与以往相比,原始设备制造商(OEM)正在以更激烈竞争的方式进入一个已经拥挤的市场 --需要用新技术削减成本,最终用户对他们的OEM要得更多,需要不断变化以应对善变的消费者市场,而这一直给OEM和最终用户新的压力。尤其在食品和饮料、包装和制药,以及补充生产领域。
打破全球壁垒的同时,也加剧了利益的竞争,人们对低迷的经济仍有较高的期望,还在不断拓展业务。结合这些力量和看似无限的选择可以提升现场的面貌,而这一直影响着技术、机器和设备客户。当利润空间狭小时,这在食品和饮料产品和包装行业变得更加敏感。
每一位设备用户都依赖着信息技术,因为他们要依靠设备本身的性能。现代设备的复杂性要求复杂水平的集成和智能化,为用户获得性能最高,精度最好,同时保持成本最低的现场系统。全面减少浪费,提高可持续发展是消费者的需求。
这就是为什么互联企业对OEM和最终用户是如此重要。它能使企业员工、车间系统和企业应用之间实现充分协同,提高生产率和可持续发展。互联企业意味着可以访问实时数据和历史数据,无论数据来自哪里,所有业务和交易数据将影响不同的工厂和它们的运行。它涉及无缝和安全互联企业的控制和信息水平。
压力下的对策
“工业运行在未来5年的变化比过去的20年还要多,”迈克·汉纳说道,他是罗克韦尔自动化互联企业的市场开发经理。“全球竞争压力正在挑战我们所有人,改进我们系统的效率,提高我们员工的技能,发现我们新的商业机会。”
“罗克韦尔自动化运用其在自动化控制、信息软件、网络和安全,以及制造和工业过程的经验,帮助工业和制造企业应对这些挑战,”他补充道。
汉纳指出,应对这些挑战的经验是“促进运行技术和信息技术的融合,启用新技术,如手机获取信息,虚拟化,云计算,大数据和分析。”
所有这些对生产系统都是不可或缺的-- 无论是食品,饮料,医药或其它成分配方-- 不仅要一致,而且要准确,要安全。他补充说,它正在“由物联网加速,简单地说,是智能终点(物体)在现有以太网基础架构中互连的扩展。”
根据汉纳的解释,罗克韦尔自动化互联企业的愿景是:“控制和信息系统捆绑在标准的互联网协议和以太网上,未来的生活,会把业务系统连接到工厂、运营、设备、人员和过程,所有事情都能更好协同,更快解决问题和提高创新能力。”
共通的语言
通信的前期集中在人员之间传送消息。今天,机器之间能进行更多的交流,而电子通信的主要分享发生车间之外,远离生产。
“我们对几个现场的机器实现安全远程通信,”道格·布泽尔说,他是皮尔森包装系统公司的总控制工程师,皮尔森是罗克韦尔自动化的OEM合作伙伴。
“我们发现,与这些机器的远程通信能力,节省了我们和客户的时间与金钱”,布泽尔说。“有了远程连接技术-- 无论是通过专用手机或是有线网络连接,或通过客户防火墙使用安全VPN连接访问-- 我们能够与设备在线连接,帮助用户解决所遇到的任何问题”。
布泽尔认识到,这种方法“比起等待技术人员前往客户工厂,能够节省数天的停机时间”。“我们还能帮助客户更新程序,有助于提高他们的整体生产效率,一旦他们的机器有空闲,可以为他们定制特定的操作风格,”他补充道。
有了高效的远程通信和支持还需要增加安全性。当安全远程通信与制造相融合,OEM系统提供了很多的特定收益。与以太网就绪设备的无缝集成是这种随之而来收益的例子。
“在设备安装时,通过OEM简化了到工厂网络的集成,”达尔·梅林说,他是罗克韦尔自动化OEM合作伙伴阿格德公司的控制工程师。“在远程访问设备时,直接访问各个以太网设备可进行诊断监视。”
梅林紧跟了OEM技术的发展趋势,能制造出更好的机器和设备。“根据设备和产品配置,阿格德已经开发出自动计算运动曲线的逻辑,”他说。“这使我们能够在几分钟内,而不是几小时内创建不同产品新的配方。”
当OEM的挑战来临时,梅林补充说,“我们一直把改进的技术转交给客户。我们的员工非常理解我们的设备,但把知识完全转交给客户时,有时成为了挑战。所以我们在设备设计时,要使这种情况最小化,但仍可能是一个障碍”。
皮尔森·布泽尔增加道,“因为我们所有的机器使用公共的包装机械语言(PackML)模板程序,所以提高了线集成,而且更高效。这保证它们都有类似的结构和接口,不管机器做什么,结构都相同。”
线集成是任何包装运行的基础。快速线路集成()使用PackML。使整个包装线的机械之间更容易链接。这使工厂经理可以用连接的和标准化格式监视机器,给出每台机器吞吐量的可视化和总体生产线性能的集中视图。该公司提供了一种灵活方式集成包装机和生产线,允许在单一位置设置、控制和分析整条生产线的性能。
安全远程访问
线集成是OEM为最终用户制造更好机器的一种趋势。机器和设备制造商必须创建更加高效的方式来帮助最终用户提高质量,包括更安全的远程访问系统。罗克韦尔自动化和我们合作伙伴提供免费的按需研讨会,介绍基于可编程控制器系统的远程监视基础知识,可访问观看学习,该课程由Encompass™产品合作伙伴HMS工业网络赞助。
“安全的远程访问不断获得认可,并且在OEM和机器制造商市场中使用更加普遍,”亚当·林赛指出,他是频谱控制公司的全球业务开发经理,该公司是罗克韦尔自动化的合作伙伴。
“成本更加敏感的制造环境与缺乏合格求职者的情景相叠加,往往导致最终用户无法取代训练有素的工程师,而这一代工程师已经到了退休年龄,”他说。
林赛承认,他的团队成员经常从OEM那里听到最终用户的说法:“知道如何操作设备,但不知道设备怎么工作。”他继续说,“这已经迅速改变了OEM和最终用户之间的关系,因为OEM厂商要在整个生命周期内更多地维护他们的设备。”
任何一方都要面对这一挑战,他指出。“很多OEM厂商都在努力维护现有的系统,同时继续设计和安装新系统-- 实现营业收入-- 他们的客户也面临着同样的挑战。这驱使在工程资源上提高生产力,这就是一个完整安全远程访问解决方案提供的实实在在好处。”
“远程编程是远程访问的另一个重要方面,”林赛承认,这是“每个OEM都在思考的问题,他们发现远程访问可比他们的想象做更多的事情。”通过远程访问可以收获更多,OEM厂商也看到了数据访问,事件通知和远程监视,他补充道。
“远程访问可实现四个方面的工作-- 远程编程、数据访问、事件通知和远程监视-- 这使OEM降低了维护设备的成本,随时了解系统健康状况,预测机器维护的需求,采取主动的支持模式,最终降低停机的数量并增加正常工作时间,”林赛说。“完整的远程访问解决方案也为OEM的增值服务开启了大门,可以为他们的业务创造一种新的收入来源。”
“无线世界已经成为近年来更安全、更可靠和更可行的工业应用选择,”克里斯·海恩斯指出,他是罗克韦尔自动化合作伙伴ProSoft公司的产品经理。“制造和包装工厂的运行可以简化,这样可以获得大批量、高品质的输出。无线为现场总线网络提供了实时的数据采集,具有确定性,允许在高速系统,如罐装机和机器人上使用。
“另一个很好的例子是替换制造或包装工厂使用的垂吊电缆和滑环,”他补充道。“这些部件在不断磨损或裂开,通常在最不合时宜的时刻,导致计划外停机。无线网络在这种类型的应用更加可靠,能提供远程故障排除、编程和诊断功能。”
“一些技术的发展帮助我们降低了成本,包括伺服运动控制与机器人集成和机器之间的通信,”皮尔森公司的布泽尔说。“随着伺服系统和机器人的价格下降与能力增加,把他们集成到我们的机械中已越来越普遍,也更加合理。”
布泽尔补充到,机器内的功能和控制极大地增强了它的性能和通用性,现在的一台机器可处理以前需要多台机器的内容。机器组件之间的以太网通信,从机器与机器再到机器与工厂也极大地简化了机器的通信配置,并有可能创建机器之间更全面的互动。
“这还简化了工厂从生产线收集数据和分析各个机器的效率,从而确定生产线的瓶颈和缺陷,”布泽尔说。
互联企业
互联企业是把所有的事情都捆绑在一起。汉纳解释说,“互联企业是一个更具有竞争力的企业。可以帮助企业管理运营,提高效率和盈利能力,维护部门可实现最小化停机,提高工程技术和优化过程,IT降低了网络的复杂性,业务管理优化了企业。此外,它可以帮助企业提升制造盈利,能够用创新资源创造潜在的竞争差异,创造新的市场模式。”
汉纳认可最终用户依靠他们OEM交付的高性能和灵活性设备,可以容易地集成到一个工厂,允许业务访问信息。他还指出如何提供灵活性,以应对不断变化的市场需求。
“这迫使OEM评估战略方法降低成本,缩短上市时间,同时不断创新,使自己与众不同,保持竞争优势,”他说。“具有以太网的机器和运营有了新的发展。互联网正融合智能机器、生产系统和远程操作,形成一个更为复杂的运行环境。”
为了有效地竞争,汉纳解释说,OEM面临的挑战是在他们设备成本之上定义价值和寻找公司业绩最大化的方法。
“通常,这涉及到拓展新的市场,”他说。“这可能意味着浏览不熟悉的法规和最终用户的需求。这还涉及运用信息共享技术和趋势的优势-- 物联网,移动性等-- 以及预测和回应他们最终用户的互联企业目标和期望。”
此外,汉纳指出,在全球经济中,OEM需要确保设备满足并符合当地标准。“随着越来越多的最终用户实现互联企业,他们会转向OEM,理解并提供连接的机器,启用机器到企业的信息流。”
物理基础设施的差别
互联企业为生产和包装系统奠定了“优化快速创造价值”的基础,根据瑞恩·莱普说,他是泛达公司工业自动化解决方案的经理,该公司也是罗克韦尔自动化公司的战略联盟合作伙伴。这应该包括供应链的整合,由协同和需求驱动,符合标准和可持续发展。
在最近的讲演中,莱普引用了互联企业系统的一个例子。纵观在网络上的典型花费,他解释说,软件占60%,连网占23%,运营占10%,布线基础设施占7%。
他还透露了项目组件寿命和平均无故障(MTFB)的数据。“IT预算在软件和硬件上花费最多,”莱普描述,“而布线预算占非常小的比例。但是,高达80%的网络问题,表现为应用中的其他问题,可追溯到布线。”
“纠正问题的趋势是用最简单的方法,”他解释说。“这种方法可能在资本预算中引起浪费,因为不需要更换设备。应注意到设备的营业额与物理层布线基础设施的对比,以及...公司花在升级网络设备上费用可能超过布线基础设施寿命的四到五倍以上。”
无限潜力
互联网启用的技术,工业以太网,云计算,大数据,虚拟化和物联网都支持互联企业,为OEM提供很多的潜在机会,以及对最终用户的支持。这些都是强大的趋势,不断提高生产力,提高网络安全性,降低成本和满足不断变化的消费需求。