實現使用 IoT 來連線廠區的潛力

判斷您的數位化目標

我能查看我全球擁有的每部機器狀態。我從來沒同時看過這麼多營運方面的資料;現在我可以建立自己的模型來更深入探索資料。

數位技術正為製造業帶來轉變。雖然您可能不太清楚數位化會對組織帶來哪些變化,或有何意義,但請務必了解數位化可以支援哪類營運目標。

數位化是指透過最新技術將製造流程轉型的過程,而通常開始的第一步是連結廠房設備。在過去幾年間,支援連線功能的元件成本已大幅降低。現在,若要在產品中包含 RFID 標籤這類消耗品,僅需非常低的成本。感應器價格變得更加實惠,並提高內建感應器的新設備銷售量,而訂購的設備也可以用更低價格點進行修改,或啟用 IoT。同時,拜雲端和進階分析等技術所賜,現在已可收集並分析大量感應器和裝置產生的資料。

數位轉型表示您可以運用下列功能獲得見解,以用來推動更快速、有效率且更靈活的製造流程。數位化製造優勢包括:

  • 改善製造作業的可見度 - 提供一目了然的即時運作狀態,讓您做出更明智的決策
  • 提升使用率 - 提供中央監控和管理所需的可見度,將資產效能和運作時間最大化
  • 減少浪費 - 提供關鍵生產指標的見解,讓您快速採取行動以減少或避免特定形式的浪費
  • 目標性的節費 - 設定資源使用量基準,並找出效益不彰處以支援作業方面的改善
  • 改善品質 - 找出設備問題並盡快解決,以偵測並預防品質問題

除了釐清各種可能性,亦需要判斷鎖定的營運目標。這有助於提供商業案例的基礎,並作為驗證價值的基準。請務必從小規模著手並找出具體的開始位置

使用資料來源進行實驗

這項模擬會顯示來自全球所有營運工廠的資料。這令人印象深刻。

您可以使用模擬解決方案進行實驗,透過毫無風險的方式了解數位化可實現哪些作業。模擬並不需要實際連線任何設備,也不會影響您的營運。

理論上來看,雖然數位轉型具有極佳的前景,但在實踐方面仍具挑戰。這是因為其發展方向仍不明確。您可能會有下列想法出現:「我了解數位化和工業 4.0 的整體價值,我也知道必須有所改變,但我不確定該從何處開始。」

好消息是,您不需要全方位專案範圍或精確的最佳起點即可開始著手。關鍵是專注地從初始專案開始,並加以反覆實驗。

連線設備的模擬有助您在低風險環境中探索選項。透過模擬,您可以自由探索數位改變如何在不影響營運的前提下帶來各種價值,例如較佳的可見度等。

藉由探索模擬介面和儀表板,您可以了解如何全面檢視全球各地的設備,包括效能的整體檢視和個別機器的狀態詳細見解。即使連線全球營運是後續步驟,但搶先查看模擬的結果也有助於您調整目標,並對各種可能性更有概念

在決定支援這項投入的解決方案時,請務必選擇可確保快速及輕鬆設定模擬和真實資產的技術。例如,Microsoft Azure IoT 物聯廠區解決方案可讓您快速產生模擬環境,並可在幾分鐘內部署。

在您明確掌握理論上的各種可能性之後,下一個步驟就是在真實世界中連線設備以進行實驗。

連線設備而不造成中斷

我可以同時連線幾部機器來查看運作方法,並確認營運未受影響。我可以從小規模著手。

數位化並不需要一次就徹底完成。您可以連線一組特定設備,按照自己的進度進行小規模實驗,而完全不會中斷營運。這麼做可以打造一個建置基礎,當您準備好時,再將其擴充並拓展到整個組織。

查看模擬資料是一回事,而連線自有設備並查看營運狀況的即時資料與見解又是另一回事。幸運的是,只要採用適當的技術,您就能輕鬆實現連線設備的轉換

若要連線設備並處理設備產生的資料,我們也可以參考用於模擬的相同技術解決方案。相對來說,連線設備是件單純的工作,在基本層面上,其涉及下列作業:

  1. 判斷設備使用的通訊協定
  2. 將設備連線至閘道裝置,由閘道裝置彙總各種機器的資料
  3. 將閘道連接到雲端,以提供狀態和關鍵效能指標的可見度

接著,您就可以開始探索來自設備的即時資料。

請注意,若要簡單實現這個程序,同時將潛在的風險和中斷情況降至最低,請務必採用彈性且安全的技術解決方案。例如,Microsoft Azure IoT 物聯廠區解決方案會使用機器中的現有軟體進行連線,而不需在機器上安裝任何新項目。

此外,適當類型的解決方案可讓您不用將裝置離線即可連線裝置,並按照自己的進度執行,而不需一次就連線所有裝置。要立即連線一部機器進行實驗,並在下週就連線整個組裝線嗎?您應具有彈性可以執行上述作業。想要快速連線所有裝置並盡快獲得見解嗎?您的技術不應成為包袱。

將製造效能情境化和視覺化

我能查看我全球擁有的每部機器狀態。我從來沒同時看過這麼多營運方面的資料,現在我可以建立自己的模型來更深入探索資料。

藉由連線設備,可讓營運狀態、異常、趨勢和其他效能見解更具可見度。這個可見度是各種營運改善的基礎。

連線設備的價值在於所產生的資料。機器一旦連線後,您即可開始獲益於關鍵效能指標的即時可見度。您可以快速獲得許多見解,例如:

  1. 每個元件的壓力和溫度為何?
  2. 使用多少電流?最近電流增加或減少?
  3. 設備的電流狀態為何?為上線或離線?

這些簡單但關鍵的資料點可帶來很大的差異,讓您更了解營運狀況、制訂更明智的決策,並更具回應能力。但擁有資料還不夠。您應能透過直覺式的視覺化儀表板輕鬆收集見解,而可採取相關動作的人員 (例如現場技術人員和工廠監督員) 也必須能隨時取得這些見解。

如同上一個階段,實驗是很有幫助的。有了健全的技術解決方案,您就可以快速識別要針對 KPI 計算和根本原因分析而收集的資料點。在某些案例中,您可能會收集到一些用不到或無法提供見解的資料,請視情況調整。雲端解決方案可讓您輕鬆微調所收集的資訊。例如,使用 Azure IoT 物聯廠區解決方案時,您無須派遣工作人員到機器旁,即可控制收集的資料。

這些連線設備所收集之資料也是發掘趨勢和模式的基礎。例如,藉由收集和分析歷史資料,您可以針對類似設備和工廠來建立自己的效能基準。您可以將即時資料與基準做個比較,持續監控某個設備的運作是否屬於正常範圍,並找出隨時間浮現的微妙異常。

透過數位方法提供的作業可見度具有龐大價值潛力。根據 Automation World 一份最近的調查報告顯示,近四分之三受訪者會在公司層級使用廠房資料,但最常用的報告工具卻是試算表。1 使用物聯廠區解決方案時,您可以自動並立即獲得營運智慧,確保廠區和公司層級都能制訂出更明智的更佳決策

依據資料改變營運方式

我可以隨時為工廠排定維護。我可以確認手邊擁有適當的配件和技術人員,以將停機時間降至最低。

連線設備在改變發生時會非常實用。它可以快速偵測並修正異常狀況。它可以將維護排程最佳化,以將中斷降至最低。資料帶來的改善有無限可能。

當這些見解帶來營運方面的改變時,您透過連線設備取得的可見度就有了附加價值。較佳的可見度和見解可讓您找出問題並更快速回應、制訂更佳的決策,並施行其他營運變革。

例如,透過即時見解偵測異常,讓您能夠更快速介入。好比說,假設有一部機器表現出即將故障的徵兆,例如耗電量增加。您可以透過即時儀表板監控效能,立即掌控發生哪些情況,並快速分派維修技術人員來解決問題。

同樣地,依據基準進行監控可讓您採取更主動的方式。假設某個設備的軸承溫度持續增加。如果您已建立由設備供應商提供的基準,或者,您透過分析類似用途、類似機器的資料來建立基準,即可找出何時溫度超出正常範圍,並在故障發生之前排定維護。為所有生產線和廠房套用這項效能評定與監控方法,您就可以大幅提升預防故障與降低成本的效益。

可見度的另一個好處是讓您識別效能不彰處和效益極佳處,並進行相應改善。例如,某家廠房可能有部機器的使用率特別高,而另一部機器的使用率特別低。如果您可以將效能互相對照,即可更輕鬆發現這些極端情況,並調查背後的原因。您可能會發現機器的運作或維護狀態不盡理想,或者,您發現使用率的差異與不同作業員有關。您也可能會構思出值得廣泛實施的最佳做法。當您比較所有設備效能一段時間之後,就會對這類變化更加敏銳,並輕鬆採取對策。

以上是物聯廠區可見度對潛在營運改變的幾個支援範例。其他改變類型可能包括將生產流程最佳化以減少浪費和瓶頸、新增或更換設備,以及調整人員配置或訓練程序。在您開始自動收集資料並獲得可見度之後,自然而然就能找出營運改善的機會並落實改變。

啟用新的案例和規模

我可以在需要時新增功能,並將世界各地的營運最佳化。我的現場技術人員比以往掌握更多營運資料。

從單一組裝線拓展至整個營運的彙總檢視。依自己的步調新增設備與功能。將您的解決方案作為拓展至預測性維護等案例起點。

此時,您已了解連線設備的注意事項,以及您可以收集到哪些見解。下一個步驟就是拓展專案,例如,從連線的組裝線進展到連線整個工廠,然後連線全球多家工廠。您可以使用營運的單一彙總檢視,更快速獲得精準的效能見解,並得以比較全組織的效能。您也可以與第三方包商合作來連線其設備,以同時取得公司與合作夥伴的營運見解。

除了拓展至更多設備和工廠,您也可以選擇擴展數位化的功能和範圍。目前效能和歷史資料的可見度是推動其他數位改變的強大基礎,例如預測性維護計畫和最佳化能源管理方法。

假設,您已自然而然進展到預測性維護這個步驟。將預測性分析套用至效能資料時,您就可以識別出可能需要維護的時間,甚至可以提早精準預測維護需求。下列範例說明以新功能為層級基礎可如何帶來附加價值;這個案例會使用機器學習這類的預測性分析,偵測一組歷史效能資料中的微妙模式與變更。

同樣地,您可以選擇整合效能資料與其他商務應用程式 (例如現場服務系統)。在這個案例中,如果系統偵測到異常狀況即會自動觸發服務警示,並自動排程技術人員去查看可能有潛在問題的設備。

數位轉型可以透過各種形式進行,對您的營運來說也涉及許多事物。當您啟用新的案例和規模時,關鍵是使用階段式方法持續實驗,並隨著需求和環境演變而繼續微調。

建立您的物聯廠區解決方案

開始使用