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提升工业网络连接和可视性,助力制造业变革

2018/5/17    来源:思科    作者:佚名      
关键字:可视性  物联网  
通过提升网络连接和可见性,车间内的生产团队就能借助物联网(IoT)技术转变现有流程,创造更优异的业务成果。

    在工厂车间和许多工业环境中,网络被分割在各个业务流程中,无法互相访问,也无法得到充分利用。生产团队和IT团队之间相互隔绝,限制了对生产应用的访问,各个团队因此无法完整地了解关键的业务指标,比如设备综合效率(OEE)。通过提升网络连接和可见性,车间内的生产团队就能借助物联网(IoT)技术转变现有流程,创造更优异的业务成果。

制造企业该怎么做

    生产人员通常要把很大一部分精力花在提升流程效率和改善流程质量上。为了提升流程效率,他们正越来越多地依赖于物联网和各种应用了解到的情况。但是如果没有一个可靠的、集成的、安全的网络,他们将总处于“救火”的状态,经常需要匆匆忙忙地分析造成某个问题的原因,快速重启生产流程,并弥补损失的产量。

    对于制造这种资产密集型行业来说,物联网(IoT)能够通过不同层次的网络连接来提升生产的可靠性和成本效益。无论只是通过监控设备传感器来帮助企业安排资产维护日程,还是通过跟踪复杂流程来优化产出,IoT为各个团队带来运营方面的洞见,帮助他们实时了解整个供应链和生产状况。将各项IoT功能部署到位后,生产团队就能充分利用这些新的技术创新,比如基于传感器数据分析技术的预测性维护。在这份白皮书中,我们将看到生产团队当前要面对的生产制造层面的复杂问题,了解改善网络连接和可视性是如何帮助他们洞察重要的细节,来提升生产效率和质量的。我们也在探讨专门的IoT网络管理工具,帮助企业运维团队来应对这些挑战,并同时充分利用工业以太网交换基础架构

冲破限制,成功实现数字化转型

    就全新推出的各种数字化技术来说,虽然仍处于大规模广泛应用的早期阶段,但已经在支撑着一系列具有良好响应能力、支持IoT的制造和生产流程。这些技术包括网络和无线通信方面的技术进步、可按需扩展的云技术、将计算能力赋予靠近机器设备的网络边缘的雾计算技术、将数据转化为知识的各类软件系统,以及靠IoT将设备传感器和应用程序连接的技术。根据IDC的预测,到2020年,全球互连设备将达到281亿台。

    纵观制造业的各个子行业,从汽车制造到制药,到高科技代工,再到能源企业,IoT传感器已成为智能制造必不可少的元素。思科的工业以太网(IE)交换机家族能帮助制造型企业,透过更广泛的IoT连接和数字化转型所带来的丰富功能获得更大价值。

思科工业以太网(IE)交换机家族

图1 思科工业以太网(IE)交换机家族

    IE交换机家族是思科长期服务工业制造企业过程中积累的成果。此外,思科还结合了其在企业组网和互联工厂方面的专业经验,以及对工业制造领域的独到见解,来帮助企业构建起内容丰富、互联互通的IoT生态系统。

    借助思科的网络即传感器以及实施者方案,企业被安全可靠的网络所连通。为了提升网络弹性,思科采用高可用性技术,来确保所有的加固型IE交换机能够满足不同生产环境的各种严苛要求。这类交换机专为采矿和钢铁等最为恶劣的应用环境而设计,具有以下特点:紧凑型结构、DIN导轨安装能力、报警通道、直流供电、以及为应对极端温度、冲击和震动等环境的加固技术。

    此外,思科IE交换机的型号配置丰富,涵盖从IE 1000系列紧凑型固定配置轻度管理交换机,到能够为各类大规模生产制造环境提供多个千兆级以太网端口的IE 4000和5000系列交换机。

    采用思科的IE交换机,企业无需对整体的电路进行检修,即可通过多种线上供电方案轻松完成IP摄像机、IP电话、标记阅读器、以及无线接入点等多种设备的集成。跨越整个产品组合进行快速、一致的部署,可通过零接触检测、自动安装和快速启动有效降低运维开支。该产品家族中的所有产品专为各种工业应用而设计和认证,因此能够很好地适应不同的工业生产环境。为了能够与各种应用和部署在本地的应用无缝集成,这个产品家族还支持多种通用工业协议,包括IEEE 1588、CIP、PROFINET、MODBUS等等。

    IE 4000系列产品的独特性能,可支持雾计算应用在思科IOx网络基础架构中的正常运行。对制造企业和设备生产商来说,IOx应用环境能在网络边缘将IoT数据转化为可执行的业务洞察,比如帮助生产人员实现预测性维护,其背后就是依托实时控制和洞察。

    因此,汽车产业中那些采用思科IE产品的数字化工厂,不但节约了生产成本,还缩短了新车型的上市周期。

    而在消费品领域,基于IoT技术的供应链通过提供稳定的实时可见性,以及增加交货数量,帮助企业改善了库存管理。在车间层面,生产团队能够从IoT导出的数据中发现更多洞察,从而显著提高了各种系统和流程的效率。

    这些技术创新说明不断发展的数字化业务潜力巨大。然而在许多制造型企业中,工业资产以及与其有关的人力和流程仍然如竖井般运行,相互之间彼此孤立。这种割裂尤其存在于企业IT部门和生产团队之间。企业的IT管理工具通常可以非常广泛地扫描整个网络。但自动化的生产设备由于缺乏像IT设备拥有的网络资源,会很容易过载或出故障。

    此外,随着企业越来越依赖数字化业务,基础诊断信息会让企业获益良多,这些信息包括指出某个设备电缆是否断开、某个配置是否更改等。这些案例充分说明了企业为什么必须建立一套不会影响制造平台网络的,以生产为核心的管理系统。还有很重要的一点,那就是这个系统不应当是企业IT网络管理系统的子集,而是应当支持用户自定义,且生产人员对其都比较熟悉的系统。

    最后一点,许多制造企业已经发现,从生产导向型企业逐渐转变为客户导向型企业,将为其带来巨大的潜在利益。那些欣然接受数字化转型的企业对IoT连接青睐有加,也从IoT网络连接和可视性中受益匪浅。

责任编辑:程玥
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