当工厂实现无线化时,生产成本就会下降

May 2, 2019 Georganne Benesch

无线工厂工人无线工厂

制造业务运营是一个有线连接的世界。现在的工厂中有长达数英里的电缆、电线和光纤,用于连接整个生产环境中的设备。虽然这种模式已经运行了几十年,但我们必须动员制造商实现业务现代化。

制造商向来害怕承担风险,这是一个长期存在着的问题。一旦建立一个可持续的运营模式,制造商就会失去改变这一模式的动力。但现在,企业级无线解决方案针对恶劣的环境进行了增强,可以提高企业生产效率并节省数百万美元工厂成本。

无插头企业

很难想象如果我们不使用移动设备,我们的生活会变成什么样。无论是在工作中、在家里,还是在路上,我们都将互联互通的存在视为理所当然。但在过去,许多企业组织出于安全和性能方面的考虑,不愿部署覆盖全公司的无线网络。

今天的企业级技术,如千兆 Wi-Fi 和分层安全性解决了这些问题,从而实现了覆盖整个“传统”企业的无线基础设施,而且无需插电。因此,为什么不能将这些技术用于工厂中呢?

制造商们发现,通过向更智能、更敏捷的工厂过渡,他们能更好地洞察生产数据、监控资产、提高生产效率、降低运营成本和简化供应链等。

这称为工业 4.0、智能工厂或工业物联网,而事实上,制造业中的无线基础设施是一种改变行业规则的工具,并且能够实现数字化转型。传感器、机器人、无人驾驶汽车和其他“物品”的使用范围不断扩大,而且正在改变着运营方式。

以 Mohawk Industries 为例。通过部署有线和无线网络基础设施,这家全球最大的地毯制造商取得了重大成果。

仅在一年内,就节省了 100 万美元,并且使员工的生产效率提高了 12%。

Mohawk 运营着世界上规模最大的塑料瓶回收设施。它每年回收的塑料瓶数量就达到惊人的 55 亿个。每四个在北美回收的塑料瓶中就会有一个成为该公司 EverStrand 牌地毯的原材料。

该公司需要更好的洞察,以实现降低运营成本和提高生产效率的目标。为此,它需要一种方法来简化和集成一组复杂的专有控制系统 — ControlNet、DeviceNet、Data Highway Plus、Modbus 和 PROFIBUS。但是,从工厂车间获取所有不同的信息并将其用于分析是一场噩梦般的经历。

为了解决这些问题,Mohawk 与思科合作,部署了一种工厂范围内的统一网络解决方案。当公司使用传感器、IP 摄像头和其他设备对位于佐治亚州萨默维尔的生产线进行改造时,思科的工厂无线局域网解决方案就成为整个基础设施中的一个关键元素。

对于 Mohawk 来说,在工厂中使用无线连接改变了行业规则。现在,工程团队能够现场对传感器或机器进行指标监控和评估。此外,它还使该公司能够部署无人驾驶叉车等新技术,从而提高了生产效率并保证了劳动安全。

为工业 4.0 打造移动工厂

工厂无线解决方案是思科互联工厂平台的重要组成部分,它提供了预先验证且经过测试的设计来快速启动部署流程。它由一系列产品和服务组成,包括接入点 (AP)、无线局域网控制器 (WLC)、移动服务和全系统范围的网络管理。后端和边缘加固型以太网交换机使企业基础设施能够安全连接无线网络(图 1)。

实现互联的工厂基础设施
图 1. 实现互联的工厂基础设施

借助该解决方案,可以访问工厂中由设备、端点和用户产生的大量数据。由无线物联网传感器搜集的振动、电流、粒子、温度和湿度等数据通过 AP 搜集,但会出现改变、减少和甚至是丢弃数据的情况。

类似过程也可以借助以太网交换机实现的有线连接进行。无论连接性如何,信息都会安全地通过聚合网络流向企业资源规划 (ERP) 和制造执行系统 (MES) 等应用程序,以便进行实时决策。

“随着扩展型企业涉及车间领域,这使得公司有机会融合他们的 IT 和 OT 环境,” 思科制造业解决方案部门的 Neil Heller 说道。

超越连接与融合

人和事物总是处在不断变化之中。该解决方案能够实现随时随地进行语音和视频通信。例如,使用平板电脑或手机,工作人员可以在专家的帮助下通过临时视频会议解决设备问题。

“移动通信使员工能够在需要他们的地方完成工作,无论是在工厂还是世界的任何其他地方” Heller 说道。“同时,通过转为使用内置 Wi-Fi 功能的通讯器材,支持 Wi-Fi 的语音可以取代经过许可才能使用的手持设备付费频段,也不再需要支付蜂窝网络费用。”

移动服务可以连接和跟踪自动导航车辆 (AGV) 和机器人,从而改变了生产、材料处理、物流和运输行业的规则。这些游牧设备的形状大小各不相同,可以独立移动或与人类合作,进而完成各种从普通到复杂的任务。

位置,位置,还是位置

最终的无线功能可能是基于位置的服务。主动传输 AP 所接收信息的所有类型的资产上都贴有 Wi-Fi 标签。

通过思科移动服务引擎,您可以实时计算资产的位置,从而优化该资产的流程、利用率和使用。“您实际上可以提高机器利用率、使用周期、工作人员安全和生产效率。重要的是,人们可以知道那一刻事情是在哪里发生,而不是到最后才知道事情发生在哪里,” Heller 说。

以“人员遇险”为例。当工作人员需要帮助时,按下可穿戴 RFID 标签或移动通讯器材上的按钮就会触发“紧急警报”。此警报确定了工作人员的位置,因此可以立即派人前往提供帮助。

工厂无线解决方案 WLAN 控制器和其他设备由英特尔® 提供技术支持,提供了构建强大且可互操作的工厂至企业网络的能力。“在基础层面,英特尔提供了核心处理和技术,使我们能够拥有业界领先的无线产品,” Heller 说道。

借助增强现实展望未来

Heller 将增强现实 (AR) 等其他使用案例视为扩展工厂无线应用领域的驱动力。

例如,当发生异常或故障时,增强现实 (AR) 使远程支持团队能够清楚地看到正在发生的事情。

“假设出现一个技术人员无法解决的机器故障。他们对着自己的增强现实眼镜说“需要帮助,请寻找专家。” 这会触发虚拟团队会议,并邀请能够解决此问题的人参加,” Heller 解释说。

专家可以直接看到发生了什么,然后共享文档、视频和说明,甚至可以在增强现实屏幕上添加注释。这意味着技术人员可以实时解决问题,让机器恢复运作,并防止停机产生的昂贵成本。

作者简介

Georganne Benesch

Georganne Benesch is the Senior Content Editor and Writer for insight.tech. Before this she was an independent writer, authoring blogs, web content, solution guides, white papers and more. Prior to her freelance career Georganne held product management and marketing positions at companies such as Cisco, Proxim and Netopia. She earned a B.A. at University of California at Santa Cruz.

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