2025 年行業(yè)展望:工業(yè)機(jī)械邁入數(shù)字化企業(yè)時(shí)代
發(fā)布時(shí)間:2025-01-03 作者:西門(mén)子數(shù)字化工業(yè)軟件 工業(yè)機(jī)械行業(yè)副總裁 Rahul Garg
(圖片來(lái)源:西門(mén)子)
近年來(lái),客戶(hù)越來(lái)越多地要求工業(yè)器械企業(yè)將設(shè)備作為一種服務(wù)來(lái)提供,這標(biāo)志著工業(yè)器械企業(yè)正從單純的機(jī)器銷(xiāo)售向提供機(jī)器相關(guān)服務(wù)轉(zhuǎn)變。
想要在這個(gè)不斷發(fā)展變化的制造環(huán)境中蓬勃發(fā)展,作為供應(yīng)商的工業(yè)器械企業(yè)必須接納數(shù)字化企業(yè)的概念。數(shù)字化企業(yè)模式整合了物理領(lǐng)域和數(shù)字領(lǐng)域,對(duì)從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的整個(gè)機(jī)械操作生命周期進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)采用這一方法,企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)其目標(biāo)并改善運(yùn)營(yíng)狀況,而使其行之有效的要素就是數(shù)據(jù)。
數(shù)字化企業(yè)模型可以連接現(xiàn)實(shí)世界和物理世界,帶來(lái)更高的靈活性和透明度等。
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通過(guò)連接物理世界和數(shù)字世界,企業(yè)可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的動(dòng)力。從本質(zhì)上講,數(shù)字化企業(yè)為制造企業(yè)提供了針對(duì)流程的全面視角,最終帶來(lái)更為明智的決策。但要將這一設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),制造商需要機(jī)械制造商提供更智能、更靈活的機(jī)器。這就要求機(jī)械制造商在自己的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流程中打造數(shù)字化企業(yè)。
數(shù)字化企業(yè)的核心包括全面的數(shù)字孿生,以及以流程為中心將數(shù)字孿生的所有要素整合在一起的數(shù)字主線(xiàn)。這些要素共同推動(dòng)實(shí)現(xiàn)軟件定義自動(dòng)化(SDA)這一終極目標(biāo)。
全面的數(shù)字孿生:自動(dòng)化的關(guān)鍵
全面的數(shù)字孿生可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和生產(chǎn)生命周期的無(wú)縫集成,企業(yè)可以利用仿真工具在虛擬環(huán)境中實(shí)現(xiàn)這種綜合性方法,在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)縮短設(shè)計(jì)周期,并降低成本。此外,數(shù)字孿生還可以幫助制造商分析客戶(hù)如何使用特定產(chǎn)品。監(jiān)控機(jī)器性能不僅能讓制造商支持客戶(hù)并解決他們的問(wèn)題,還能幫助制造商利用這些數(shù)據(jù),并將其反饋到設(shè)計(jì)和工程中。
西門(mén)子與費(fèi)斯托(Festo)—— 一家為全球逾 30 萬(wàn)客戶(hù)提供工廠(chǎng)及流程自動(dòng)化服務(wù)的全球領(lǐng)先企業(yè)合作,打造了一個(gè)用于設(shè)計(jì)和仿真運(yùn)動(dòng)學(xué)及物理運(yùn)動(dòng)序列,以及對(duì)機(jī)器和設(shè)備(包括電機(jī)、執(zhí)行器和傳感器)進(jìn)行虛擬調(diào)試的解決方案。這是一個(gè)面向系統(tǒng)工程的跨學(xué)科應(yīng)用:機(jī)械工程師、電氣工程師、軟件工程師以及自動(dòng)化專(zhuān)家都能夠使用這一解決方案,依據(jù)整個(gè)項(xiàng)目中客戶(hù)的需求,在共享的系統(tǒng)環(huán)境下開(kāi)發(fā)并驗(yàn)證機(jī)器概念,還能迅速探索替代概念。來(lái)自這些學(xué)科領(lǐng)域的工程師可以使用機(jī)電一體化概念設(shè)計(jì)器同時(shí)開(kāi)展項(xiàng)目工作,最多可將開(kāi)發(fā)時(shí)間縮短 30%。
該解決方案還支持終端客戶(hù)利用機(jī)器的數(shù)字孿生來(lái)操作機(jī)器或系統(tǒng),并進(jìn)行虛擬調(diào)試。機(jī)器模型可與實(shí)際的機(jī)器控制系統(tǒng)相連,以測(cè)試整個(gè)應(yīng)用程序的功能。這些功能使機(jī)電一體化工程師能夠極大地加快實(shí)際機(jī)器的調(diào)試速度。此外,在機(jī)器的持續(xù)運(yùn)行過(guò)程中,數(shù)字孿生可用于進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù),從而減少代價(jià)高昂的停機(jī)時(shí)間。
數(shù)字主線(xiàn):統(tǒng)一運(yùn)營(yíng)的紐帶
成功的數(shù)字化企業(yè)的另一個(gè)關(guān)鍵要素是數(shù)字主線(xiàn)——一種貫穿產(chǎn)品或資產(chǎn)整個(gè)生命周期的不間斷數(shù)據(jù)流的連接框架。數(shù)字主線(xiàn)是一種將數(shù)字孿生的所有要素以統(tǒng)一的方式整合在一起的機(jī)制,它能在整個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)最大限度地發(fā)揮全面數(shù)字孿生的潛力,將孤立的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為集體智慧。
數(shù)字主線(xiàn)實(shí)現(xiàn)了資產(chǎn)、產(chǎn)品或流程中數(shù)據(jù)的無(wú)縫流動(dòng)。
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信息技術(shù)(IT)與運(yùn)營(yíng)技術(shù)(OT)的融合就是數(shù)字主線(xiàn)實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)例子。通過(guò)將此前相互孤立的信息技術(shù)(IT)領(lǐng)域和運(yùn)營(yíng)技術(shù)(OT)領(lǐng)域連接起來(lái),創(chuàng)造了一種連續(xù)的信息流,將設(shè)計(jì)和制造流程的每一個(gè)步驟都連接了起來(lái)。這種融合使得數(shù)據(jù)能夠在企業(yè)內(nèi)部快速流轉(zhuǎn),形成一個(gè)閉環(huán),各個(gè)團(tuán)隊(duì)之間可以共享從數(shù)據(jù)中獲取的洞察信息。
丹佛斯是一家擁有廣泛工業(yè)解決方案及零部件產(chǎn)品組合的跨國(guó)公司,提供多種配置特定產(chǎn)品型號(hào)的選項(xiàng),以便最大程度地滿(mǎn)足客戶(hù)需求。對(duì)丹佛斯而言,端到端信息技術(shù)(IT)架構(gòu)的靈活性對(duì)于其成功服務(wù)客戶(hù)至關(guān)重要。實(shí)現(xiàn)其制造業(yè)務(wù)的數(shù)字化可確保高質(zhì)量生產(chǎn),保證生產(chǎn)的可重復(fù)性,并能基于數(shù)據(jù)做出決策。
西門(mén)子 Opcenter 是丹佛斯實(shí)現(xiàn)制造運(yùn)營(yíng)數(shù)字化的關(guān)鍵推動(dòng)因素,能夠支持其豐富的產(chǎn)品組合。丹佛斯工程與制造部門(mén)信息技術(shù)高級(jí)總監(jiān) Allan Pedersen 表示:“從信息技術(shù)角度來(lái)看,擁有一款統(tǒng)一的工具能讓我們整合來(lái)自不同工廠(chǎng)的需求,而且由于可以利用已有的模板,使我們?cè)趫?zhí)行過(guò)程中速度更快?!?/div>
隨著越來(lái)越多的制造商實(shí)現(xiàn) IT/OT 融合,機(jī)械制造商需要設(shè)計(jì)兼容性更強(qiáng)、更智能且更具連接性的機(jī)器。通過(guò)確保機(jī)械能夠在 IT 和 OT 系統(tǒng)之間交換數(shù)據(jù),機(jī)械制造商在實(shí)現(xiàn)客戶(hù)所需的信息流持續(xù)暢通方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。機(jī)械設(shè)計(jì)成為推動(dòng) IT/OT 融合的一個(gè)重要組成部分。
人工智能:驅(qū)動(dòng)工廠(chǎng)邁向未來(lái)的引擎
毫無(wú)疑問(wèn),AI 正在使企業(yè)運(yùn)營(yíng)更加高效,同時(shí)為員工自動(dòng)化處理繁瑣事務(wù)。在制造業(yè)中,工業(yè) AI 將推動(dòng)數(shù)字化理念進(jìn)入超高速發(fā)展階段。它可以幫助解讀工業(yè)世界的復(fù)雜性,并優(yōu)化那些至關(guān)重要、不能出錯(cuò)的系統(tǒng)。換句話(huà)說(shuō),工業(yè) AI 負(fù)責(zé)將數(shù)字化企業(yè)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實(shí)際解決方案。
AI 助手能夠幫助機(jī)械制造商加速 PLC 編程,從而提高生產(chǎn)效率。
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生成式設(shè)計(jì) AI 也在革新機(jī)械制造商實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的方式。通過(guò)探索多種設(shè)計(jì)可能性,AI 加速了從概念到完成的過(guò)程,幫助制造商更快地在預(yù)算內(nèi)實(shí)現(xiàn)最佳結(jié)果。
AI 還提升了設(shè)計(jì)工具的易用性。智能指令預(yù)測(cè)和工作流程引導(dǎo)簡(jiǎn)化了操作流程,幫助新手用戶(hù)迅速掌握復(fù)雜工具的使用方法,同時(shí)也讓設(shè)計(jì)師能夠更高效地工作。通過(guò)將重復(fù)性任務(wù)自動(dòng)化以及簡(jiǎn)化復(fù)雜的工作流程,AI 不僅加快了機(jī)器的設(shè)計(jì)速度,還提高了打造助力現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的工具的速度和精度。
對(duì)于機(jī)械制造商而言,數(shù)字化企業(yè)模式代表著一種變革性的方法。為所有組織數(shù)據(jù)創(chuàng)建一個(gè)單一的真實(shí)數(shù)據(jù)來(lái)源,可以建立可靠的決策基礎(chǔ),將信息流連接到各個(gè)部門(mén)之間。通過(guò)數(shù)據(jù)、自動(dòng)化和實(shí)時(shí)洞察,將企業(yè)的方方面面都相互關(guān)聯(lián)起來(lái)。通過(guò)整合全面的數(shù)字孿生、建立數(shù)字主線(xiàn)并利用人工智能,擺脫過(guò)時(shí)、零散的系統(tǒng),從而構(gòu)建一個(gè)有韌性的框架,讓企業(yè)獲得更高的靈活性,并取得可持續(xù)的成功。
標(biāo)簽:數(shù)字化,西門(mén)子,機(jī)械制造
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