数据收集 - 智能制造之旅的关键

智能制造是通过收集数据实现的，Coen Huesmann 说， CGI 副总裁，咨询服务制造卓越中心...

制造过程中的一个孤立故障可能是生与死的区别，因为制药巨头争分夺秒地生产疫苗来对抗 COVID-19。

CGI 在咨询全球制造商方面处于领先地位——从化工厂到乳制品公司再到离散制造商——就如何在迈向工业 4.0 的数字化旅程中迈出下一步——这一举措也将缓解生产问题。 CGI 的 IT 和业务顾问帮助企业收集数据，以创建敏捷、有弹性的供应链，这些供应链反应迅速，能够识别并快速纠正运营问题。

CGI Nederland 制造副总裁 Coen Huesmann 同意这种流行病给公司带来压力，并强调制造商需要开始从孤岛方法转向集成的端到端流程。

“许多客户拥有自 70 年代或 80 年代以来一直在运营的制造基地，这是为了使这些基地与工业 4.0 保持一致 - 制造公司中的数据生命周期不容忽视，”休斯曼说。

“本月我们听说荷兰的疫苗被推迟，因为其中一家大型制药公司的工厂出现了问题。而现在大家都想知道，为什么会出现这个问题？但由于工厂在一个大生态系统中运营，因此获得这些答案并不容易。除了疫苗含有活生物体这一事实之外。你有很多不同的机器，这些机器中的任何一个都可能导致错误。所有这些信息都处于孤立状态，是没有上下文的信息，”他说。

Huesmann 在 CGI 领导一个团队，该团队使用名为 Manufacturing Atlas 的强大方法帮助制造公司优化运营并构建敏捷供应链，提供创新解决方案来应对新的市场现实并满足客户需求。

弥合 OT 和 IT 之间的差距

“从所有系统中收集信息是提供运营工厂所需的所有答案的关键，对于帮助他们实现最终目标和战略愿景至关重要，”Huesmann 指出。

“许多老工厂仍然有很多劳动密集型流程。我们帮助我们的客户确定他们的下一步，并支持他们实现从订单到生产到质量控制再到交付的流程自动化。参与端到端价值链的流程，包括物流、质量控制和生产步骤，同时维护工厂的设备。我们与客户一起越来越关注安全性和可持续性。

“对于这些以及他们的效率和生产力目标，他们需要根据事实做出决策。制造商希望使用他们的数据做出更好的决策。工厂是最大的数据生成器，制造商很难理解它。首先，你必须收集它，然后将它关联起来，这样你才能释放它的价值。”

Huesmann 详细解释了自动化运营流程以及 CGI 如何弥合运营技术 (OT) 和信息技术 (IT) 之间的差距。

“我们拥有强大的方法论，可以帮助我们的制造客户在流程和工厂自动化方面变得更加成熟，”他说。

“这方面的一个例子是我们的一个化工客户，我们在那里建造了一个完全集成的工厂。来自其 SAP 系统的订单会触发工厂的生产。每个生产步骤都以自动化的方式执行，直到卡车在其导航系统中被引导到正确的筒仓以提取成品并将其交付给客户。”

“对于这个客户，我们已经在车间对可编程逻辑控制器 (PLC) 进行了编程，这些控制器通过控制室和制造执行系统 ​​(MES) 中的决策控制系统来驱动泵、阀门和容器。我们能够跟踪和追溯、称重和分配、学习如何提高效率等等。目前，我们正在努力通过将工厂与物流相结合，将其与外界联系起来。”

“这就是可以改进多少制造操作，但只能是逐个过程或逐个机器。我们试图从最终客户的角度真正理解这个过程的价值在哪里。我们可以真正为客户节省大量资金，同时提高流程质量。如果您将流程自动化，就会自动提高安全性。”

制造执行系统

但是，您如何在可追溯到 50 年前的成熟制造业务中收集多个站点的旧数据？

“与 IT 系统相比，工厂的更新速度完全不同。因此，我们正在构建平台，可以将工厂中的所有数据源连接到一个平台，无论年龄和技术如何。然后，这些使我们的客户能够做出明智的决定，”Huesmann 解释道。

“制造执行系统 ​​(MES) 和这些数据平台相结合，使我们的客户不仅能够收集已经连接的传统信息，还可以访问和收集来自泵和容器以及工厂中以前从未连接的所有东西的信息。”

“然后我们将传感器添加到设备中，例如用于热交换和测量振动或流动。因此，工厂绝不仅仅是旧技术。它们总是融合了新旧技术，并且以各种方式进行交流。我们建立连接以获取数据，但随后我们也为数据带来了上下文。”

CGI 通过 MES 调查定期与客户核实他们的数字体验和 MES 体验。 “今年秋天，我们将推出一项新的 MES 调查，让我们能够探索和展示最新趋势，”Huesmann 说。

迈向工业 4.0 的主要合作伙伴

CGI 与 SAS 的合作对双方来说都是一项重要的合作。

Huesmann 说：“MES 系统正在提供有关工厂的核心信息，以帮助我们的客户改进制造流程。 SAS 是一个定位独特的分析平台。他们有一个通过我们的平台不断收集数据、分析数据和改进流程的过程。”

“人工智能是他们平台不可或缺的一部分。如果以正确的方式实施，这就是从制造中获取真实数据的地方。用人工智能来玩转和证明概念的时代已经过去了。我们看到组织正在扩展 AI，为此您需要像 SAS 这样的强大平台合作伙伴。我们作为 CGI 添加的是我们的技术知识和业务知识，以提供正确的上下文并创造价值。”

CGI 还与 Hexagon、Aveva 和 Trendminer 合作。 “海克斯康是我们在手动流程自动化方面的合作伙伴之一。例如，对于我们的一位制造客户，我们共同支持其产品配方的自动化。借助此解决方案，我们的客户能够以标准化和自动化的方式将新配方投入生产，从而使生产和产品更换更加安全和高效。”

“通过 Aveva，我们设计并构建了标准化的 MES 平台，支持跨工厂的流程标准化。 AI 是该平台的一部分，供更成熟的工厂优化质量、效率和安全。”

“Trendminer 确实是我们的主要合作伙伴之一。像 Trendminer 这样的自助分析平台旨在以标准化的方式组合数据源，一旦数据被上下文化，它们就会提供洞察力以实现突破性改进。在 SAS 包含更高级的 AI 选项和更深入的分析的情况下，Trendminer 等自助服务工具更适合在制造业附近使用。”

制造业的网络安全保护黄金

至关重要的是，制造商不仅要为工业 4.0 制定计划，还要在进行数字化转型时确保数据安全。数据是黄金，那么在数据采集过程中如何保证数据安全？

“这可以说是我们活跃的最大主题之一。通过我们的 MES 和分析主张，我们帮助客户从制造运营中解锁数据。根据最新标准，这些平台通常得到很好的保护。”

“该漏洞更多地存在于 OT 环境中。在现代工厂中，现在几乎所有新设备都已连接，但旧设备并不总是按照最新的 IT 安全标准进行保护。”

“因此，我们试图围堵这种设备。但保护资产可能永远不会以牺牲使用为代价。我们有 OT 安全专家帮助我们的客户加固设备。我们以不同的方式保护设备，这样我们就可以在不暴露于外部世界的情况下挖掘黄金，”休斯曼说。

什么是第四次工业革命？

工业 4.0 指的是商品生产和交付方式的转变——基于新技术的应用，从工业自动化和柔性工厂向全互联工厂转变。

为了获得竞争优势，制造商已经认识到他们必须在 covid-19 之后利用数字技术。新技术的开发速度越来越快；启用以前不可能的工作方式。技术也相互促进：自助分析、物联网、人工智能、云、移动、量子计算、5G，再加上强大的愿景和流程，将使制造商变得更加敏捷和响应更快。

例如，与经济实惠的传感器相结合的安全无线连接使其能够从以前从未测量过的制造领域检索数据。将信息反馈给 PLC，实现工厂自动化，使工业自动化在更大范围内成为可能，进而提高生产力和性能。

借助云的计算能力，人工智能算法可以分析大量数据，并以自动化的方式从这些数据中学习。这种学习可用于以几年前不可能实现的方式优化工厂的流程。

巨大的收益等待着数字化的行业 - 在制造业中，它允许智能工厂快速转换生产线以缩短交货时间并快速识别故障，从而实现灵活生产。

为了加速智能制造，机器和操作的数字孪生将成为安全模拟和智能优化的必要条件，工厂自动化和设备和任务的实时控制也是如此。

您可以采取行动的见解

在 CGI 成立 45 周年之际，新标语您可以采取行动的见解 休斯曼给出了他对 2021 年的预测。

您对 2021 年的最大见解是什么？

“人们之间的互动和车间会议将会恢复，但不会 24/7 恢复。制造业仍然是关键，每个地区都建立了新的制造业务。”

您认为哪些新技术会对制造业产生最大影响？

“我看到了一系列新技术在此刻起飞的完美风暴。去年，就在大流行之前，舆论制造者、科学家、学生、初创企业和政治家（如托尼·布莱尔）以及顶级首席执行官和企业家参加的网络峰会上证实了这一点。人工智能已经存在多年，但现在它正在被带到一个完全不同的水平，这得益于其他成熟的技术，如云和物联网。量子计算还没有那么大，但投资量很大，这对人工智能的影响会更大。我们即将看到所有这些技术支持的一些非常令人兴奋的事情。”