。在部件訂貨、組裝機器之前,虛擬機器可以用來進行測試並完善設計。
4.實時數據整合
在工業4.0的工廠里,可能利用實時的機器和工廠性能數據來改變自動化系統和生產工藝的管理方式。不用捕捉並分析數月以來有價值的關於生產率、機器停機時間或者能源消耗的數據,支持工業4.0的平台能夠將數據整合到常規的工廠管理報告之中。這會讓製造商和機器具備詳細的信息來執行快速的工藝和生產變更,以實現產品滿足特定客戶需求的願景。
5.自適應性
現實世界中的主動性可以讓生產更加連貫並以需求為導向。科技幫助生產線變得主動。目標就是讓工作站和模塊可以適應個性化的客戶或產品需求。
在一個製造液壓閥的工廠里,一套新的自適應組裝生產線在每一件被加工件上都使用射頻識別晶元。生產線上的9個智能站會識別出最終產品是如何被裝配的,以及哪些工具設置和操作步驟是必須的。每個相關加工件都帶有藍牙標簽,會自動將信息傳送給裝配站。裝配步驟信息會根據不同的產品以及相關加工件的技術水平不同而顯示出來。該生產線可以生產一批相同尺寸的液壓閥,也可以不需要人工干預就能生產25種不同產品型號。不再需要設定時間或者多餘的庫存。這使得生產線的產量增加了10%,庫存減少了30%。
二、讓工業4.0和IIoT在智能工廠里運行
工業4.0和工業物聯網(IIoT)能夠為設備(從感測器到大規模控制系統)、數據和分析之間提供更好的連接性,Beckhoff自動化的TwinCAT產品專家Daymon
Thompson這樣認為。感測器和系統需要網路連接來共享數據,分析有助於做出更明智的決策。
物聯網主要包括4個基本元素:實體的設備、與設備之間的雙向連接、數據以及分析。設備可以是小到一個感測器大到一個大規模控制系統中的任何一種。感測器和系統需要與更大的網路進行連接,以共享由感測器或系統產生的數據。對此數據進行的分析會產生可執行的信息,其結果是讓人們做出精明的決策。
在IIoT的實際應用中,
企業通過將設備或資產連接到雲或者本地信息技術(IT)設施上來進行數據的採集和傳送。然後對採集到的數據進行分析,可以發現設備或資產更多的潛在信息,防患於未然。
例如
,監控機械組件運行溫度的感測器可以追蹤任何異常狀況或者偏離底線的情況。這使公司可以主動地處理不希望發生的行為,從而在可能造成有害危險的系統故障加劇之前進行預測性維護,否則這些系統故障可能會導致工廠停機以及生產收益損失。這種類型的信息有助於企業新產品的設計、系統性能效率的提高以及實現利潤的最大化。
工業4.0讓加工製造更靈活
在一個生產製造流程,甚至是整個供應鏈中,通過連接性推動更多的新發現和系統優化,這是工業4.0的核心概念之一,這種科技進步也被稱為第四次工業革命。
工業4.0工作組成員、德國國家科學與工程院Acatech,將18世紀蒸汽機的發明和廣泛使用定義為第一次工業革命。第二次革命是20世紀早期在裝配線上使用傳送帶。第三次革命是在20世紀中葉開發出來的微電子學、PC和可編程邏輯控制器(PLC)。第四次革命是將PC和機器連接到互聯網,並啟用信息物理系統(CPS)。
工業4.0要求傳統的生產製造工業實現計算機化。使用物聯網和信息物理系統的概念會幫助實現「智能工廠」的目標,使生產製造具有前所未有的靈活性和非常高的精益生產效率。在生產製造中,一個顯著的特點是重點關注的領域從產品本身擴展到了生產這些產品的工藝上。
製造商需要靈活的生產線來適應快速變化的客戶需求。靈活的機器運行能夠生產很多類型的產品,通過調整批量大小來獲得更高的生產利潤,這使得同一個生產線可以運行更復雜的混合產品以適應客戶不斷變化的需求。
2. 工業互聯網的應用技術包括什麼
工業互聯網的本質和核心是通過工業互聯網平台把設備、生產線、工廠、供應商、產品和客戶緊密地連接融合起來。3. 如何將工業串列設備連接到乙太網網路
1. RealPort - 遠程 COM 埠 RealPort 是一種享有專利的軟體,它能誤導計算機視其為傳統的 COM 埠,而實際上我們的軟體正將虛擬 COM 埠指向網路中 Digi 設備伺服器的IP 地址。它的優勢是,您可以使用能與 COM 埠通信的幾乎任何一個軟體應用程序,並能讓該應用程序與網路中的串列設備進行通信,就象該設備在本地連接一樣。 單擊此處以獲取 RealPort 指南。 2. 協議網關 - 工業協議轉換器設備伺服器(如 Digi One IA RealPort)實際上採用串列協議時,協議網關可將它轉換為不同的乙太網協議。這種情況包括: a. Modbus RTU/ASCII 串列到 ModbusTCP b. Allen-Bradley DF1 串列到 Allen-Bradley Ethernet c. Allen-Bradley DF1 串列到 EthernetIP 協議網關可將串列設備加入工業乙太網網路,就象本機乙太網設備一樣。 有關工業協議的更多信息,請參閱 "支持何種類型的工業協議?"3. 串列隧道 4. TCP 套接字 應用程序連接 Digi One 時,TCP 套接字可直接打開與 Digi One 的 TCP 會話。這種情況出現在串列數據被封裝在 TCP 數據包中,然後發送到連接 Digi One 特定 TCP 地址的應用程序時。 其中一個示例是使用 Kepware OPC 伺服器軟體。配置 Kepware 時,需要知道它要連接的 PLC(或其它工業設備)類型以及它將啟動 TCP 套接字連接的 IP 地址(和埠號)。
4. 如何使工業級串口伺服器將原有的串口設備通過網路連接到計算機
工業級串口伺服器是一種可以接入互聯網的設備,一端通過網線與網路連接,另一端通過多個RS232串口或RS485串口,與原有多個串口設備連接起來。這樣,中間通過串口伺服器,就可以將這些設備通過網路連接到計算機,因為計算機是接入互聯網的,從而實現了用電腦遠程式控制制那些設備。
5. 工業互聯網
工業互聯網是全球工業系統與高級計算、分析、感應技術以及互聯網連接融合的結果。「工業互聯網」(Instrial Internet)——開放、全球化的網路,將人、數據和機器連接起來,屬於泛互聯網的目錄分類。 它是全球工業系統與高級計算、分析、感測技術及互聯網的高度融合。
將這些元素融合起來,將為企業與經濟體提供新的機遇。例如,傳統的統計方法採用歷史數據收集技術,這種方式通常將數據、分析和決策分隔開來。伴隨著先進的系統監控和信息技術成本的下降,工作能力大大提高,實時數據處理的規模得以大大提升,高頻率的實時數據為系統操作提供全新視野。機器分析則為分析流程開辟新維度,各種物理方式之結合、行業特定領域的專業知識、信息流的自動化與預測能力相互結合可與現有的整套「大數據」工具聯手合作。最終,工業互聯網將涵蓋傳統方式與新的混合方式,通過先進的特定行業分析,充分利用歷史與實時數據。
工業互聯網是指全球工業系統與高級計算、分析、感應技術以及互聯網連接融合的結果。它通過智能機器 間的連接並最終將人機連接,結合軟體和大數據分析,重構全球工業、激發生產力,讓世界更美好、更快速、更安全、更清潔且更經濟
6. 中小型製造企業如何藉助工業互聯網我們公司屬於比較小的製造企業,資金有限。
這要根據你們公司的實際情況來看啊。比如,你們的設備多不多,新設備還是老舊設備呢?如果是最近幾年的新設備,可以考慮購買世面上的設備管理系統接入設備匯流排進行升級管理,但需要花費高額費用去購買設備管理系統。如果設備比較老舊,或者不想花大錢的話,可以考慮跟我們公司一樣購買月付費的雲管理服務系統,價錢不貴,通過手機掃二維碼去進行設備管理,一學就會。
7. 工廠如何實現設備聯網數字化呢
一、對設備進行接入評估,確定設備數據是否可以被採集
一般來說,目前大多數工廠都已經實現了自動化能力,設備通過PLC、CNC等儀表儀器進行數據展示獲取,因此對於這部分設備來說,想要實現聯網,可以用工業網關進行接入。
以Ruff物聯網智能網關為例,Ruff網關與車間設備PLC連接,並將數據進行協議轉化和處理後發送到雲端,其中涉及到的主要連接協議包括Modbus-RTU等傳輸協議,而自動化數據採集方式則包括通訊串口、乙太網、RS-485等。
當網關進行順利的連接之後,網關的一端進行設備PLC數據的採集,採集到本地之後,網關會進行初步的數據篩選和處理,將由價值的數據再從另一埠上傳到雲端或者客戶指定的伺服器上,從而實現設備數據的採集和傳輸。
同時,也會遇到另外一種情況,就是工廠的設備完全沒有自動化的能力,純粹屬於一台物理機器,如果想要實現聯網,則需要藉助感測器來實現,用感測器來採集設備的各維度數據,再通過網關進行採集和傳輸。
二、設備數據聯網,實現生產過程實時監控
當設備數據通過工業網關採集上傳到雲端或者伺服器之後,下一步驟就是針對這批設備數據進行分析處理。
以設備寶為例,採集上來的數據可以立馬獲取工廠生產監控情況及設備異常告警信息,包括實時查看生產線的運行狀況及產量信息,實現對工廠生產狀況的實時監控。此外,工廠管理者也可以通過手機端遠程查看生產狀況,保證工廠的實時運行情況都被監控和管理。
除了生產信息獲取,設備的異常監控也可以通過設備聯網實現。聯網之後,通過物聯網技術手段,可以將設備的各項標准參數數據進行監控,超過標准范圍的異常數據將被預警,管理者通過手機端獲取異常預警通知,從而避免意外故障帶來的生產損失。
目前,大多數工廠都選了IoT雲平台來存儲及處理設備數據,例如網路雲針對物聯網領域推出的天工物聯網平台,就是一站式全託管的物聯網雲平台,實現設備數據的處理計算、存儲以及可視化的展示與分析等。
而如果客戶針對設備數據具有高度安全性保密性要求,也可以採取私有化部署的方式,進行數據的存儲與管理。
三、終端化設備數據展示,實現工廠管理數字化
設備數據從PLC到網關,再從網關到雲端,最後雲端經過處理分析之後,再把數據展示到終端設備上,比如手機端、PC端、LED大屏等等。
當數據通過雲平台的分析處理之後,我們通常可以獲取工廠生產統計信息、生產效率信息以及工段或車間數據對比等工廠生產信息。
以生產統計為例,工廠管理者可以通過手機端的APP獲取到生產效率統計信息,包括設備生產線的開機率、停機時長、停機次數等實時統計,從而判斷工廠生產效率水平及影響生產效率的原因。
其次可以獲取工廠產量統計信息,包括生產產量、良品率以及各個班組、產品規格等實時精確統計,保證生產計劃的實時交付及工人考核的精確性。
目前,終端數據展示主要以手機端和PC端兩種形式為主,在一些工廠的車間及生產線上,也會有生產看板大屏,工廠管理者既可以通過手機端進行實時查看工廠各項數據,也可以通過現場生產看板進行當前生產數據查看。