追求采用工業(yè)4.0的迅速增長的需求只是由于全球大流行之后發(fā)生的大規(guī)模破壞而加劇了,不幸的是,這一大流行仍在蔓延。諸如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),大數(shù)據(jù)和制造業(yè)邊緣的基于AI的流程自治等驅(qū)動因素推動了對工業(yè)4.0的追求,此外還有增材制造,增強現(xiàn)實,云計算和先進(jìn)機器人技術(shù)等制造業(yè)的其他重大變化。
與數(shù)字化競爭者相比,在數(shù)字化程度高的方面取得領(lǐng)先的領(lǐng)先組織在數(shù)字化進(jìn)程中遙遙領(lǐng)先。這些組織在追求的大多數(shù)商業(yè)案例中都取得了成功,并積極致力于成為采用工業(yè)4.0并在其制造運營和價值鏈中啟用技術(shù)的先驅(qū),其目標(biāo)是為未來作更充分的準(zhǔn)備,更具彈性,更加敏捷,更快,更多。比以往任何時候都更有效率。他們已經(jīng)清楚地表明,這是戰(zhàn)略信念,自上而下以及從頭到尾的人們參與的結(jié)合,以及在整個價值鏈中同時實施使能技術(shù)和用例的結(jié)合,這些使人能夠真實,有益地體現(xiàn)工業(yè)4.0。
可以肯定的是,工業(yè)4.0要求整個價值鏈的端到端連通性,而制造則是數(shù)字化過程的中心,在那里數(shù)據(jù)從車間自由地流到頂層和頂層。隨著數(shù)據(jù)向前或向上移動,數(shù)據(jù)將以如下方式進(jìn)行精煉:可以立即自動做出決策,而不會中斷流程,還可以通過以下方式獲得需要進(jìn)行戰(zhàn)略調(diào)用之前進(jìn)行仔細(xì)檢查的運營情報:多個IT應(yīng)用程序的同一網(wǎng)絡(luò)與必需的現(xiàn)代技術(shù)緊密結(jié)合,從而提高了整個價值鏈的效率,減少了損失,保留了客戶并提高了底線結(jié)果。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)具有改變現(xiàn)有制造工廠及其價值鏈的潛力。它通過釋放真正的過程知識和自主操作的能力來做到這一點,它通過從啟用的設(shè)備和過程設(shè)備中收集傳感器數(shù)據(jù)來實現(xiàn),同時允許機器對機器(M2M)通信以基于ML創(chuàng)建的觸發(fā)器來啟用智能操作并通過在制造邊緣對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理而生成。
IIoT和ML創(chuàng)建自主權(quán)的真正好處在于,它可以在大多數(shù)制造商的現(xiàn)有流程中完全部署。肯定的是,需要在現(xiàn)有設(shè)備上增加額外的傳感器以用于新的過程指標(biāo),或者具有相當(dāng)簡單但仍必不可少的設(shè)備代理應(yīng)用程序。使用ML,您可能需要確保對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行“完善”以消除錯誤,減少冗余并從外圍流程中引入足夠的上下文,以使ML有效。
IIoT是實現(xiàn)與工業(yè)4.0部署相關(guān)的效率和自動化相關(guān)結(jié)果的絕對基石。如果沒有IIoT(邊緣感知),那么從車間收集大量數(shù)據(jù)并為其增值的能力將無法發(fā)揮大的效力。IIoT增加了數(shù)字化過程成功所需的數(shù)據(jù)充實水平。
大爭論:IIoT還是MES?
但是,圍繞與IIoT及其在工業(yè)4.0中的作用有關(guān)的一個特定領(lǐng)域,存在很多爭論:IIoT平臺與基于單一功能的應(yīng)用程序結(jié)合使用,是否具有取代MES的必要條件?換句話說,IIoT是否與ML / AI和其他專業(yè)應(yīng)用程序一起取代了MES?
我們認(rèn)為,這種觀點并沒有真正考慮到工業(yè)4.0的先決條件和后續(xù)表現(xiàn)。根據(jù)我們的白皮書,IIoT對MES的事情,這是從來沒有IIoT與MES的情況; 如果必須在價值鏈中真正追求工業(yè)4.0,則存在的唯一可能的情況就是帶有IIoT的MES 。
讓我們了解為什么。IIoT的核心是充當(dāng)設(shè)備,已連接設(shè)備和更高級別應(yīng)用程序之間的一種中間件。IIoT平臺可能具有在邊緣利用數(shù)據(jù)和應(yīng)用機器學(xué)習(xí),生成某種自動的,學(xué)到的響應(yīng)或動作的能力,同時在機器之間甚至與更高級別(業(yè)務(wù))的應(yīng)用程序之間進(jìn)行水平通信以提交數(shù)據(jù)。警報或輸入。除此之外,IIoT平臺還需要有助于執(zhí)行特定功能的應(yīng)用程序,以進(jìn)一步使用收集到的數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為信息,這些信息可能會帶來超出車間的實際長期利益,例如,對類型進(jìn)行決策根據(jù)天氣,當(dāng)前可用的勞動力或隊列中客戶訂單的混合情況來處理材料。
這就是MES的優(yōu)勢。傳統(tǒng)上,MES既可以協(xié)調(diào)制造過程,又可以基于收集到的操作數(shù)據(jù)提供上下文,以幫助實時和持續(xù)改進(jìn)上下文中的決策。從過程的角度看,MES是無處不在的,即它直接或間接地涵蓋了每個制造功能,從而影響生產(chǎn)過程和產(chǎn)品本身。MES包括過程,過程步驟,過程模型和控制生產(chǎn)的規(guī)則的數(shù)據(jù)定義。與IIoT和數(shù)據(jù)平臺結(jié)合使用時,任何結(jié)合了單維度軟件的IIoT平臺都無法開始提供功能齊全的現(xiàn)代MES所能提供的那種結(jié)果。
MES在工業(yè)4.0中扮演的角色至關(guān)重要。MES位于整個數(shù)字化過程的中心。為什么?MES不僅從制造過程中收集數(shù)據(jù),而且即使在制造邊緣,它也為數(shù)據(jù)提供了非常需要的上下文。MES提供的環(huán)境可以是所做出的決定之間的差異,該決定可以中斷或進(jìn)一步改善流程或生產(chǎn)。它為通過IIoT成功使用ML提供了必要的環(huán)境。
除了提供流程和業(yè)務(wù)環(huán)境外,MES還負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)整個制造流程,這意味著MES是規(guī)則的執(zhí)行者和業(yè)務(wù)刺激的推動者,而這些都是從流程之外獲得的,例如您在供應(yīng)鏈中可以找到的管理。
對于一個單獨的應(yīng)用程序來說,這種包羅萬象的方法是不可能的,因為流程的編排需要整個工廠基礎(chǔ)架構(gòu)的全面覆蓋。MES基本上構(gòu)成了流程的數(shù)字孿生,并允許IIoT將其用作框架,以實現(xiàn)已啟用設(shè)備和設(shè)備的所有動態(tài)動作。該應(yīng)用程序就其本質(zhì)而言,還與價值鏈的其他IT應(yīng)用程序集成和協(xié)作,這使其成為引入工業(yè)4.0和IIoT的理想工具。
在任何工業(yè) 4.0部署中,重要的可交付成果被認(rèn)為是速度和彈性。除了明顯的效率提高外,這些都是MES響應(yīng)能力,可見性和標(biāo)準(zhǔn)化的直接衍生。
智能制造市場
工業(yè)4.0模型的核心是智能制造市場的概念,該市場有望帶來更高的生產(chǎn)率,效率和更低的制造成本。通過創(chuàng)建一個智能市場,利用遍布車間的設(shè)備網(wǎng)絡(luò),制造業(yè)將從線性生產(chǎn)“流水線”轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)生產(chǎn)模型。智能市場擴(kuò)展到智能調(diào)度,智能調(diào)度和智能服務(wù)。使用物聯(lián)網(wǎng)和智能技術(shù)的智能市場,不必限于工廠車間。它可以涵蓋全球工廠網(wǎng)絡(luò),其中包括可以競標(biāo)處理產(chǎn)品訂單的外部供應(yīng)商。這有可能進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)率,設(shè)備利用率和吞吐時間,并使企業(yè)更加靈活地響應(yīng)客戶需求。
只有能夠與支持IIoT的設(shè)備,數(shù)據(jù)平臺以及IT /業(yè)務(wù)級應(yīng)用程序(如ERP,CRM和SCM)協(xié)作的現(xiàn)代MES應(yīng)用程序才能有效地參與這個工業(yè) 4.0市場。用于過程可見性,驗證和糾正措施的必要數(shù)據(jù)收集還有助于市場使用實時的,過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行決策的可行性。
MES可以更改路線,配方,工作說明并在整個供應(yīng)鏈中發(fā)送警報,以通過與自動化層集成并產(chǎn)生更深的操作智能來創(chuàng)建所需的速度。
MES協(xié)調(diào)多個工廠中的工作流的標(biāo)準(zhǔn)流程也導(dǎo)致了人們非常期望的價值鏈彈性。以編程方式確保在MES中有效地驅(qū)動,實施和記錄所需的任何更改或?qū)嵺`活動或要采用的程序。
MES和IIoT是相互結(jié)合的;但是,并非所有MES產(chǎn)品都可以用于IIoT。MES的基礎(chǔ)設(shè)施需要準(zhǔn)備就緒:它能否真正容納通過IIoT生成的大量數(shù)據(jù)?它可以同時提供支持ML的邊緣處理和收集數(shù)據(jù)的批處理嗎?IIoT應(yīng)該在ML的幫助下實現(xiàn)流程自動化;但是,如果沒有MES所提供的上下文,響應(yīng)性和編排,則所實現(xiàn)的任何自動化操作都只會獲得次優(yōu)的結(jié)果。
因此,在決定不采用MES來追求自動化和數(shù)字化之前,請記住,MES是工廠所需的自動化和數(shù)字化的關(guān)鍵部分。它連接并容納IIoT生成的數(shù)據(jù),并將其與價值鏈的其余部分放在一起。它不僅是數(shù)字制造市場的核心,而且還可以實現(xiàn)整個價值鏈的改進(jìn),這是任何IIoT平臺都無法實現(xiàn)的。