流程工业的工业4.0:提升效率与创新的实战步骤
虽然制造业正大步迈向工业4.0,但流程工业仍相对滞后。然而,这场最新的技术革命能让流程工业的任务变得更高效。这场革命的核心是数据,而数据也正是流程工业的核心。企业不应畏惧最新进展,而应拥抱变革。
什么是工业4.0?
工业4.0利用技术连接曾依赖人工沟通的流程环节,使采用者能即时收集、分析和使用数据。这场工业革命还涵盖自动化和混合现实。例如,加拿大企业对中小型制造设施进行数字化转型的平均投资为25万美元,流程工业的投资额应与此相近。
自动化可减少因机械故障导致的停机时间。工业4.0技术能在设备故障前预测维护需求。此外,它能更灵活地快速调整产品生产,这在当今流程工业中尤为重要。个性化药物和食品减少了总体产量,却增加了企业可生产的产品种类。
大数据成就大企业
数据架起信息与运营之间的桥梁。工业4.0利用这些信息精简物理流程。化工行业的网络化到2025年可使产量增长30%。数据将研发、生产和客户连接成一个庞大的互联网络,在几秒内传递关键信息。
要利用大数据,首先必须收集数据。单个测量机器性能的传感器每年可采集多达一万亿个样本。人类无法分析如此海量的数据。测量和分类信息的软件可实现流程自动化,减少人工投入并提高效率。在化工、食品和制药行业,错误可能导致致命后果,任何减少错误的措施都是福音。
让员工与数据互联
虽然自动化是工业4.0的组成部分,但流程工业仍需要人工参与。员工利用收集的数据做出维护决策。此外,人工操作员对设备的经验生成了软件和传感器用于安排维护和修理的算法,从而避免非计划停机。员工可通过“数字孪生”数据库虚拟访问设备信息,该术语由弗劳恩霍夫IFF研究员Nico Zobel博士提出。
员工还可通过虚拟现实安全学习操作新设备或掌握新技能。虚拟现实还允许工厂在开工前验证运营。BASF和石化工程均使用虚拟3D软件在建设完成前创建工厂影像供操作员查看,从而在安装设备前进行调整。
将工厂与供应链连接
手动订购设备备件浪费时间。工业4.0工厂的设备传感器在部件磨损时发送信号。库存计算机检查备件可用性并在必要时自动下单。原材料和其他物资同样适用。库存充足的工厂能保持巅峰运营状态。
许多流程工业企业要求货物在特定条件下运输。例如,化学品运输过程中可能需要特定湿度和温度以确保安全和保持效力。得益于运输车辆上的监测器和GPS,产品离厂后可持续追踪,确保运输途中产品质量。
工业4.0给流程工业带来的效益
将工业4.0引入流程工业需要前期投资,但长远收益将超过成本。减少非计划停机提高生产力。工业4.0的大数据让流程工业更了解消费者当前需求的产品,通过自动化,可瞬间调整生产。
在流程工业中实施工业4.0
添加工业4.0必要组件时,需要软硬件同步升级。传感器与软件协同工作以最大化生产力。即使尚未准备好全面拥抱工业4.0,也应从更新技术入手。这样可平稳步入流程工业的未来,而非贸然跳入深水区。
随着流程工业面临来自其他企业和客户的更多需求,工厂很快将别无选择,必须跟上步伐。不要让您的工厂停滞在过去。
自动化控制系统