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　　1 數據的真正價值

　　智能制造的主要優勢在于，能夠直接從機器或運營過程中獲取實時數據。然而，如果該數據未得到妥善應用，或者未采取后續措施，那么這種優勢就是空談。

　　有多少次在您走進制造區域時發現操作員正在冥思苦想問題的解決辦法?為了向員工提供他們所需的可指導行動的信息，您采用的機器必須能夠提供可指導行動的背景信息，從而幫助提高決策能力。

　　首先要了解所采用的業務模型，了解影響設備綜合效率 (OEE) 的各種問題，以及如何將決策推動到適當的層級，從而提高生產率、質量、安全性和可持續性。

　　必須承認，智能制造是一種流程，而不是一個項目。可以從一臺機器、一個單元、一條生產線開始實施，并對您可以收集、分析和展示的數據進行審查。有意識地思考所需的數據策略——何時需要實時數據、如何收集以及如何使用實時數據——能夠確定行動的衡量標準以及通過深入了解獲取價值的方法。

　　實現智能化意味著要部署智能技術，從而高效利用歷史和實時運營數據來優化 OEE。或許您的工廠中已經配備能夠生成和傳送自身重要運行數據的設備。但是，務必要注意，簡單利用這些設備可以為您提供數據，但并不能提供信息。智能設備本身并不能實現智能制造，這些設備與使用信息的人員相結合，才能實現智能制造。

　　借助從組件到 PLC 的各種智能系統，再結合專門設計用 于在 OT 和 IT 系統間工作的信息網關解決方案，就可以在整個企業中分享所收集的數據。而通過分析，您能夠監測趨勢、發現薄弱環節、突出培訓存在的差距，并預測停車，以免對運營造成不利影響。

　　2 智能軟件

　　智能制造可以定義為一個由能夠生成背景信息的互聯設備構成的系統，支持用戶制定明智決策，助力實現預期的制造成果以及做出有針對性的改進。任何智能制造系統都必須包含支持以下功能的軟件系統：

　　? 可視化：其中包括MES層集成、機器數據可視化和業務部門協調一致;

　　? 優化：重點關注運營效率和生產率，分析應用程序以及風 險管理;

　　? 用戶體驗：考慮任何用戶的能力，從工廠經理到操作員的 可擴展性，以及運營智能。

　　智能制造堪稱通往數字化轉型的“大門”——利用互聯的智能設備增強對流程的認識和了解;利用數據和分析功能更快地制定更明智的決策。

　　3 擁抱數字化

　　數字技術徹底改變了人們的生活、工作和娛樂方式。隨著技術不斷進步，我們越來越依賴于技術所帶來的益處。這一點在制造領域尤為明顯。

　　制造業面臨著諸多壓力，如降低成本、改善客戶體驗和提高盈利能力等。而擁抱數字化的制造企業正在以新的價值主張重塑業務模型。

　　數字工程設計并非一種孤注一擲的策略。您無需更換員工目前已經熟悉和喜歡使用的工具。相反，您可以對這些工具進行數字化擴展，改善設計人員、生產經理、技術 人員等的工作方式。首先要全面審查您的業務狀況，確定在哪些領域可以采用數字方案，以更智能、更快速或更優化的方式完成工作。

　　在以下五個關鍵領域，數字工程設計可以幫助改善業務：

　　(1)設計和原型制作

　　虛擬設計和原型制作可以幫助您以數字方式構建機械 設計，并對其進行測試和評估。如此一來，您就能夠挖掘 業務中潛在的可能性，從而縮短機器上市時間、降低設計過程中的風險并制造出更優質且定制程度更高的機器。

　　借助仿真軟件，您可以將物理特性應用于3D CAD模型，提高模型真實度。此外，您還能夠借此監視機器的運行狀況，并查看機器如何與人員或與其他機器進行交互。甚至還可以將模型引入 VR 環境，就如同在車間一樣，近距離監視其執行情況。

　　如果需要進行更改，只需單擊幾下鼠標即可在數字化孿生體設計中進行更改，而無需購買零件或花費數天時間制作新的原型。而能夠幫助縮短機器上市時間的技術不僅限于數字化孿生體。

　　例如，借助采用開放式數據交換技術的設計軟件，工程師只需進行一次機器設計，然后將設計數據導入相應工具即可。如此一來，可以省去重新編寫代碼和重新映射等工作，節省項目時間。借助可重復使用的代碼，您可以基于獲得成功的現有機器進行構建，而無需從頭開始重新設計。

　　(2)調試

　　若等到將機器運到現場再執行控制測試，可能會產生災難性后果。在這種情況下，在客戶現場啟動機器之前，您無法知曉您的機器及其控制系統是否滿足要求。可能在機器啟動后才發現機器的運行狀況低于預期，或者未達到設計規范要求。在最后一刻解決這些問題不僅會產生高額成本，還會導致超過交付期限。

　　虛擬調試可以幫助您消除這些問題。您可以創建機器設計和控制系統實際操作邏輯的動態數字化孿生體，從而在設計階段早期(即遠在將機器安裝到客戶車間之前)發現問題。借助虛擬調試，您可以全面地驗證并演示機器和控制器的運行情況，然后再分配相應 資源解決相關問題。

　　Daifuku Webb首先采用仿真軟件對其內部物料輸送系統 的 PLC 代碼進行測試，然后再 進行現場測試。在一個機場項 目中，這種做法節省了大量成 本。“一般情況下，我們的工程師要在現場工作好幾個 月，”Daifuku Webb 高級控制工程師 Greg Swisher 表示，“現在，從工程師到達現場到客戶完成驗收，我們可以將時間壓縮到三周左右。”

　　(3)培訓

　　采用虛擬培訓時，無需將機器運達現場，操作員也無需同時在場。借助數字化孿生體，您可以在機器運達現場之前對相關員工進行培訓。員工戴上 VR 頭戴設備或在屏幕上進行操作，便可以在安全的沉浸式虛擬環境中培養技能和能力。虛擬培訓的一大優勢在于能夠為用戶帶來自由度。

　　虛擬培訓支持隨時隨地開展培訓，可以提高培訓的靈活性，讓您可以在需要的時間、地點，面向需要的員工提供培訓。此外，虛擬培訓也不會受到與現場培訓相同的限制。員工可以學習如何將生產保持在理想的運行狀態，并且可以在模擬故障和極端條件下開展測試，而這些故障和極端條件在實際運行過程中可能無法復制。這樣一來，員工可以做好充分準備，從而更好地應對生產過程中發生的類似事件，最終縮短停車時間。

　　在虛擬培訓中，員工可以盡管犯錯，而無需擔心會影響生產。如果操作員操作失誤，系統可以記錄該操作，以便制定補救措施。此外，還可以要求員工在培訓中證明自己的能力，然后再參與實際生產。

　　隨著經驗豐富的員工逐漸退休，新一代員工將接替他們的位置。在這種情況下，虛擬培訓可以幫助新一代員工以更為熟悉的方式學習掌握工作技能。他們可以使用家中的平板電腦和 VR 頭戴設備等設備接受培訓，因此可以在虛擬環境中強化培訓，提高學習的樂趣。

　　(4) 運營

　　在機器投入使用以及操作員完成培訓后，數字工程設計會繼 續發揮價值。生產開始后，數字化孿生體可以模擬各流程、 機器和控制，以幫助工廠人員了解運營情況并嘗試做出改變。利用日益增長的信息數字主線，可以就生產的改進方式 獲得深入洞察。

　　如果能夠持續推動生產改進，并利用通過數字主線獲得的洞察力不斷進行調整，各種類型的運營都可以達到新的高度。利用試產線的啟動和生產計劃和排序來優化產品組合和產量，嘗試各種機器配置，以提高質量、可靠性和產量。

　　此外，您還可以利用數字主線檢測流程中的異常，及早發現運營中存在的問題，以 免這些問題影響質量和導致 報廢停車。您可以進行新產品或新機器的試運行，從而優化產量，并避免產生下游“瓶頸”等問題，幫助您節省寶貴的生產時間。

　　(5)維護

　　維護團隊可以利用數字仿真和實時甚至是預測性信息，以前所未有的方式來應對停車。流過數字主線的數據可幫助技術人員檢測到所發生的問題，以避免或盡可能減少停機時間。其中包括來自控制系統設備的健康與診斷數據，控制系統設備 可在需要維護時向技術人員發出通知。此外，還包括網絡數據 (例如，來自交換機級報警的數據)，這些數據如今對于確保 正常運行至關重要。

　　在理想狀態下，維護團隊永遠不需要對停機事件做出響應，因為他們可以預測此類事件，通過利用預測性分析，這一點愈加可能實現。預測性分析采用機器學習和人工智能來學習您的操作，提早發現機器問題并就此向技術人員發出提醒，隨后，技術人員可以在計劃停機時間內制定維護計劃。

　　數字化孿生體可通過多種方法來幫助您縮短 MTTR。首先，技術人員可以利用虛擬培訓提前準備好停機問題的應

　　對方案，而不是在問題首次出現時進行故障排除。當問題發生時，技術人員可以使用 AR 技術將診斷或工作指令疊加在物理機器上，以便更快地診斷和修復問題。

　　“工業組織對過渡階段的勞動力進行管理時，預測分析解決方 案可以幫助確保接替的員工能夠掌握維護決策和流程并加以重復利用。”—— ARC Advisory Group，數字化孿生體路線圖：從被動式維護到指導性維護。

　　4 更智能的供應商解決方案

　　無論您處于數字化之旅的哪個階段，向供應商尋求更智能、更 安全、互聯水平更高、更可靠的機器，并在控制器層級配備智 能組件和智能對象，都能為您帶來益處。這意味著在實現互聯后，所有數據都會井然有序地呈現出來，并且可供立即使用，讓您從互聯的那一刻起就獲得價值。

　　作為最終用戶，您必須聯系、指定并詢問 OEM。請思考一下，“如果這臺機器采用智能技術，我能獲得哪些附加價值?”然后，向您的 OEM 提出同樣的問題。

　　價格不應是決定是否購買的主要因素。您需要考慮資產在整個 生命周期內的成本，包括其運行和消耗成本，以及資產生成的 數據可能產生的附加價值。與供應商密切合作，說明您期望達到的智能水平，然后要求他們開發相關技術，幫助實現您的智能制造目標。

　　設想一下您的運營能否從以下方面獲益：

　　? 獲得運營數據，便于用戶更為主動地進行維護，并深入了解其運營情況;

　　? 投資回報更快、正常運行時間更長;

　　? 提供設計和運營工具框架，有助于簡化系統集成、運行和維護;

　　? 在通用平臺上集成;

　　? 具備安全功能，可以改進對機器的訪問、縮短停車時間和 重新啟動時間，從而增強安全性并提高生產率;

　　? 實現安全地遠程訪問，加快診斷和故障排除速度，同時最 大限度地避免員工暴露于危險之中。

　　借助智能制造，上述所有益處都可以實現。將工廠級網絡與企業網絡相融合，安全地連接人員、流程和技術，就可以重新定義無限可能。

　　5 重新定義無限可能

　　與以往任何時候相比，現在各企業都更需要達到事半功倍的效果。此外，人口結構的不斷變化也給制造商和工業運營商帶來了勞動力相關挑戰，隨著經驗豐富的員工退休、經濟擴張和技術進步，許多公司都面臨著員工技能不足的壓力。

　　現代企業的許多成果都基于信息驅動型運營和智能、靈活 的制造，為操作員、維護技術人員、工程師、各級經理和高管提供可指導行動的見解，優化員工的實力和能力，是智能制造的關鍵要素。

　　提高數據訪問水平從而獲得新的見解，可以幫助減少“瓶頸”，實施按需決策，同時改進維護工作。高數字化水

　　平，可以幫助您縮短停車時間并提高盈利能力。

　　從跨越整個價值鏈的實時協作，到針對新的生產線和流程的虛擬驗證，再到簡化數據分析和提高您的制造靈活性，都能讓您獲益無窮。實現運營的數字化轉型，可解鎖無限可能，從而幾乎能夠改善企業績效的方方面面。

　　現在是大數據時代，所有工作信息的獲得都必須擁有強大的數據分析、數據整合的能力，羅克韋爾自動化智能解決方案幫助企業在現代市場競爭中取勝。