智能制造的本質,是精細化定制化生產模式,對傳統粗放的流程化生產模式的替代。其中最核心的轉變,就是流程驅動被數據驅動所取代,在產品觸達用戶的同時,也伴隨著服務觸達。
一、先進工業網絡可以促進IT與OT融合
如今數字化轉型正成為制造企業共識,智能制造的發展正迎來關鍵性的歷史機遇。中國制造業的數字化轉型規模正在穩步成長。今年賽迪顧問發布的《2020-2021年中國工業互聯網市場研究年度報告》顯示:2020年,中國工業互聯網市場規?？偭窟_到6712.7億元,同比增長10.4%。盡管受新冠肺炎疫情影響,中國制造企業對數字化的投入增長有所放緩,但仍保持了穩定的增長態勢,并在汽車、醫藥、電子、能源等行業涌現出一大批優秀的數字化領軍企業。
但是,還是要看到,雖然中國發展智能制造的總體態勢良好,但在很多細節上的不足也限制了應用效果的體現。
傳統制造業IT與OT很少有交集,但進入數字化時代,透過物聯網、大數據與云端智能,IT與OT兩者終能展開對話。由OT領域的傳感器獲取數據,上傳IT領域的云端中心執行大數據分析,繁衍出各種創新應用。融合IT和OT不僅僅是因為 “感覺不錯”,對于制造商來說,融合IT 和OT是降低成本和有效競爭的一個戰略需求。
但在美好設想落地的過程中,會面臨種種難題。比如制造業的設備老舊,很難讓IT管理老舊的工業設備。而分裂的OT和IT環境,則有可能帶來巨大的安全風險。考慮到生產環境的復雜性,一座智能工廠所需的基礎設施,其強韌度和可靠度要比一般的IT基礎設施高出一個等級。再有,制造業企業相對傳統,在吸引IT技術人才方面也有所欠缺。
好的網絡其實可以推動IT與OT融合,如OT可以開始考慮讓生產設備通過工業物聯網進行實時通信,而IT可以嘗試分析各種設備的運行數據以發現提高效率的方法,這讓好的工業網絡成為智能制造的“催化劑”。
進一步說,智能制造要解決的首要問題其實是網絡連結。過去的工廠網絡相對獨立,因為工廠管理層最不希望看到制造系統受到網絡攻擊,但現在企業也希望有所改變,因為封閉的網絡使生產數據的價值無法被深入挖掘,智能制造更是無從談起。
二、剖析智能制造三大挑戰,尋破解之道
全球制造業格局正發生著深刻變化。在各個地區,制造業奮力向前的同時,均面臨著如何減少停機時間提升生產效率、逐步實現移動網絡在制造企業的廣泛應用、及物聯網時代如何降本增效、減少浪費這三大挑戰。
盡可能地減少停機時間: “時間就是金錢”這句話也正是為制造業量身定做。僅僅幾分鐘的停機就可能讓大型企業損失成千上萬美元,更會給企業聲譽帶來長久的損害。因此全球的制造企業,無論大小,都將減少停機時間作為最關注的事項。
移動網絡在制造企業的應用:隨著近年科技的進步與發展,SaaS云網絡管理技術為移動網絡在制造企業的應用提供了一個更為便捷的工作方式,工廠經理和高管實現了遠程辦公。無論他們身在何地,都可以實時了解企業生產運營信息。當然,這需要IT部門和OT部門之間更好地配合——部署更好的網絡方案,讓制造企業在網絡應用上獲得無與倫比的體驗。
降本增效減少浪費:降本增效對于任何一家企業都是重中之重。對企業而言可以收獲更多利潤、對社會而言可以保護生態環境。簡而言之,在IT和OT走向融合的大趨勢下,智慧工廠降低損耗、節約成本的關鍵在于如何正確地通過IT工具來部署OT設備和技術,并將生產信息準確地傳遞給相關團隊。
作為面向未來的智能IT解決方案,思科Meraki緊跟全球數字化趨勢,提供簡捷、安全和智能的解決方案,近幾年始終活躍在幫助制造型企業實現智能化轉型的舞臺上。通過 Meraki 的 SaaS 云網絡管理平臺,用戶不僅能組建定制化的無線網絡環境,并且通過基于瀏覽器的控制面板就能完成對整個系統的管理。Meraki SaaS 云網絡管理平臺是 Meraki 產品組合的云網絡基礎,其解決方案包括無線接入點 (MR), 交換機 (MS), 含安全功能的路由器 (MX) 和 SD-WAN,以及最新 IoT 產品傳感器(MT)。Meraki所具備的簡捷、智能、安全、降本增效的獨特特點,可以助力智能制造業應對三大挑戰。
(一) 利用Wi-Fi 6實現工業物聯網(IIoT)
智能工廠正在擁抱的數字轉型的一個關鍵組成部分是工業物聯網(IIoT),從機器人到叉車,再到工具車的所有設備都連接到網絡上。有了這樣的連接,便可以實現集中管理及監測,同時利用各種分析工具提高生產效率、減少停機時間并作出更明智的判斷及預測。而面對如此多的無線設備接入網絡,最具挑戰的則是需要有支持Wi-Fi 6強大而穩定的網絡環境。Wi-Fi 6技術相較之前最重要的改進是減少擁塞并允許更多設備連接到網絡,提高了效率和網絡容量。Wi-Fi 6有可能將每個用戶的平均吞吐量提高四倍,從而為制造商提供高性能且穩定的IIoT部署。
思科Meraki借助Wi-Fi 6 認證技術,為用戶提供全新的體驗,在提供更快的速度以增強應用體驗的同時,為高密度室內外環境提供更大的容量。在Wi-Fi 6的幫助下,思科Meraki的應用場景可適用于室內外的高密度Wi-Fi,并具備豐富的性能監控和保護手段。此外,豐富的分析結果可以為客戶提供更寶貴的洞見。
全球某知名汽車公司在產線上部署了Meraki Wi-Fi 6解決方案之后,IT運維團隊可以隨時了解廠區網絡運行情況。一旦遇到異常,可以迅速精準定位出故障的工業機器人,并采取預防措施以避免產線停擺。同時,智能管理網絡也便于總部集中管理分布在全國各地的廠區網絡,用更精練的IT團隊管理龐大的網絡。
(二) 使用MT環境傳感器監控智能工廠
傳感器及其配件的基礎作用是進行監測。而如今,傳感器可以結合大數據幫助企業改善其生產流程、預測故障,并最終提高現代智能工廠的效率。思科Meraki MT包括了一系列環境傳感器(室內溫/濕度、室內泄漏、開/關門),實時提供遠程可視化監控,以幫助全天候保護企業的資產和設備。起初這項技術部署在IT機柜中,以確保關鍵基礎設備的正常運行,如今已經擴展到制造商的各類環境監控中。Meraki MT環境傳感器可以輕松地在幾秒內完成配置,通過Wi-Fi 6無線接入到網絡中,使得對于環境及危險監測變得更為可移動,IT及高層管理在任何環境下都可以掌握環境狀態。
全球知名的機器人技術研發企業Bossa Nova的制造試驗車間一直缺乏可靠的環境監測手段,來保障其昂貴的設備免受溫濕度變化及漏水情況等造成的損害。包括對于溫度、濕度變化及漏水等相關檢測。Bossa Nova在現有網絡部署中添加了兩種云管理傳感器:MT10溫/濕度傳感器和MT12漏水檢測傳感器。在部署的頭幾個月,Meraki MT傳感器幫助Bossa Nova避免了至少2次由過熱引起的開關故障,避免損失硬件成本逾3萬美元。Bossa Nova的資訊科技及機器人通訊總監Todd Shipway說:“Meraki MT傳感器對于保護機器人產品至關重要,如果沒辦法監測溫度,我們很可能會損失一個或多個機器人,每個機器人的造價高達10萬美元,那將會是一筆巨大損失。”
(三) 使用MX實現廠區到總部的SD-WAN改造
隨著制造企業的業務不斷擴張,伴隨而來的是工廠擴建而帶來的網絡部署煩惱。過去的做法是需要IT人員親赴各個工廠部署網絡,并且由于項目時間周期不同各地網絡環境的部署很難做到統一、一致且穩定,每當項目更新IT人員又需要重新趕往各個工廠進行部署升級。
在智能制造時代下制造企業有了更多的選擇。通過思科Meraki MX設備,企業得以遠程進行大規模快速部署,從而大幅降低WAN成本。思科Meraki提供支持SD-WAN功能,能讓分布不同地點的運營站點組成高效的廣域網。
澳洲某知名造紙廠擁有120個廠區,其需要解決單片機聯網的問題,先前的解決方案復雜且低效,沒有任何工具對網絡進行管理,且每當排查故障時需要協調當地工程師及IT人員,人力成本極高。當使用了支持SD-WAN功能的Meraki MX路由器之后,使各站點輕松和總部得以相連接。Meraki SD-WAN提供了更簡捷的可視化管理系統,讓IT人員無需到廠即可實現各類部署及更新,大大降低了運營及部署成本、提高了運維效率。
三、道阻且長,行則將至
根據《智能制造發展指數報告》顯示:2020年工業設備數字化率為50%,設備聯網率僅為23%,遠遠低于同期消費互聯網高達70%的聯網率。這意味著制造業的智能網絡轉型迫在眉睫,制造業企業迫切地需要一個更穩健、安全、靈活且可遠程中央管理的可視化網絡。他們已然認識到智能而強大的網絡可以為企業化解難題,并向智能制造演進。
從這些角度看,思科Meraki 解決方案的部署簡易,維護輕松,穩定可靠,投資回報率高等特點,恰好貼合了目前制造業數字化升級的訴求。
數字化轉型的機遇稍縱即逝,制造業的智能化也是時不我待,選擇思科Meraki就等于選擇了敏捷、高效、易部署維護的先進工業網絡,企業就此可以抓住智能制造發展的歷史性機遇。
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