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工業互聯實現-OrangeBox

來源:智匯工業

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所屬頻道:新聞中心

關鍵詞:工業互聯 貝加萊

    貝加萊IAS方案預覽

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    數字化是制造的必然

    數字化已經是產業共識,傳統的物理連接到數字連接使得制造的協同出現更多可能,數字協同也是美國IIC、德國工業4.0和中國制造2025的共同聚焦點,通過工業物聯網(IIoT)實現數字化,推動柔性制造,實現大規模定制,進而提升競爭力,贏得全球市場。


    圖1-數字化是全球制造業的發展聚焦與趨勢


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    工業物聯網的價值

    2.1.資產利用率的提升

    IIoT要解決的首要問題是提升資產(機器、產線)的使用效率,這包括對設備的有效使用、低維護成本的需求,以及對于在個性化時代如何連線生產應對“小批量、多品種”的生產協同需求,并且如何在單位產品上的能耗被精確計量以及優化。

    圖2-IIoT價值用于提高資產利用率


    2.2新盈利模式帶來收入增加

    IIoT要解決的首要問題是提升資產(機器、產線)的使用效率,這包括對設備的有效使用、低維護成本的需求,以及對于在個性化時代如何連線生產應對“小批量、多品種”的生產協同需求,并且如何在單位產品上的能耗被精確計量以及優化。

    圖3-IIoT價值增加額外收入來源

    基于數字化,新的服務模式如融資租賃現在也變得更為常見,提供分時的設計、產線資源的分享,這些都可以為企業帶來額外的收入,而這一切依賴于數字化鏈條的透明連接,從消費、生產到服務。

    2.3增強的服務和售后服務

    圖4-IIoT價值增強服務和售后

    為客戶帶來全生命周期的服務,不僅是一種自身競爭力的提升,對于機器制造商而言,這也是新的業務增長點,通過更好的預測性維護服務、工藝優化與咨詢、機器升級等,這些服務依賴于數字化的采集、反饋,另外,還有一個吸引力的地方在于,它也可以通過數據的反饋來優化機器的設計。


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    邊緣連接與控制

    工業物聯網的實現方式有很多,目前邊緣計算是一個廣泛被接受正在全球主流廠商推進的IIoT架構,貝加萊也是其中邊緣計算的積極推動者。


    邊緣計算是指在物理上介于現場設備與云之間,在服務上強調一定實時性并解決“策略與優化”問題,而其基本的功能則在于連接。


    圖5-OPC UA是邊緣連接的關鍵


    面對傳統現場總線的復雜性以及語義互操作的挑戰,OPC UA成為了業界的共識,貝加萊在各控制器連接標準上均集成了OPC UA,并且支持MQTT/AMQP的云連接接口標準。


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    數字化構建整個柔性制造的流程覆蓋

    圖6-實現IIoT的邊緣計算整體層級


    圖6則以全景的闡述了IIoT的數字化制造使能層級與路徑,基礎的現場連接、安全、數據融合、歷史數據、商業智能、機器學習到云的長期數據存儲,數字化在各個階段扮演著不同的角色:


    貝加萊提供了基礎的連接如OPC UA的總線控制將POWERLINK和OPC UA融合,并在未來將TSN與OPC UA融合實現基礎的跨平臺、滿足語義互操作規范的連接,在嵌入式邊緣控制器層,X20等控制器實現本地的控制任務與數據存儲功能,并通過OrangeBox、APROL作為邊緣控制器實現產線、工廠一級的數據采集,并通過BI為企業實現數據呈現、報表、趨勢、報警的任務,而通過MQTT/AMQP等軟件接口與各種第三方的云進行連接,并實現機器學習、長周期數據的存儲。


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    貝加萊落地實現-OrangeBox

    OrangeBox是一個為“Brownfield”—那些老舊工廠而設計的IIoT解決方案,它扮演一個邊緣控制節點的作用,因為Brownfield是大量存在的,而Greenfield在明天也會成為“Brownfield”.

    圖7-OrangeBox功能組合


    OrangeBox是一個“組合”,它借助于貝加萊豐富的軟件、硬件技術來實現對工廠的數據采集、連接、處理功能.如圖7。


    --OrangeBox的硬件是貝加萊控制器

    --軟件則包括了mapp的功能模塊如mappOEE、mappEnergy等


    既可以在本地進行OEE計算呈現,也可以提供數據給高一層的數據應用(如MES/ERP,云端服務)通過OPC UA Server的訪問。


    由于有豐富的現場總線模塊,對于老工廠那些復雜的總線貝加萊可以連接,而另一方面如果連總線也是沒有的,豐富的I/O采集模塊可以解決這些問題。

    圖8-OrangeBox的電子儀表盤顯示

    圖8則以生產的OEE計算參數,包括速度損失、浪費與返工等的輸入來呈現設備與產線整體的性能。


    數字化服務于制造業的效率提升,而數字化需要基于開放互聯,對機器、產線進行全面的數據采集、數字化建模、才能使能柔性制造。




    (審核編輯: 智匯張瑜)

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