直到最近，制造商對(duì)工廠運(yùn)營(yíng)的了解都很有限。由于沒有簡(jiǎn)單的方法來檢查機(jī)器性能、庫(kù)存狀態(tài)或員工工作效率，提高效率就變得異常艱難。物聯(lián)網(wǎng)讓這一切發(fā)生了徹底改變。通過使用傳感器來監(jiān)控設(shè)備、零件、工藝和成品，制造商可以跟蹤工廠內(nèi)外的各個(gè)環(huán)節(jié)。他們可以將運(yùn)營(yíng)細(xì)化到一臺(tái)機(jī)器一小時(shí)的生產(chǎn)量，也可以宏觀地了解整個(gè)設(shè)施的產(chǎn)量。以下詳述了物聯(lián)網(wǎng)如何幫助制造商做出更明智的決策、實(shí)現(xiàn)更快的創(chuàng)新、對(duì)生產(chǎn)問題防患于未然，同時(shí)更輕松地?cái)U(kuò)展規(guī)模、創(chuàng)造新的收入來源并降低風(fēng)險(xiǎn)。

連接工廠

傳統(tǒng)上，工廠自動(dòng)化系統(tǒng)尚未連接到企業(yè) IT 系統(tǒng)。在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境中，制造商無(wú)法承受這種脫節(jié)。思科工業(yè)營(yíng)銷經(jīng)理 Scot Wlodarczak 表示：“如果您想優(yōu)化運(yùn)營(yíng)、縮短停機(jī)時(shí)間、降低成本或改進(jìn)您的產(chǎn)品，唯一的方法就是收集和分析您的數(shù)據(jù)?！?/p>

但這里并不是說工廠從沒收集過信息?！肮S生成的數(shù)據(jù)數(shù)不勝數(shù)?！盬lodarczak 說。但這些數(shù)據(jù)常常被禁錮在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，這些系統(tǒng)不相互通信，或者不與管理人員通信。工廠通常包含多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，例如 Profinet、EtherNet/IP 和 CC-Link。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都使用自己的協(xié)議，并且大多數(shù)都沒有連接到企業(yè) IT。為了解決這個(gè)問題，Cisco互聯(lián)工廠使用基于標(biāo)準(zhǔn)的英特爾?技術(shù)來統(tǒng)一這些不同的系統(tǒng)。在工廠車間，采用英特爾技術(shù)的交換機(jī)將許多工廠協(xié)議轉(zhuǎn)換為一致的工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。通過讓工廠轉(zhuǎn)而采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)技術(shù)，思科解決方案可以輕松將工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與企業(yè) IT 相集成。現(xiàn)在，制造商可以在網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)層級(jí)充分發(fā)揮智能的優(yōu)勢(shì)。讓數(shù)據(jù)在工廠范圍之外傳輸，管理人員可以對(duì)信息進(jìn)行分析并找到提高效率和促進(jìn)創(chuàng)新的方法。在工廠內(nèi)，數(shù)據(jù)不再需要傳送到云端進(jìn)行處理，而是可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分析。這意味著操作人員可以更快地修復(fù)機(jī)器并提前捕獲錯(cuò)誤和合規(guī)性問題，以免產(chǎn)生一批無(wú)法使用的成品。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)還可確保安全系統(tǒng)正常運(yùn)行并保證機(jī)密信息的安全（參見下面的圖 1）。

圖 1. 使用物聯(lián)網(wǎng)解決工廠的經(jīng)濟(jì)和安全問題。

將工廠和企業(yè) IT 相結(jié)合，同時(shí)也避免了對(duì)舊網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)，這些舊網(wǎng)絡(luò)非常復(fù)雜，維護(hù)起來非常困難。更換傳統(tǒng)設(shè)備代價(jià)高昂，隨著系統(tǒng)的老化，只有為數(shù)不多的專家們掌握了修復(fù)它們的必要知識(shí)。遷移到單一平臺(tái)可降低工廠所有者的總體擁有成本。這個(gè)平臺(tái)針對(duì)未來而設(shè)計(jì)?！澳辛艘惶走m用于所有傳統(tǒng)協(xié)議和即將推出的協(xié)議的硬件?！盬lodarczak 表示。這意味著如果您對(duì)機(jī)器或自動(dòng)化流程進(jìn)行更改，則無(wú)需投資新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，也不用擔(dān)心連接到一系列不兼容的系統(tǒng)。IT 工作人員可以使用安全訪問來遠(yuǎn)程配置一切。

確保環(huán)境安全性

雖然連接到工廠帶來了成本節(jié)約并推動(dòng)了創(chuàng)新，但同時(shí)也引發(fā)了對(duì)安全的擔(dān)憂。根據(jù)思科 2016 年度安全報(bào)告，制造業(yè)安全基礎(chǔ)設(shè)施的質(zhì)量已處于最低水平。用于連接的接口越多，意味著給黑客留下的的攻擊面越廣。在這種情況下，將操作技術(shù)與 IT 系統(tǒng)連接也會(huì)有所幫助。存在安全漏洞是因?yàn)檫@兩個(gè)系統(tǒng)提供不同級(jí)別的保護(hù)。思科防火墻和網(wǎng)關(guān)采用英特爾技術(shù)，堅(jiān)固耐用，可在任何地方保證數(shù)據(jù)安全，同時(shí)支持在工廠內(nèi)外部快速傳輸數(shù)據(jù)。通過使用單一平臺(tái)，IT 部門可以集中管理安全并遠(yuǎn)程添加或更新策略。這提高了效率以及安全性。“您是想購(gòu)買由 15 個(gè)不同供應(yīng)商提供的安全解決方案，并希望它們能夠協(xié)同工作，還是愿意購(gòu)買一款經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)互操作性測(cè)試的解決方案？”Wlodarczak 表示。通過與思科合作來對(duì)自己的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行細(xì)分，制造商可以防止威脅升級(jí)?！叭绻麢C(jī)器 A 不能與機(jī)器 Z 通信，黑客就不能從一個(gè)機(jī)器跳到另一個(gè)機(jī)器來收集數(shù)據(jù)。”Wlodarczak 說。在工廠配置安全設(shè)置通常是一個(gè)復(fù)雜且耗時(shí)的過程，但是思科對(duì)其進(jìn)行了大大的簡(jiǎn)化，讓工廠主管在沒有 IT 幫助的情況下也能順利完成。安全不僅僅是防止黑客入侵。制造商通常通過向合作伙伴和客戶提供對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問權(quán)限來共享大量信息。但這樣做可能十分危險(xiǎn)。思科正在開發(fā)一個(gè)系統(tǒng)，支持以編程方式選擇發(fā)送給外部人員的信息。“數(shù)據(jù)就像湖中的魚。我們正在努力尋找一種方式，只發(fā)送大嘴鱸魚而不是所有魚。”Wlodarczak 說。

快速修復(fù)和簡(jiǎn)單擴(kuò)展

工廠操作人員也可以選擇性地查看數(shù)據(jù)。在正常的工作過程中，機(jī)器產(chǎn)生的信息太多，難以消化，但是主管可以設(shè)置警報(bào)，在出現(xiàn)問題時(shí)提醒他們。“傳感器每天可以讀取 10,000 次數(shù)據(jù)點(diǎn)，但只有當(dāng)偏離某個(gè)特定范圍時(shí)您才能請(qǐng)求查看。”Wlodarczak 說。“在機(jī)器超出容錯(cuò)范圍之前，您可以提前告知相關(guān)人員并采取相應(yīng)措施，以免它制造不良零件?！?/p>

主管在巡查生產(chǎn)線時(shí)也可以快速了解運(yùn)行情況。他們的無(wú)線設(shè)備顯示了從組裝到優(yōu)化和包裝等各個(gè)領(lǐng)域的最重要數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)有助于實(shí)現(xiàn)更快擴(kuò)展。如果一家公司想要添加新的生產(chǎn)線或生產(chǎn)單元，思科擁有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理工具，可以幫助他們自動(dòng)部署擴(kuò)展。IT 部門可以提前制定策略和設(shè)置，從而節(jié)省大量時(shí)間并防止新增問題妨礙現(xiàn)有生產(chǎn)。“它為您提供即插即用功能?！盬lodarczak 說。

突破隔閡

在整個(gè)制造環(huán)境中，物聯(lián)網(wǎng)在合適的時(shí)間為合適的人員提供合適的信息。它突破了設(shè)計(jì)師、工程師和高管與他們管理的工廠之間的隔閡，并讓他們“看到”他們正在做的事。通過分析機(jī)器和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，他們可以測(cè)量特定區(qū)域或整個(gè)工廠的效率。他們獲得的見解有助于找到有關(guān)如何提高效率、改進(jìn)產(chǎn)品、測(cè)試新系統(tǒng)或添加新業(yè)務(wù)線的辦法。了解物聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)中工作原理的最佳方式就是看其實(shí)際應(yīng)用。以下是來自三家工廠的示例，這些工廠使用思科互聯(lián)工廠改造了他們的運(yùn)營(yíng)：

Subzero：削減成本并最大限度地提升效率

在實(shí)施思科系統(tǒng)后，廚房電器制造商 Subzero 大幅減少了機(jī)器的停機(jī)時(shí)間。和許多公司一樣，該公司的工廠和工程總部位于不同的地點(diǎn)。過去，如果工廠出現(xiàn)問題，工程師不得不從威斯康星州飛往亞利桑那州進(jìn)行診斷和修復(fù)，同時(shí)還會(huì)造成停產(chǎn)?，F(xiàn)在，工程師可以看到機(jī)器運(yùn)行的實(shí)時(shí)視頻畫面。將這些視頻畫面與機(jī)器數(shù)據(jù)結(jié)合起來，他們可以坐在辦公桌邊建議甚至實(shí)施解決方案。這樣一來，該公司的停機(jī)時(shí)間大大減少，每條生產(chǎn)線每小時(shí)增加了 2500 美元收益。同時(shí)，還節(jié)省了 40,000 美元的工程師差旅費(fèi)和超過 100,000 美元的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試費(fèi)用。

Daimler Trucks：實(shí)現(xiàn)更出色地溝通

在一個(gè)龐大的工廠里，員工要相互聯(lián)系往往非常困難。Daimler Trucks 的情況就是這樣，它受到不可靠的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的困擾。該公司實(shí)施了思科強(qiáng)大的基礎(chǔ)設(shè)施和 WiFi 網(wǎng)絡(luò)，使員工能夠通過 iPad 進(jìn)行溝通。他們現(xiàn)在可以檢查零件的可用性，并且可以在不離開工作崗位的情況下安排從倉(cāng)庫(kù)發(fā)送零件?，F(xiàn)在，公司生產(chǎn)的多種類型的軸距、輪軸和其他卡車部件都包含了 RFID 跟蹤功能，從而可以確保它們能夠在合適的時(shí)間與裝配線上合適的車輛相搭配。RFID 和其他數(shù)據(jù)也會(huì)傳輸給經(jīng)理，幫助他們保持工廠以最高效率運(yùn)營(yíng)。

FANUC：加強(qiáng)客戶服務(wù)，開發(fā)新業(yè)務(wù)線

產(chǎn)品下線并不意味著物聯(lián)網(wǎng)角色的結(jié)束。制造商將傳感器嵌入到成品中，通過它們回傳的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)幫助解決客戶問題，而無(wú)需出差或者付出高昂的延遲成本。這對(duì)于機(jī)器人公司 FANUC 來說是一種至關(guān)重要的方式，以前這家公司只有在自己制造的機(jī)器人壞了需要維修時(shí)才對(duì)客戶如何使用其制造的機(jī)器人有所了解。有了思科的系統(tǒng)，F(xiàn)ANUC 現(xiàn)在可以接收更新，這使其能夠預(yù)測(cè)問題并在機(jī)器人停止工作之前避免問題的發(fā)生。圖 2顯示了物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)如何幫助 FANUC 改進(jìn)其客戶服務(wù)。

圖 2. FANUC 使用物聯(lián)網(wǎng)改善客戶體驗(yàn)。

產(chǎn)品監(jiān)控不僅可以讓制造商將客戶服務(wù)提升到一個(gè)新的水平，還可以通過追加銷售或增加服務(wù)合同幫助他們打造新的業(yè)務(wù)線。“您可以預(yù)測(cè)維修并在發(fā)生故障之前發(fā)運(yùn)零件。您可以讓收入源源不斷，而不只是銷售產(chǎn)品，完成交易?！盬lodarczak 表示。通過將設(shè)施端到端連接起來，制造商可以安全地收集、傳輸和分析工廠內(nèi)外的信息。物聯(lián)網(wǎng)幫助他們最大限度地提高效率，防止問題的發(fā)生，并推動(dòng)其創(chuàng)新和快速擴(kuò)展，更好地為客戶提供服務(wù)。今天的工廠憑借英特爾和思科提供的支持，實(shí)現(xiàn)了智能、自我監(jiān)控和自我優(yōu)化，必將在未來找到更多改進(jìn)運(yùn)營(yíng)的方法。