打破工业 4.0 神话

机械自动化可以比作人体。您的眼睛是监控操作的传感器。你的手是操纵你周围事物的动力。你的大脑是过程控制，提供智能和管理过程。传统上，工业环境中的机器只能提供驱动，但现在不能了。有了工业 4.0、工业物联网 (IIoT)、数字化或任何你用来描述制造业技术转变的术语，不可否认它的存在。根据最近的一份报告，85% 的制造商已经开始向工业 4.0 迁移，或者计划很快进行过渡。

制造设施中的连通性并不是一个全新的概念。机器对机器 (M2M) 连接已存在数十年。然而，最近的技术进步使制造商能够将物理自动化与智能和数据相结合，从而创建完全智能的工厂。

随着我们进入工业 4.0 时代，本文应该有助于消除一些关于实施智能制造的常见误解。

误解 1：自动化将取代人类

数千年来，人类通过投资工具和机械来减少对体力劳动的需求。在自动化方面，当六轴机器人在 1960 年代成为装配线的标准附件时，这种机械肌肉成为汽车制造不可或缺的一部分。然而，今天的自动机超越了物理驱动。

智能机器的威胁通常可以描绘出在生产线和其他行业工作的人的工作安全前景令人沮丧。尽管如此，智能技术的部署肯定不是人类在制造和工程领域的终结。

考虑智能工厂软件。现代应用通常包括具有监控和数据采集 (SCADA) 的分布式控制系统 (DCS)。这种类型的软件可以在从工厂收集生产数据的同时实现制造过程的自动化。数据可能包括来自供应链的信息、生产力统计数据、预测分析和能源消耗数据。

自然地，实施该软件减少了操作期间人工干预的需要，但人仍然是决定性因素。收集生产数据而不计划采取行动是没有好处的。制造商需要能够实时收集数据的软件，更重要的是，以可理解的格式可视化这些信息，使员工能够做出明智的决定。

人脑永远无法成功获取或理解 SCADA 系统所能提供的大量数据，就像流水线工人无法与工业机器人的生产力水平竞争一样。然而，这些新的、机械的头脑没有理由不能与人类更具创造力、同情心和主观性的头脑和谐地工作。

误区 2：尖端硬件至关重要

在最近的一项研究中，64% 的制造商表示，他们在实施连接时最关心的问题是初始开发成本太高。制造商经常会误以为现有系统缺乏智能制造所需的功能而将其拆除，但通常没有必要对系统进行全面检修。

尽管投资于工业自动化很重要，但制造商在购买不必要的技术之前评估他们的硬件需求至关重要。以协作机器人为例。围绕这项技术的大部分宣传都集中在机器人在没有机器人工作单元的情况下工作的能力，但这真的能增强您的制造业务吗？虽然协作机器人对某些制造商来说可能是一项明智的投资，但追随自动化的最新趋势并不总是适合所有人的投资。

一个普通的制造设施将包含一系列设备，包括年龄、制造商和通信标准。为了实现智能制造，硬件必须能够相互通信，但这可能很难实现。事实上，超过三分之一的制造商承认他们正在努力成功完成他们的智能制造计划。

向智能制造的过渡绝非易事，但制造商应始终探索所有选项，然后再将过程视为“太昂贵”。例如，选择独立于硬件或可以在多种不同通信协议上运行的过程控制软件可以消除投资于全新硬件系统的需要。

相反，应该在进行任何财务支出之前制定智能制造战略。制造商应仔细考虑他们希望从投资中获得什么，并根据这些目标做出购买决策。

例如，电子产品制造商可以优先考虑快速和高精度，以与更便宜的制造经济体竞争。对于这些制造商来说，投资于选择性合规铰接式机械臂 (SCARA) 机器人将是理想的选择，尤其是在拾取和放置功能方面。

与系统检修过程不同，SCARA 机器人的安装不应导致长时间停机，尤其是在使用经验丰富的系统集成商时。事实上，有些机器人可以在一个周末安装。

毫无疑问，在实施工业 4.0 时，投资硬件可以为制造商带来显着的生产力和效率优势。但是，有比投资全新系统更简单的方法来更新硬件和改进流程。

误区 3：智能工厂永远不会安全

通过实施互联技术，工厂不再是孤立的实体。就其本质而言，智能工厂需要远远超出其自身设施的围墙，并成为更大生态系统的一部分。自然，这种增强的连接性带来了新的运营风险和陌生的安全挑战。

实施工业 4.0 技术的制造商面临许多与其他行业相同的网络安全威胁。例如，高级持续威胁 (APT) 多年来一直被用于制造行业，并通过恶意软件提取敏感数据。然而，随着制造商连接运营技术 (OT) 的各个部分——其中大部分事先从未连接到互联网——这可能会暴露系统的漏洞以受到攻击。

当然，并非制造业中的所有网络安全漏洞都是恶意攻击的结果。在规划工业 4.0 实施时，制造商还应考虑对员工进行网络安全措施重要性方面的培训。这种方法可以帮助制造商避免意外的数据丢失，提高设施的整体安全强度。

随着我们进入工业 4.0 时代，制造商应该准备好见证其生产设施的重大变化。尽管存在普遍的误解，但向智能制造的过渡肯定不像某些制造商所认为的那样具有威胁、昂贵或危险。

关于作者

Nigel Smith 是 TM Robotics 的董事总经理， 工业机器人专家。