cookieOptions = {...}; .工業 4.0 背景下,無線網路應用和資訊化佈建,在產業生態鏈與工廠環境中的思考 - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

3S MARKET

2019年9月25日 星期三


Leveraging the Internet of Things to Enable Industry 4.0



來源: 头条号/爱学习的程序员



資訊化的主要組成部分有數位化、電腦運算、控制、網路等。資訊化的程度依賴於資訊化的成本、收益,資訊化實施的能力和資訊化使用的能力。

比如從 ERP 系統為例來說,ERP 關係到企業的訂單、財務、人事、客戶關係等,直接影響企業的財務管理,收益比較高,ERP系統又在行業裡大量應用,具備良好的實施能力。


多年的 ERP 產業發展,也具備較為成熟的產品形態,也因此具備可接受的引入成本,同時 ERP 的使用者往往屬於工廠、企業的管理人員,具備較高的素質,有足夠的能力來使用 ERP 系統。

從網路的角度看,ERP 系統主要可以透過有線網路和 WiFi 實施。運行的環境也接近於常見的 IT 系統。

如果看 MES 系統,它對接的生產製造環節,問題領域更加複雜,生產製造不像財務等方面標準化程度高,概念模型化程度高,它的運行環境需要更多的依賴於,各種 PLC 控制的自動化 設備,其實還需要大量沒有數位化、電腦運算化、連入網路的部分配合。MES《Manufacturing Execution System》,中文名稱為「製造執行系統」,也可稱為工廠營運管制系統》,是用來幫助企業從接獲訂單、進行生產、流程控制一直到產品完成,主動收集及監控製造過程中,所產生的生產資料,以確保產品生產品質的應用軟體。


而 MES 系統涉及的生產環節,很多操作人員的基本素質,根據行業不同差異性較大,總體上資訊化能力,不如 ERP 環節的人員。因為 MES 系統非標的特點很顯著,難以形成規模化效應,顯著地降低成本。

一些資訊化技術,比如平板電腦,因為可以觸控螢幕操作,又和智慧手機的操作方式接近,可以降低資訊化使用的能力要求,對各個工位進行資訊化提供了良好的條件。另外, AR/VR 等技術也可以起到類似作用。

無線網路可以使設備聯網,擺脫纜線的約束,使得聯網更加簡單,佈局更靈活。對於 AGV(Automated Guided Vehicle,無人自動搬運車)、堆高機等行動物體,還需要一定的行動性能力要求,WiFi 之類的無線寬頻技術,存在一定的性能問題。



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NB-IoT 之類的蜂窩物聯網有哪些特點和問題呢?
無線、超低能耗、超大容量:NB-IoT 和 LoRa 比,有哪些競爭優勢和問題呢?

·NB-IoT 是電信商主導的網路,電信在授權頻段上,LoRa 在開放頻段上,可以由企業自主建設。這裡比較的是電信商網路和企業網路的特點。

·電信商的網路,品質好、覆蓋廣,這是優點,費用相對高,這是缺點。數據必須透過電信商網路,網路和應用對運電信依賴較強,一方面是優點,可以使用電信商一攬子打包的網路服務,和後台的雲端服務,缺點是失去了一定的獨立掌控權,和某些方面業務的靈活度。

·另一方面,如果借鑒 WiFi 經驗的話,在開放頻段上的方案,生態系統往往是企業、行業客戶的生態鏈,能夠提供更多、更靈活的業務方案,回饋也更加即時,對企業的生產、業務也會提供更靈活的支持。


反之,電信商網路的生態系統,對於企業和行業客戶的理解要薄弱很多。這背後的生態系統是很重要的考量點。這可能是蜂窩物聯網在行業應用中最大的問題

·覆蓋廣覺得是蜂窩物聯網的優勢,kindle 的 AT&T 方案,行動 POS 機,這些應用要使用蜂窩網路,就是因為覆蓋廣和電信品質好。如果企業生產的洗衣機、冰箱、空調,計畫銷往全國,而且需要聯網,又不需要用戶配置的話,蜂窩物聯網可以充分利用電信商網路的全國網路,甚至漫遊的全球網路,這是開放頻段技術無法提供的。
·超低能耗,帶來的優勢是可以把無源設備接入網路,只要電池供電就可以。這個技術也一定程度上,面臨著無線供電技術的挑戰,在工廠這樣環境中,有些場景,電源可能並不遠,只需要解決最後1米的供電就可以。

·eMTC 的 VoLTE 功能,如果不考慮和公網的電話連接, voLTE 是成本高、複雜,而且不靈活的語音服務。在企業環境下,有很高、更便宜,更靈活,對業務支持更貼近的 VoIP 方案。

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5G 網路的應用
·行動性和可靠的網路品質是另外一類,比如 AGV 無人自動搬運車,需要行動通信的支持,在穿越倉庫等遮攔物的時候,也需要有著可靠的網路品質。

·5G 網路聲稱的低延遲,高可靠性,是由電信商來營運和保障的,但是出了問題,該如何處理?這和企業自建開放頻段的網路有很大不同。

·企業自建網路,網路屬於企業,由供應商建設和維護,如果出了問題,或者網路問題帶來了負面影響,這是企業供應鏈管理的問題。

·如果使用電信商網路,在高即時、高可靠性、高風險環境下出了問題,該如何分清責任?汽車運輸行業非常關心這個問題,在工業製造領域,這個問題或許沒有汽車行業那麼關注,但是在某些場景下,這也是個問題。

·把網路交給電信商,意味著企業失去了一定的控制力,電信商如何讓企業放心。

·把網路交給電信商,也意味著企業失去了靈活性,電信商如何能打造出一個,對企業和行業友好的、具備豐富經驗和能力的生態系統,能夠在網路、資訊系統、和企業業務之間更好的連接和服務。

如果綜合來看,資訊化的成本、收益、資訊化實施的能力,和資訊化使用的能力,這些都需要整個生態系統的努力,尤其是最後給客戶交付企業方案的合作夥伴。在這方面,WiFi,企業 IP 網這些行業的巨頭和夥伴佔據了先機。

現在大部分中小企業還在進行自動化改造,企業生產製程、流程的改進,主要靠工程師來完成。未來資訊化、工業 4.0 進展到一定程度,軟體開始掌管越來越多的控制,變化的部分會越來越多地透過軟體來實現。
軟體會帶來高度客製化、快速變更、靈活適應等新能力,同時工廠也需要越來越多的資訊化人員,在軟體領域進行的快速更新,敏捷開發,DevOps (研發運維一體化),遠端更新,灰度發佈,軟體即服務,微服務這些理念和實踐,都將會帶入到工業製造領域,改變生產製造,改變生產和消費者的關係。

既懂工業,還懂資訊化,又懂用戶的人,是行業發展所急需的。1310170714

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