如何启动你的第一个工业物联网项目

发布的2020年亚博论坛 2021年4月5日下午1:56:12

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你可能一直在想关于物联网,工业物联网,或数据驱动的制造业。您如何真正完成项目,同时能够实现远程监控您的机器的价值,从工厂获取数据,发现和消除低效,管理机器健康,并简单地进入工厂车间。亚博存款入账非常快很少有公司真正谈论如何做的细节,也很少谈论学到的教训。我们在这里拉开帷幕,让你们更深入地了解它是如何发生的。如果你喜欢,这可能是一个很好的指导,让你自己去做……非常欢迎你这样做。这也是您与工业物联网系统集成合作伙伴一起完成工作的一个很好的指南。

我们先来谈谈什么是物联网,以及它的价值,让大家都能达成共识。然后,我们将讨论计划一个项目,然后实施这个项目的过程。最后,我们将回顾我们在做这类工作中积累的经验教训。

那么什么是物联网呢?

物联网正在从现实世界获取数据,将其转换为有价值的信息,并利用它获得一些优势或价值。

我们的想法是,利用这些数据来提高作业效率,消除低效,发现并消除停机原因,消除报废以提高产量,并利用现有资源做更多事情。

工业物联网的价值是什么?

数据驱动制造或工业物联网是从机器、操作员和其他系统中提取数据的过程。亚博存款入账非常快然后,将这些数据转换成可行的信息,创造出真相的一个版本。然后将其提供给整个组织的员工,使他们能够做出数据驱动的决策,以改善公司的运营。这是必要的,因为制造业正变得越来越有竞争力。特别是在新冠肺炎疫情期间,原材料价格正在上涨。好的机器操亚博存款入账非常快作员要难得多。购买设备越来越贵了。你的竞争对手变得更加咄咄逼人,还有很多其他因素。随着制造业的这些变化,以更低的价格向客户提供更高质量的产品变得更加困难。您需要能够更深入地了解您的组织,了解正在发生的事情,改进操作,并变得比现在更有效率。 The goal is to do more with what you have. That is one of the big keys - to be able to do more with what you have.

因此,一个公司应该做的是连接到机器、操作员和人,以做出一个集成的工业物联网解决方案,可以共享数据。亚博存款入账非常快请记住,这并不是一个单独的项目。你不是简单地连接到机器上,看着它们一会儿,完成项目,然后继续前进亚博存款入账非常快。

这更像是一项长期战略,我并不是说这是一种恐吓战术,完全不是。我这么说只是因为成为一个数据驱动的制造公司的想法将成为一种新的生活方式。想想棒球和篮球运动中发生了什么。到处都有数据。每个棒球场周围的摄像头和传感器用来跟踪投球手投球时棒球的投球位置、速度和位置,以及击球手击球的位置和方式。然后是球的出口速度和出口角度,球的确切路径,它降落的地方,每个球员的位置,以及他们如何传递球来执行比赛。再加上关于每个球员的营养和健康的数据,以及关于棒球的各种其他方面的数据。想想90年代奥克兰运动家队发生了什么,他们是如何利用数据为自己带来了一场棒球革命的。这些数据使他们能够发现优势,发现棒球比赛和管理方式的差距。这些差距是他们利用的机会。 They exploited those gaps by improving how they played and who they brought in as players to do more with what they had in resources from the owner. They had a lot of success but eventually, all of the other baseball teams caught on and data analytics became the new way to operate in baseball.

这正是制造业正在发生的事情——制造商现在意识到要在各自的行业变得更有竞争力,他们需要更深入地挖掘他们的组织来获取数据,利用这些数据,并尝试用他们拥有的做更多的事情。因此,这将是一种新的操作方式。这个想法是,如果你想要竞争,你需要找到差距,找到机会,并更好地利用这些机会

数据驱动的决策。因此,考虑到这一点,让我们谈谈工业物联网项目的规划过程。

规划过程。

在规划项目时,你需要做的第一件事就是评估业务。这个想法是要弄清楚你现在在哪里,你要去哪里,并找出差距。明确从这里到那里你将遇到哪些挑战。然后根据复杂性、成本和解决这些挑战的价值对这些挑战进行评分。一旦你完成了这些任务,按优先级列出这些挑战。哪些问题的解决价值最高,成本或复杂性最低?然后创建路线图,说明如何利用工业物联网解决方案和数据解决工厂中的各种挑战。

一旦您建立了路线图,那么您就可以查看该列表中成本低、复杂性低、价值高的首要项目之一。选择其中一个作为概念证明或作为工业物联网解决方案的试点项目,然后开始规划该项目。

对于计划这个项目,下一步是看看你的工厂,弄清楚如何执行这个项目。通常,当我们与客户开始一个过程时,我们将讨论一些不同的事情来建立一个计划。其中一些将是评估业务的信息,它在哪里,它的发展方向,差距和挑战。一旦你找到了路线图

如果想要,我们在概念验证或试点项目中所做的一切都应该与这些目标和目标保持高度一致。在那一点上,我们将开始着眼于那些为概念验证而选择的第一个挑战,并通过一个逐步的过程来确定要创建的解决方案类型。从一开始,我们就不想对使用什么技术做任何假设。

我们首先从顶层开始创建和定义业务挑战。然后,我们确定解决业务挑战的假设是什么。

然后我们尝试确定解决假设所需的信息,并决定如何用指标、KPI等来解决这个挑战。一旦我们明确定义了必要的信息,我们就定义了解决这一挑战所需的数据。我们也试图限制数据,这样我们就不必捕捉太多。在这种情况下,保持简单的原则非常重要。

一旦我们定义了它,我们就会尝试定义获取数据所需的技术。在这最后一步,我们终于明白了解决方案可能是什么样的。

在最后一步中,我们终于能够定义获取数据的技术。这里我们讨论的是查看我们必须连接到的plc,查看plc上包含标签和数据点的寄存器。或者我们在看数控机床上的控制器。亚博存款入账非常快这还包括定义通信和数据协议、物联网网关设备和我们需要的传感器。我们也在选择在云或

on-prem来开发从运营商到首席执行官的所有数据消费者都将使用的屏幕和其他东西。

一旦在该过程中定义了项目的工作范围,我们就计划如何执行该项目。试点项目通常有几个步骤。

  • 步骤1是一个项目启动。
  • 步骤2现场调查。
  • 步骤3正在进行培训,向大家介绍工业物联网平台。
  • 步骤4连接到机器和网络。亚博存款入账非常快
  • 步骤5正在设置和配置物联网平台、网关设备、通信、设置服务器或prem上的机器或云中的环境。亚博存款入账非常快
  • 步骤6培训每个人,从操作员到制造/工艺工程师,工厂经理等,他们将使用的解决方案的部分和他们将如何使用它。
  • 步骤7是FAT工厂验收测试。

对于现场调查来说,有很多细节需要收集,这是可能会犯错误和错过细节的地方,这可能会对以后的项目产生很大的影响。可以说,这是你最终会把自己画进一个角落的地方。即使你可能非常了解自己的内部运作,如果你正在实施一个项目,我们仍然建议以局外人的视角观察你的设施。从一个全新的、外部的角度来看待你的业务会有很多好处。

它就像你每天路过或开车经过的社区里的一所房子或一家公司,但你从未真正注意到它。然后一个很久没来的朋友或亲戚来拜访,他们说:“嘿,看那个!”你说:“哦,哇,我没有意识到,我以前从来没有注意到。”同样的事情在这里可以证明是非常重要的。

所以在进行现场调查的时候有四个方面我们要看,评估和记录。它们是:

  1. 亚博存款入账非常快机器
  2. 工厂的布局。
  3. 生产产品的过程和操作人员
  4. IT—信息技术

的机器亚博存款入账非常快

对于机器,我们通亚博存款入账非常快常会看工厂里有什么类型的机器。他们有制度或控制器吗?这台机器是什么时候制造的?亚博存款入账非常快型号是什么,序列号是什么?固件版本?一旦您开始整合技术解决方案,这些细节将非常重要。

工厂布局

看看你如何连接控制器,CNC机器,plc,或者机器的其他大脑,不管它是什么。亚博存款入账非常快数控机床上的FANUC控制器是否有“嵌入式以太网”,或者数控机床上或pl亚博存款入账非常快c上是否有以太网端口?MTConnect或FANUC FOCAS或FOCAS2是否在控制器本身内?这是一个可以开启的选项吗?或者有RS-232连接,9或25针连接?

或者,如果没有其他可用的I/O端口,您是否需要使用这些端口。如果有一个带有继电器等的面板,那么你是否有电气图纸,以便控制工程师可以查看这些图纸,并了解从哪里可以从机器上获取特定的信号?亚博存款入账非常快

制造产品的过程

对于制造工厂的过程-公司制造什么?它是如何制造的?过程是什么?路线是什么?使用了什么文件,比如在产品通过工厂时带着产品移动的旅客?旅客和其他证件上记录了什么信息?每个车站的典型骑行时间?等待时间吗?一个操作员通常要操亚博存款入账非常快作多少台机器?数据是如何收集的?

手工写在一张纸上?Excel表吗?然后发生了什么?或者是数字输入,然后数据会发生什么?它被谁消耗了?它的形式是什么?所有的这些这些问题对于理解现有运营、新的工业物联网解决方案如何改善运营、以及如何适应现有或更新后的运营非常重要。

操作员的流程

对于运营商来说,他们在纸上输入的数据是否可信存在疑问。当他们不得不输入停机或报废原因时,数据的准确性有多可靠?如果他们需要输入生产数据,那么这些数据有多可靠?有可能从机器中自动捕获数据吗?亚博存款入账非常快运营商对技术的满意程度如何?他们愿意使用iPad或带有现代浏览器的Android平板电脑来打开网页应用吗?或者是否有机会使用可以开发出简单屏幕的人机界面来显示数据,并帮助驱动他们如何操作机器的一些决策?亚博存款入账非常快他们的下一个任务是什么?运营商是否愿意改变?

兴趣水平能做得更好吗?在一家更好的公司工作?通过做正确的事情来帮助公司变得更好?此外,所有重要的问题都是为了确保工业物联网解决方案将提供重要的价值,并适应公司目前的运营方式,以及随着该解决方案的改进,在不久的将来。

请记住,您可能会对操作符感到惊讶。我们遇到过很多制造商,他们没有良好的企业文化,也没有与运营商建立良好的关系。另一方面,当他们的运营商受到信任,当公司与运营商合作,帮助他们做正确的事情时,他们通常会对运营商的工作方式感到惊喜。

工厂的IT网络连接情况如何?是否存在一个可能与IT网络分离的操作技术网络?工厂是否有现有的网络,还是需要在工厂内建立新的网络?对于Wi-Fi来说,建筑物的墙壁或角落的布局是什么?变频器是否有很多射频噪音?Wi-Fi连接的可靠性如何?

是否有必要将以太网电缆连接到每台机器上?亚博存款入账非常快

制造商和他们自己的客户是否有网络安全要求?客户可能是国防、航空航天或汽车行业的一级或二级供应商,这些行业在网络安全方面需要遵守一些规定。

那么,建立所需的IT基础设施的计划是什么呢?这是否需要规划出来,甚至规划子网、IP地址等?

经验教训

最后,我们可以看看从中得到的教训。我们在上面讨论的试点项目的所有工作,看起来有很多细节要涵盖。然而,如果你有一个强大的团队,强大的管理,以及一些经验,无论是内部的还是与一个值得信任的合作伙伴合作,项目通常可以顺利进行,并最终取得成功。

很多媒体都在报道工业物联网项目的失败。话虽如此,这些失败是有原因的。这些原因通常围绕着对项目将要完成的内容缺乏清晰的认识,对项目本身缺乏关注(相对于其他项目的优先级),以及保持相关涉众的参与。成功来自于每个人对要实现的目标有一个清晰的焦点,实现这些目标的可靠计划,保持对实现目标的焦点(以及相对于其他项目的优先级),以及可靠的领导。

有了这些想法,我将快速总结一些经验教训,这些经验教训来自我们和我们的客户。看看这些经验,你可能会发现一些东西,可以帮助你更有效地操作你的项目,有更高的成功机会。

亚博存款入账非常快机器

从机器上收集数据通常是一个相当简单的过程亚博存款入账非常快,但它确实需要一些工作、一些思考和一些经验。从机器中提取数据时应该做的第一件事就是看看直接从机器中提取数据的可能性有多大。亚博存款入账非常快当你有可能直接从机器的控制系统获取数据时,不要一开始就试图添加外部传感器。亚博存款入账非常快原因是,相对于向系统添加外部传感器,数据可能更好,更可靠,实际上更容易获取,更容易维护。

当你看到一台机器,它看起来不可能连接到亚博存款入账非常快那台机器,或者你只是不确定如何连接,打电话给机器的供应商或制造商。坦率地说,您可能会被制造商或供应商收取费用,以打开一个端口或获得软件工具(软件驱动程序或适配器),以便将数据发送到工业物联网平台。这些司机每台机器的成本可能在几百美元到几千美元之间。亚博存款入账非常快

然而,即使在短期和中期,工业物联网项目的回报仍然非常显著和迅速,因为数据(当转换为有价值的信息时)可能非常有价值。

一旦厂商无法提供与机器的任何连接的选项过期,你就会查看可用的I/O类型?亚博存款入账非常快这让我们回到本文前面定义的情况,寻找以太网、RS-232等。如果你到达点,你需要打开面板和寻找继电器等,你通常应该有电气图纸的机器。亚博存款入账非常快一个好的控制工程师可以处理这些文件或跟踪信号,以找到从机器中提取的正确信号。亚博存款入账非常快

一旦确定了要拉出的信号,就需要将这些信号输入工业物联网平台。有很多方法可以做到这一点。最好的方法是使用工业4.0设备,它提供了各种开放技术来连接,包括REST api,

MQTT等等。当你发现专有的,工业3.0协议,如Modbus等,最好将这些数据转移到更开放的,现代的协议,在通往工业物联网平台的道路上。

如果以上所有的都不起作用,那么最后你会看到外部传感器。其中最简单和最不复杂的添加是CT(电流变换)传感器。将此添加到机器的第三支路的动力,和/或主轴电机,或一些类似的动力源。亚博存款入账非常快CT传感器的想法是提取信息,以指示机器是否关闭,或机器是否打开和不运行,没有做一些有价值的事情。亚博存款入账非常快或者机器正在运转,正亚博存款入账非常快在做一些有价值的事情——用精益制造的概念来说就是增加价值。您还可以添加许多其他类型的传感器,检测温度,振动,湿度等。对于这些传感器,使用推荐的工业4.0设备(如plc、远程I/O或网关设备)将数据导入工业物联网平台也面临同样的挑战。

业务的挑战

多年来的另一个教训是,确保你首先关注的是业务挑战,而不是技术。我们已经看到许多公司意识到他们需要做一些事情来改善运营的情况。其中许多人都是工程师,因此,他们往往专注于首先找到解决方案的技术。我们甚至看到一些价值数十亿美元的公司通过让工程师向前走并进行“IoTize”而让自己陷入困境。然后这些工程师就会专注于plc、传感器,并试图收集尽可能多的数据,但实际上他们什么都没做。首先必须清楚而简洁地定义业务挑战。一旦定义了这一点,您就可以按照上面列出的步骤来选择传感器和设备来获取数据。

工业物联网是一种战略,而不是一个项目

另一个想法是,这个工业物联网试点项目和工业物联网工作不是一个项目,而是一个长期战略。成为一个数据驱动的组织是一个新想法。数据驱动决策的数据将来自制造公司实际业务发生的地方——工厂车间。因此,连接到1或2台机器,然后潜在地连接到其他几亚博存款入账非常快台机器来获取基本数据是非常棒的。但它还不止于此。还有很多其他的机会可以利用你的运营数据来提高准时交货、生产计划、供应链、产品质量等等。

不要忘记把重点放在你正在推动你的公司成为一个

面向数据的公司。你将专注于消费和使用数据来做决定。这是企业经常忘记的事情。他们会从一台机器中提取数据,监控一小段时间,把数据放在亚博存款入账非常快植物墙上的大电视屏幕上,然后每个人最终开始忽略这些数据。应该有一些内部流程来处理这些数据,并利用这些数据。这包括团队会议,通过观察度量标准来发现问题并解决这些挑战,发起精益改善事件,并使用来自您努力的数据来确认这些精益努力是否确实改善了您的运营。

用ERP限制自己

我们从许多公司中学到的另一个教训是,要小心限制自己,不要认为你的ERP系统也可以是你的工业物联网系统。它不能。事实上,一些ERP系统可能允许您捕获一些生产和报废数据。但在工厂里,除了计算零件和废料,还有很多事情要做。ERP系统是

用于管理客户订单、库存、供应链、作业、工作订单、人员和会计的高级事务性系统。它不是用来理解工厂车间正在发生什么的产品。了解工厂车间发生的事情通常是MES(制造执行系统)、MOM(制造运营管理)或SCADA(监督控制和数据采集)系统。这些系统在ISA-95的制造水平中稍低一些。我们真正谈论的是制造商,以及他们需要实现的是MES或MOM系统,这些系统监控机器、资源、人员和日程安排、工作订单、食谱和当前活动。亚博存款入账非常快

从小处着手,从大处着手

从一个小项目开始,1或2台机器。亚博存款入账非常快即使有3或4台机器可能也太多了。亚博存款入账非常快保持简单。永远记住要灵活、敏捷、敏捷。作为一家公司,你将学习什么在你的组织中行得通,什么行不通。因此,你需要一路调整。

当然,你也不希望让项目半途而废,持续5倍于预期的时间。但是要灵活,当然要在合理的范围内。您衡量灵活性的理由级别的方法是基于您试图实现的业务挑战、解决该业务挑战所需的大约成本以及该业务挑战的价值。

有一个强大的项目经理

最后,根据经验教训,你必须有一个强大的项目经理在你身边管理和推动项目。项目经理应该了解项目的情况、业务挑战和范围。他们应该在组织中有一定的权威来确保工作完成。他们应该了解和理解工厂的工作和管理人员,与他们保持良好的关系,并成为很好的沟通者。最后,它们应该能够帮助运行项目。如果您的项目经理缺少这些属性中的一个或多个,那么项目失败的可能性将大大增加。

结论

有许多选择和方式,你可以开始你的第一个工业物联网项目。我们在这个行业有很多经验。希望分享我们的想法和经验教训,这将有助于您自己的项目,无论您自己做还是与像我们这样值得信赖的合作伙伴一起工作。我们已经为多个制造商建立了获取和真正利用数据的巨大价值。现在是时候采取行动了!

写的Ectobox团队。

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