工業(yè)4.0是個(gè)白日夢(mèng)嗎？

Is Industry 4.0 a Pipe Dream?

盡管全球?qū)I(yè)4.0大肆宣傳，但這一現(xiàn)象基本上仍停留在理論層面。

幾年來，貿(mào)易媒體一直充斥著關(guān)于工業(yè)4.0的文章，但這個(gè)概念是從何而來的呢？早在2011年，Henning Kagermann博士、Wolfgang Wahlster博士和Wolf Dieter Lukas博士就向漢諾威展會(huì)的參觀者介紹了工業(yè)4.0。在貿(mào)易展上，他們描述了他們的愿景，即投資于智能技術(shù)，在德國(guó)汽車和機(jī)械工程領(lǐng)域取得成功的基礎(chǔ)上再接再厲。

今天，關(guān)于工業(yè)4.0的討論已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了德國(guó)的政治版圖。盡管媒體對(duì)工業(yè)4.0的潛在好處進(jìn)行了大量報(bào)道，但大多數(shù)日常制造商并不確定他們需要做些什么才能成為這場(chǎng)革命的一部分。

讓我們面對(duì)現(xiàn)實(shí)吧，工業(yè)4.0并不是制造商可以直接購買的產(chǎn)品。相反，這是一種理念和愿景，要正確實(shí)施，需要規(guī)劃、文化變革和新技術(shù)。那么，工業(yè)4.0真的只是一個(gè)空想嗎？
實(shí)施工業(yè)4.0

工業(yè)4.0的核心是制造設(shè)施的數(shù)字化。這可以指部署工業(yè)硬件、投資新技術(shù)或使用創(chuàng)新軟件。別誤會(huì)，這不需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行徹底檢修，也不需要投資于昂貴和最先進(jìn)的技術(shù)。

谷歌趨勢(shì)數(shù)據(jù)顯示，自“工業(yè)4.0”一詞首次出現(xiàn)以來，全球范圍內(nèi)搜索“工業(yè)4.0”的次數(shù)不斷增加。更有趣的是，同樣的數(shù)據(jù)顯示了“什么是工業(yè)4.0”？'是最流行的相關(guān)查詢。

在工業(yè)界，有一種創(chuàng)新的緊迫感，但這可能是危險(xiǎn)的。當(dāng)制造商急于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化時(shí)，他們會(huì)冒著投資于自動(dòng)化的風(fēng)險(xiǎn)，而不完全了解自動(dòng)化將如何影響他們的運(yùn)營(yíng)。僅僅為了競(jìng)爭(zhēng)而數(shù)字化對(duì)一個(gè)企業(yè)是沒有好處的。制造商可能會(huì)選擇錯(cuò)誤的技術(shù)或不相應(yīng)地改變他們的文化，以充分利用新系統(tǒng)的潛力。

工程雇主聯(lián)合會(huì)（EEF）認(rèn)為工業(yè)4.0是一個(gè)具有三個(gè)不同里程碑的旅程：概念、演變和革命。每一家公司都處于這一旅程的不同階段，應(yīng)該專注于自己的業(yè)務(wù)和現(xiàn)實(shí)需要的東西，而不是簡(jiǎn)單地投資于最令人興奮的新技術(shù)。

逐步升級(jí)到工業(yè)4.0

實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0不是一步到位的過程。幸運(yùn)的是，一次大規(guī)模的工廠檢修并不是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的唯一途徑。在工業(yè)4.0中，對(duì)幾個(gè)關(guān)鍵部件進(jìn)行改造是一種簡(jiǎn)單、快速和經(jīng)濟(jì)的方法，可以邁出第一步。

改造包括增加現(xiàn)有機(jī)器的連接，以便它們可以通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信和交互，并可以遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制。最簡(jiǎn)單的方法是增加傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，或者投資于測(cè)量振動(dòng)、溫度、電流和功耗的技術(shù)。這些參數(shù)指示設(shè)備的運(yùn)行方式，并能自動(dòng)傳達(dá)這些信息。

聽起來很簡(jiǎn)單，不是嗎？這是工業(yè)4.0在實(shí)踐中的現(xiàn)實(shí)。

解開謎團(tuán)

瑞士-瑞典電氣設(shè)備供應(yīng)商ABB在30臺(tái)泵上安裝了30個(gè)月的加速計(jì)和溫度傳感器。傳感器通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連接到邊緣服務(wù)器。一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)軟件分析了振動(dòng)的頻譜。利用這些振動(dòng)數(shù)據(jù)，可以早期識(shí)別出一系列問題，如失調(diào)、不平衡或氣蝕。其結(jié)果是對(duì)泵的狀況進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，從而能夠及早發(fā)現(xiàn)潛在問題，幫助防止意外停機(jī)。

這個(gè)例子表明，制造商不需要購買具有嵌入式連接的新機(jī)器，也不需要徹底改變他們目前管理設(shè)備維護(hù)的方式。增加一個(gè)加速計(jì)就足夠了。實(shí)際上，許多工業(yè)4.0轉(zhuǎn)換可以以類似的簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)高效的方式實(shí)現(xiàn)。

連接性的價(jià)值取決于需要數(shù)據(jù)集成的程度。如果一家公司想監(jiān)控多家工廠的綜合績(jī)效，那么將它們連接到物聯(lián)網(wǎng)（IoT）是有意義的。這將解鎖實(shí)時(shí)比較機(jī)器運(yùn)行狀況和遠(yuǎn)程比較機(jī)器運(yùn)行狀況的功能。提高知名度既省時(shí)又省錢。

對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行改造還可以消除與兼容性和過時(shí)相關(guān)的問題，這是投資于全新技術(shù)的制造商與傳統(tǒng)設(shè)備協(xié)同工作的常見問題。過時(shí)是技術(shù)不斷進(jìn)步的自然結(jié)果，工業(yè)4.0加劇了這一點(diǎn)。完全消除老舊過時(shí)是不可能的，但采用工業(yè)4.0的改造方法可以減少潛在的影響。

管理工業(yè)4.0中的老舊過時(shí)

以這個(gè)為例。人機(jī)界面（HMI）出現(xiàn)故障。不幸的是，這是一個(gè)停產(chǎn)的模型，因此制造商不能從原始設(shè)備制造商（OEM）獲得確切的替代品。關(guān)于工業(yè)4.0的Pipedream愿景將要求購買一個(gè)全新的人機(jī)界面。

然而，這個(gè)選項(xiàng)意味著人機(jī)界面不太可能與現(xiàn)場(chǎng)的其他設(shè)備兼容，從而產(chǎn)生更多的成本和停機(jī)時(shí)間。

制造商可能認(rèn)為不可能找到過時(shí)的零件，因此他們可能采取兩種策略：用更新版本替換整個(gè)機(jī)器，或者更糟的是，選擇最便宜的替代產(chǎn)品。兩者都不是好的選擇。最好的選擇是與一家可靠的供應(yīng)商簽訂合作協(xié)議，該供應(yīng)商專門從事過時(shí)的部件，如歐盟自動(dòng)化。

作為實(shí)施工業(yè)4.0的第一步，制造商應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)列出已經(jīng)過時(shí)的組件，并按重要性排序。關(guān)鍵的應(yīng)用程序?qū)τ谡麄€(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行至關(guān)重要，應(yīng)該優(yōu)先考慮。使用這種方法，如果發(fā)生故障，制造商不會(huì)被迫進(jìn)行系統(tǒng)檢修。

工業(yè)4.0可能令人困惑，但制造商不必相信實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0連接是不可能的。即使是小規(guī)模、增量的投資，這一概念的優(yōu)勢(shì)也是可以體驗(yàn)到的。結(jié)合一個(gè)明確的老舊過時(shí)管理計(jì)劃，實(shí)施工業(yè)4.0并不像最初預(yù)期的那樣是一個(gè)嚇人的過程。

評(píng)論

這種方法更傾向于正確的方向。最好的方法是根本不測(cè)量，這就是為什么工業(yè)4.0沒有起飛。購買好的、可靠的設(shè)備，并且根本不測(cè)量任何東西，是一種更具成本效益的方法。AAA告訴我們，超過一半的工業(yè)4.0實(shí)現(xiàn)沒有產(chǎn)生承諾的節(jié)省。此外，當(dāng)你改變產(chǎn)品時(shí)，這些額外的測(cè)量值必須重新校準(zhǔn)，從而減緩你的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)。日新月異的行業(yè)都會(huì)被無反應(yīng)的管理費(fèi)用所拖累。6西格瑪實(shí)踐告訴我們，測(cè)量需要花費(fèi)大量金錢。如果您的進(jìn)程處于控制之下，則不希望添加提供誤報(bào)的報(bào)警系統(tǒng)，這實(shí)際上會(huì)增加線路中斷。周期性的計(jì)劃停機(jī)時(shí)間和計(jì)劃更換要比通過測(cè)量、安裝一個(gè)全新的系統(tǒng)來監(jiān)控它們、學(xué)習(xí)什么是“故障前”來延長(zhǎng)一點(diǎn)額外的壽命便宜得多。引用上面的話：“僅僅為了競(jìng)爭(zhēng)而數(shù)字化對(duì)一個(gè)企業(yè)是沒有好處的。”從這里開始。

總結(jié)

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