Industri 4.0 är integreringen av artificiell intelligens (AI), maskiner, data och kommunikation i ett heltäckande system. Detta skapar ett mer effektivt automatiserat och smart industriellt ekosystem som kopplar samman leverantörer, distributörer, partner och användare. Industri 4.0 är ett löfte om enorm utveckling inom edge-till-molnet-databehandling, kraftfulla analyser och adaptiva system som lätt kan anpassas.
Hur ser industri 4.0 ut?
Industri 4.0 och trenden mot automatisering kan ses inom teknik inklusive:
- Sakernas internet (IoT)
- De industriella sakernas internet (IIoT)
- Cyberfysiska system (CPS)
- Smart tillverkning
- Smarta fabriker
- Kognitiv databehandling
- Molntjänster
- Artificiell intelligens (AI)
Integreringen av sensorer är avgörande för industri 4.0 och används i varje steg i tillverkningsprocessen för att underlätta kommunikationer maskin-till-maskin (M2M). Genom inkluderingen av sensorer kan enkla, vanliga enheter bli smarta enheter med ökad kapacitet som möjliggör kommunikation i realtid utan mänsklig inblandning. Industriella kontrollsystem kommer att öka komplexiteten och kommer att distribueras på större skala för att möjliggöra processkontroll med förbättrad flexibilitet, noggrannhet och precision.
Inom tillverkningsindustrin består varje produktionslinje av ett antal maskiner med fler sensorer som matar in data i ett stort kontrollsystem eller till molnet. Utmaningen ligger i att förstå denna data allt eftersom systemen upptäcker problem, åtgärda dem på lämpligt sätt och sedan skicka en varning till användaren. När maskinerna blir allt smartare kommer även deras svar genom att identifiera och potentiellt korrigera problemet utan att användaren behöver ingripa. Några smarta system har redan många av dessa fördelar.
Industri 4.0 förväntas generera ekonomiskt värde motsvarande närmare 1 biljon USD år 2025. Genom industri 4.0 blir stora tillverkare mer effektiva och smidigare vilket ger ökad produktion och försäljning. Men för att frigöra den verkliga potentialen hos denna revolution måste alla verksamheter längs leveranskedjan anpassa sig och implementera ett digital sätt att tänka.
Tom Kelly, verkställande direktör och VD Automation Alley
Fyra lösningar från ledande varumärken som kommer att föra dig närmare industri 4.0
1. Att bygga ett digitalt företag med Siemens
Genom att integrera och digitalisera verksamhetsprocesser kan tillverkare analysera sina produktionsanläggningar och produkter samtidigt som de används och kan sedan skicka tillbaka insikter för att optimera värdekedjan. Digitalisering ger företag möjlighet att bemästra industrins utmaningar genom att öka flexibiliteten och effektiviteten för att förbättra produkternas kvalitet och minska marknadsledtiden.
Siemens erbjuder ett helhetsperspektiv för att hjälpa företag att utnyttja potentialen hos industri 4.0 och digitalisera sina verksamhetsprocesser oavsett vilken sektor de verkar inom. Detta tillvägagångssätt erbjuder helhetslösningar för industrier inom både diskret tillverkning och processtillverkning genom automatisering och industriell programvara, industriell kommunikation, industriell säkerhet och industriella tjänster.
Med Siemens kan företag dra nytta av en virtuella modell av en produkt eller en produktionsplan från en digital tvilling, vilket ger användare möjlighet att förutse beteende, optimera prestanda och implementera insikter. Genom att använda digital tvilling-konceptet kan verksamheter minska antalet prototyper som behövs, på ett korrekt sätt förutse produkters prestanda och säkerställa att produkter konsekvent lever upp till kundernas förväntningar.
2. Integrera ”NEAR”-fabriken och öka effektiviteten med Omron
Omron föreslår ett sätt att öka produktiviteten och svara på marknadens skiftande efterfrågan: skapandet av en ”NEAR”-fabrik.
En ”NEAR”-fabrik är en som är:
Nätverksansluten – En nätverksansluten fabrik möjliggör bättre anslutning mellan maskiner i en tillverkningslinje. Detta förbättrar kontrollen och effektiviteten samt ger tillverkare möjlighet att hantera och kontrollera data på distans.
Effektiv – Effektiva fabriker är de där utrustningens totala effektivitet (UTE) är hög. Inom bilindustrin är UTE ofta 80+ %, men många produktionslinjer inom andra sektorer kämpar för att komma få UTE över 50 %. Smarta, anslutna system kan identifiera och upptäcka potentiella problem så att produktionslinjen kan fungera mer effektivt och eventuellt underhåll kan planeras.
Agil – Eftersom produktionen måste ställas om snabbt måste tillverkarna ha agila lösningar för att kunna möta marknadens skiftande efterfrågan. System måste därför snabbt kunna anpassa produktionen för att möta dessa förändringar.
Ansvarstagande – Tillverkare har ett växande ansvar både miljömässigt för de råmaterial som används och när det gäller avtal när det gäller att leverera rätt produkt, i rätt tid och i rätt mängd.
Vid tillverkning består varje produktionslinje av ett antal maskiner med flera sensorer som matar data till ett centralt styrsystem eller till molnet. Att förstå dessa data är där utmaningen ligger när systemen upptäcker problem, svarar på lämpligt sätt och sedan skickar en varning till användaren för att markera problemet. I takt med att maskinerna blir smartare kommer också dess svar att identifiera problemet och eventuellt åtgärda det utan användarintervention. Vissa smarta system ger redan många av dessa fördelar.
3. Övergången till IIoT-intelligens och smart anslutbarhet i fabriker med Moxa
Moxas smart fabrik erbjuder en arkitektur som är enkel att implementera för att underlätta flödet av data från enheter till fabriken för enkel och säker insamling och analys av data.
- Ansluter ej anslutna enheter
Då äldre fältenheter inte är anslutna till huvudnätverket måste administratörer ofta utföra manuellt underhåll eller överväga potentiella uppgraderingar av utrustningen. Eftersom detta är tidskrävande, kostsamt och ineffektivt behövs en omfattande lösning av fjärranslutna I/O-enheter, industriella Ethernet-switchar och trådlösa enheter för kunna säkerställa sömlös anslutbarhet utan kostnaden.
Moxa erbjuder en sådan lösning genom ioLogik-seriens I/O, vilken säkerställer att alla enheter på ett effektivt sätt kan anslutas till nätverket och övervakas. I/O-tekniker har möjlighet att på distans övervaka statusen hos äldre utrustning för icke-serietillverkning med användning av olika kommunikationsgränssnitt och olika I/O-ingångar för att tillhandahålla maskindata.
När alla enheter är anslutna till nätverket ger Moxa användarna möjlighet att förbättra anslutningar på fabriken på två sätt:
- Moxa Turbo Roaming-teknik– möjliggör oavbrutna trådlösa anslutningar när överlämningstider som påverkar anslutningar minskar rejält tack vare MMO-antenner.
- AeroMag teknik– skapar enkla, säkra och felfria konfigurationer för att optimera den trådlösa prestandan.
- IIoT-intelligens
Det är nödvändigt att säkerställa pålitliga anslutningar mellan driftsystem (operational technology, OT) och informationsteknik (IT) för att optimera effektiviteten och maximera vinsterna. Moxa erbjuder omfattande edge-till-molnet-anslutningslösningar för industrin som sammanför OT- och IT-världarna som del av de industriella sakernas internet (IIoT).
Moxa säkerställer också att implementeringen av deras lösningar är lika enkel som möjlig så att tekniker och ingenjörer kan använda den här tekniken med minimala störningar. Med Moxa inkluderas ett grafiskt användargränssnitt (graphical user interface, GUI) för nätet, en steg för steg-guide och masskonfigurationsverktyg för att undvika att användare behöver konfigurera varje enhet individuellt. För att utvidga deras IT-infrastruktur och OT-dataanslutningar kan Moxas IIoT-edge-gateways integreras med molntjänster från ledande företag såsom Microsoft, AWS och Alibaba.
För att lära dig mer om hur IIoT kan förvandla ditt företa med Moxa, ta en titt på följande video:
4. Förbereda maskiner och system för IoT med Eaton
Industri 4.0 ger små och medelstora systemtekniker en fantastisk möjlighet att förbättra sina maskiner för IoT. När nya maskiner utvecklas är de i allt högre grad från början utrustade med Ethernet-baserade fältbussystem. Detta möjliggör effektiv hantering av stora mängder data och gör moderna maskiner och system för IoT.
Eaton har integrerat standarden för standardiserad arkitektur (Unified Architecture Standard, UA) för öppen plattformskommunikation (Open Platform Communications, OPC) för att möjliggöra kommunikation mellan maskiner och molnet via individuella maskinkomponenter. På detta sätt kan både befintliga och nya designer göras redo för IoT och integreras i smarta fabriker på ett kostnadseffektivt sätt. Med OPC-UA, möjliggörs enkel kommunikation mellan:
- flera maskiner (M2M)
- maskiner och fabrikschefer (M2Factory)
- maskiner och molnet (M2Cloud)
Ethernet-kommunikationer är fortfarande väldigt heterogen och sammanslagningen av olika maskiner tillverkade av olika tillverkare resulterar vanligtvis i betydande integrationskostnader. Men OPC-UA etablerar sig nu som en säker och pålitlig standard för datautbyte för tillverkare och plattformsoberoende industrikommunikation.
Chris Pack, fältproduktschef på Eaton Storbritannien.
Hinder för att göra maskiner och system redo för IoT inkluderar kostnaden för smarta maskiner såväl som de säkerhetsproblem som uppstår på grund av mer komplexa system och stora mängder data. Eaton övervinner dessa problem genom att uppmuntra företag att använda komponenter som kontrollerar underprocesser självständigt så att befintliga maskiner kan uppdateras och förbättras för industri 4.0. När det gäller säkerhet skapar Eatons intelligenta lednings- och kommunikationssystem helt slutna manipuleringsskyddade konfigurationer så att säkerheten är kontinuerlig från komponenter till molnet.
Industri 4.0 och de tekniska fördelar som det innebär är något enormt. Medan sensorer, molnet och AI-algoritmer alla är nödvändiga är det endast när de kombineras som lösningar i den verkliga världen kan förverkligas. Industri 4.0 är framtiden och genom att utnyttja de koncept, system och maskiner som förespråkas av dessa ledande varumärken, kan företag integreras med IoT och bli redo att omfamna allt som industri 4.0 har att erbjuda.
Rekommenderade varumärken
