低价值数据
“工厂里需要的人才并不是会用扳手和锤子的人,工厂中需要有编程和IT技能的人。”Glaser说。多个通信网络必须同时存在,包括无线温度监控。
本地温度监测已逐步被传感器网络替代,传感器网络可以将数据传输到云,通过智能手机和其它移动设备均可访问,Lizard Monitoring 公司总裁Rupert Prince说。如果公司尚未淘汰点对点固定式网络,将受到食品安全现代化法案的敦促,尽快完成这个转变。
“无线传感器网络问世超过了10年,但直到最近几年才实现其10年前的承诺。” Prince说。他将无线传感器的成熟曲线比作手机通信。手机通信之前一直有通话中断等问题,一直到技术实现可靠性后才得以全面发展。
无线通讯还对保持冷链温度有帮助。Prince的公司正在开发一套采用蜂窝系统的测量器,一旦冷链拖车中温度超过设定值就会提供实时警报。即便拖车中装的是威拉米特河谷的草莓或覆盆子,价值也要在25到30万美元。他指出,相对于产品损失,无线传感的使用成本非常低。
Endress+Hauser公司高级食品和饮料行业经理Ola Wesstrom指出,这样的系统究竟会变得多么普及,目前还不清楚。尽管大家对数字化现场设备和IIoT感兴趣,目前多数行业仍采用模拟设备。四年前,他的公司推出了一款带以太网IP的磁流量计Coriolis。目前很多设备的连接方式和这套流量计完全相同,他希望今后能够逐渐完成所有的升级。
通过数字化IP设备,供应商不需要反复前往客户现场就可以管理化学品、化肥和洗涤剂等产品的库存,Wesstrom说。尽管需要固定布线,但智能型质量流量计可以监控多个变量,如密度、温度、粘度以及体积。可靠性和节省劳力是两个主要的优势,设备还可以使用互联网传输诊断和运行数据。
当然,如果模拟设备已经满足了加工商当前的需求,说服加工商进行升级的难度就非常大。“目前选择数字化并没有特别显著的价格差别,很多人不改变只是心里上不希望改变。”他说,不过据他预计,随着年轻一代的工人逐渐取代年长的工人,这个转变还是会逐步发生。
新一代硬件
车间固定HMI已经是一个过时的概念,许多自动化厂商会同意这个说法。通过智能手机、平板电脑和其他设备的远程访问,操作人员可以轻松解决问题,改变运行参数,不需要任何物理概念上接近设备。
“移动设备已经被用于便携式或可穿戴式人机界面,但大多数设备的中央控制器中仍带有控制功能。” Beckhoff自动化公司自动化专业人员Daymon Thompson表示。“甚至有机会直接通过带上网功能的设备直接改变设备上的某些参数,实现某种程度的控制。”
这种自由和灵活性需要相当大的成本,他警告说,特别是对于那些仍然依靠PLC的加工商。“复杂昂贵的管理硬件将需要迫使PLC或PAC(可编程自动化控制器)进入这个更密集连接的新世界。” Thompson补充说,“最符合成本效益的做法就是有效利用基于PC的控制架构。”
人机界面已经过时,西门子WinCC 营销经理Alan Cone承认。他很快又补充说,“把我的手机变成HMI 是明智的做法吗?”Cone的顾虑在于误操作而无意中改变设备运行参数的潜在可能。
WinCC是一套人机界面,负责数据采集与监控(SCADA)的系统。像罗克韦尔自动化等许多自动化供应商一样,西门子目前还在大量销售PLC,但该公司认为需要推动加工商对PC控制的了解,从而更多的运用IIoT的力量。罗克韦尔在1998年推出Logix后就停止了PLC的更新。
工厂数据系统日趋复杂化,而与此同时硬件价格越来越低廉,甚至到了可以DIY的程度。翻新设备往往缺乏PLC控制,从事精密紧固件及其他配件生产的MacLean-Fogg安装Controllino串行设备,使用开源软件作为其IIoT方案的一部分。
Raspberry Pi和Arduino是廉价主板的代表,DIY一套PC的总成本不会超过350美元。但很少有食品行业人员会冒险选购非工业类型的自动化工具,但低廉的价格是软硬件迅速变化的今天所面临的最大挑战。
为了保持竞争力,自动化供应商强调他们的成本价格,远程访问的安全性和云系统。“工厂需要实现更好的信息流动。”西门子的Cone 强调说,数据服务日趋复杂,但现场数据网仍是最基本的设施。
云储存的数字化数据是这些服务中的一项。无独有偶,施耐德电气提供基于云的存储器,负责收集和分析数据。SmartGlance项目经理Saadi Kermani认为,目前共有超过700套工业云服务保持运行,今后还会有更多。
“ 手机公司想趁着物联网的热潮为工厂提供塔吊。”Kermani 说,“我们正在与工厂进行沟通,探讨数据移动的合作模式。”
Smartglance提供设备综合效率、错误代码及其它运行数据的远程访问,笔记本电脑或移动应用程序都可使用。Kermani说:“我们把它作为制造业背景下的IT,就像一个在制造业中代表着IT作用的人。”
罗克韦尔的企业制造系统也具备类似的功能。一项以该公司创始人之一的Stanton Allen博士命名的Stanton项目,正在推出一款移动接入的独立应用。Stanton不需要通过云和工厂的无线网络,采用智能手机自带的功能,成为了实质上的“一台装在口袋里的超级计算机”,移动平台领导者Kyle Reissner表示。这种类型的专用手机不需要SIM卡,可以通过手机上的app,通过服务器上的控制面板访问所有设备数据。
该项目目前仍在测试模式,现提供八个模块:三个与相关趋势和其它设备数据相关,五个涉及与人员互动和利用工作人员的专业知识。“效果测试是软件最大的挑战。”Reissner 表示,“但我们愿意走在风口浪尖。”
不幸的是,Stanton等项目的主要优势都仅与时间相关。更诱人的是另外一些增强功能,例如设备状况监测,但需要更高层次的复杂系统。IIoT给了工厂摆脱传统控制和数据系统的承诺,但必须进行前期的基础设施投资。如果没有这部分投资,这将被看成一项可以尝试但并是必须要采用的技术。
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