通用电气:如何用工业互联网改变工厂?_5

时间:2019-11-21 15:05       来源: 如旧新闻中心

  通用电气(GE)在2012年底提出了将各种工业设备的信息融入互联网的概念工业互联网(IndustrialInternet),并宣传在工厂导入该概念后,让员工在必要的时候访问必要的信息,可大幅提高工厂的生产效率等。那么,工业互联网具体需要怎样的机制呢?记者就此采访了通用电气智能平台全球产品营销经理BernardCubizolles。

  利用互联网共享工厂信息这个概念太庞大了。

  Cubizolles:确实如此。不过其目的是使自己的工厂更有效率。也就是说,是为了让员工更有效率地工作而利用互联网。

  我们知道,硬件在工厂的运转中非常重要,但同时也离不开软件。通用有很多部门,我们部门专门开发软件,然后提供给客户。

Bernard Cubizolles

  工厂里必需的重要软件之一是监控与数据采集系统(SupervisoryControlAndDataAcquisition:SCADA)。利用SCADA可以将整个工厂里的各种设备和机器的数据集中起来,进行统一管理。而且,像SCADA这样的工厂管理系统25年来都没有太大变化。理由很简单,就是管理工厂时,所需的基本功能没有变。

  虽然工厂所需的功能没变,但日常生活发生了天翻地覆的变化,一个代表性的例子就是互联网。互联网渗透到了生活中的方方面面,而且有越来越多的物品可以联网并交换信息。

  例如,美国IDC于2013年发布的调查显示,物联网(InternetofThings:IoT)相关市场的规模到2020年将扩大到8.9万亿美元。IDC预测,届时联网物品的数量将达到2120亿个。现在就连咖啡机都联网了。

  这种在消费者间不断扩大的技术拥有巨大的潜力。前面介绍的SCADA等系统属于点对点系统,此前只有固定用户才能利用,但利用互联网技术的话,就可以连接到很多地方。在工厂环境中导入该技术并加以利用应该可以说是非常好的机会。

  实现工业互联网必须具备哪些要素?

  Cubizolles:我认为工业互联网必要的构成要素有四个。第一是前面提到的IoT。首先需要将机械、人和数据连接起来。

  其次是智能设备(IntelligentMachines)。最近,通用制造的设备也利用嵌入式软件和传感器等,提高了智能性。这些设备会产生大量数据。

  另外两个要素是大数据和分析技术。无论能从智能设备上收集多少数据,如果放置不管就没有任何意义。以智能的方式利用这些数据非常重要。必须保管并分析收集到的数据,然后用于预测。

大数据

  为了更形象一些,我举个例子。那喷气发动机来说,喷气发动机有很多构成要素,会产生大量数据。通过对这些数据进行分析,使之成为有意义的数据,可以预测故障等。重要的是,通过利用互联网技术,不仅是附近的人,远方的人也可以利用终端浏览这些数据,维护部门的工作人员可以,生产管理部门的人员也可以。以前的生产系统在这样的信息共享方面做得不太好。

  通用正在致力于这种工业互联网。计划在今后3年投资10亿美元开发解决方案。这是通用董事长兼CEO杰夫伊梅尔特宣布的。

  我们以Real-timeOperationalIntelligence(RtOI)的名称提供面向工厂的解决方案。在该解决方案中,系统会与设备连接,收集数据,然后对收集的数据进行分析,从而告诉工人接下来该做什么。

  熟练劳动力不足的问题日益严重

  为什么需要这种解决方案呢?

  Cubizolles:首先是劳动力问题。日本可能也出现了这个问题,在美国,熟练劳动力的问题尤其显著。据说今后5年美国将有40%的熟练劳动力退职。为弥补熟练劳动力的缺口,解决方案变得至关重要。

  另外,对经营层和管理人员来说,信息也非常重要。经营层肯定是想要能在问题发生前将其防患于未然的KPI(KeyPerformanceIndicator,关键绩效指标)。而工厂生产一线的管理人员则想要单位划分更细致的KPI。而且,为了立即给出准确的答案,他们还想要现场发生的实时信息。

  以前的点对点解决方案只是单纯地通过单一的画面提供大量数据,没有向适当的人提供适当的信息。RtOI的目标是,通过不同的终端为各类人员提供符合其需求的信息。

  如果向生产一线的工人提供信息,就必须在信息的提供方法上下工夫。

  Cubizolles:关于这一点,我们看好平板电脑。虽然生产现场也设置了很多个人电脑,但一个一个工人过去查看的话效率比较低。如果采用平板电脑,对其位置就没有限制。当然还可以选择智能手机,但我感觉屏幕稍大一些的平板电脑更适合工人。

  当然,我们也知道,利用这些终端存在很多问题。比如牢固性如何?是否安全?使用起来是否方便?等等。我们从3、4年前就开始研究能否将平板电脑等移动产品作为生产现场的终端使用。在这期间有很多预防粉尘和跌落等的保护套上市。安全性方面,我们开发了安全的应用。操作性方面,实现了不怎么需要培训的直观界面。前面提到那些移动终端相关问题如今基本可以忽略了。

  拿我自己家来说,家里既有个人电脑也有智能手机和平板电脑,孩子们都能自由使用。移动终端能毫不费力地被年轻人接受,就这一意义而言,我觉得其优点也很大。

  如果能在必要的时候马上得到必要的数据,工作效率必然会提高。但在工厂里,工人的分工各不相同,每项工作所需的信息也不一样。怎样才能把真正有用的数据提供给需要的工人?

  Cubizolles:系统必须能判断谁需要什么样的信息。就像你说的一样,光有数据没有任何意义。必须对数据进行加工,使之具有意义,然后提供给需要的人。这确实是现在面临的课题。

  要想让数据有意义,实现数据的结构化至关重要。以前只是单纯地按时间序列收集数据,而今后要先考虑这些数据对谁有用,KPI会怎样等问题,然后再收集和分析数据。

  工厂有各式各样的系统,拥有庞大的数据。必须使这些数据实现结构化并前后关联起来,这是非常麻烦的工作。但不这样做的话,就无法根据需求提供信息。我们为了提高处理这些数据的效率,正在开发高性能的工业用数据收集软件。

  可顺利与现有系统数据联动

  工厂里已有很多生产系统在运转。当然不可能把所有的设备都换成最新的,因此来自老系统的信息也很重要。用户担心的是能否从现有系统中顺利获得数据。

  Cubizolles:我们十分明白利用现有系统的必要性。如果现有系统用着很好,用户当然不想更换。现有系统的协议和语言不同。在工业互联网的世界,这些系统之间必须实现通信。

  不过这并非易事。老系统以彼此之间封闭环境下的协议为基础。而另一方面,随着数据结构化的实现,与新系统的数据联动会变得容易。因此,系统之间的通信虽然存在困难,但并不是不可逾越。

  此前有很多企业要求与老系统实现通信,而且进行了各种各样的开发。因此开发出了大量使数据联动的中间件,以及在数据库间搭桥的技术等。从这方面来看,现在老系统也有90%左右具备数据联动的环境。

  目前,新系统与现有系统的通信多少还有点费力,但今后将逐渐推进标准化。将来,不同企业的系统之间应该也能轻松实现数据联动。

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