《食品安全导刊》刊号:CN11-5478/R 国际:ISSN1674-0270

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数字化:从Cool概念到Real解决方案

2017-04-21 13:55:00 来源: 食安中国网

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  就数字化转型所带来的好处及其必要性而言是毋容置疑的 ——自从这一概念被普通大众接受以来,它就迷失了原本的方向。对于企业而言,数字化转型意味着充分利用该创新快速、高效地实现目标,其中最重要的一点就是提高其盈利能力,而不是简单地将数字化定义为其目标本身。基于先前的专业概念“数字化”,派生出内容模糊的“充斥情感的方案”:虽然已经形成了统一的意见,即必须以某种方式参与数字化转换,但是,却有意回避了参与的原因以及如何参与。
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  克朗斯数字化攻势的先锋

  作为Syskron有限责任公司三位执行董事中的两位,Thomas Bernard和Manfred Klug就如何实现真正意义上的“数字化”作了说明。关于这点,两位先生表达了一致的看法:之所以成立这家年轻的克朗斯子公司,就是要在饮料行业大力推进数字化进程,同时,继承克朗斯务实的精神并采用本土化服务。“这一点非常明确,我们乐于创新!”,Thomas Bernard说,“尽管如此,或者说正因为如此,我们所关注的重点并非只有技术可行性,而是如何为我们的用户带来更多的经济效益。”

  Syskron公司的开发者不会将新的工艺和系统从外部强加给用户,而是把一家工厂的价值链流程作为其工作的绝对尺度。“通过克朗斯总公司,我们完全掌控了饮料和食品企业的价值链”,Manfred Klug说,“立足于专业知识和特殊流程视角之上,我们开发了具有独立知识产权的IT解决方案。”目标非常明确,就是利用当今的技术为饮料和食品企业创造出最大收益。尽管各个解决方案面向的是企业内部不同的层面和环节,但它们最终指向四个相同的目标:

  · 提升价值创造过程和设备可用性

  · 降低生产成本(包括间接成本,例如:维修保养)

  · 满足消费者增长的个性化需求

  · 进一步保证产品质量

  利用新手段解决已知问题

  提升生产线效率是行业内最紧迫的任务之一。对此的推动力通常来源于不断增涨的市场和竞争压力,它迫使生产企业的管理层和员工不得不寻找新的优化措施。Thomas Bernard表示,这种解释并不全面,因为日趋严重的外部条件并非新的挑战,而只是长期存在的缺陷最终浮出了水面。“事实上,从现有生产设备可获取的收益,远远超出我们目前所知的”,这位Syskron公司执行董事强调说。为什么这些生产设备的潜力没有得到充分利用,Syskron团队归纳了三个原因,它们毫无例外地指向所有企业—只是体现为不同的特征:

  · 数据采集的缺陷:

  对于生产过程中的关键位置,没有数据采集。

  · 系统缺陷:

  生产数据分别由机器、人和流程组成,三者之间没有顺畅的信息流。

  · 评估缺陷:

  获取的数据没有得到利用,或者只进行了主观的描述。新的评价方法(技术及实质性的内容)没有得到广泛应用。

  所有这些问题体现为行业内长期遭受的亏空,借助数字化,现在终于可以消除这些缺陷。利用设备技术、传感技术、智能软件、联网的实时通讯和用户之间的协同作用,可以实现:

  · 在所有的设备关键点获得可靠的数据,

  · 将不同来源的信息汇入一个共同的平台,

  · 大数据的有效分析及评估,

  · 客观地评价流程和结果,

  · 快速、有效地为某一特定应用做出最佳决策,

  · 当生产出现偏差时采取预防性措施。

  实例1:社交媒体时代的合作

  数字化革命的目标通常描绘为理想化的自动工厂。Manfred坚信,这在短期内是无法实现的。行业内的流程非常复杂,变化多端,对于高灵活性的需求,以现有科技在短期内实现彻底的自动化是不现实的。Syskron公司的团队并非要竭尽全力填补最终的自动化缺口,而是希望开发出独立的智能辅助系统,为生产企业的员工提供支持,协助他们完成日常工作。

  SitePilot品牌下的全新产品Share2Act,已经进入市场。该移动App在去年的纽伦堡BrauBeviale展会上推出后,就有20多家用户购买并投入使用。“可以将Share2Act理解为企业内部的工业社交网络”,Manfred Klug解释说。“每台机器在该网络中都拥有自己的主页,用户可以在其中添加不同的信息和媒体。”同时,每台机器都也是这个工业社交网络的组成部分,自动将运行状态和故障显示发送到“社区”。

  基本上,Share2Act适用于企业内部任何需要进行知识管理的地方。该系统不会向捆绑任何预设置,用户可以根据企业自身需求进行个性化设定。

  Share2Act目前的版本专注于在人与人之间形成更高效的互动和知识传输;在不远的将来,机器技术也会纳入该网络中。为此Syskron团队正致力于研究如何进行提升人与机器之间的相互反馈。例如,对操作员的输入内容进行数理逻辑上的鉴定,再由机器自动给出操作指导。或者对于车间现场人工干预的结果进行有效性验证,并向操作员给出调整建议。

  实例2:现有设备的数字化改造

  在高度自动化行业,尤其是汽车制造业,数字化转型早就开始了。而在食品饮料行业的其它领域,数字化还刚刚起步。其中一个主要原因是生产设备使用寿命长。“我们的许多用户,他们的机器装备已经使用十年或更长时间”,Thomas Bernard解释说。“这些企业面临巨大的挑战,他们需要将早期安装的设备与现代技术和数字化世界融合在一起。”

  对于这些情况,需要进行仔细的调查分析,以便确定哪些战略和解决方案可以用来解决现有问题。Bernard先生表示,对现有设备升级,使这些工厂能够采用当今的信息技术,这在技术上是完全可行的。但也存在着风险(尤其是产线和设备的升级费用),会超大大超过预期的效益。促使生产数字化快速达到经济平衡的要素有以下几点:

  · 许多机台没有联网,无法进行数据交换。

  · 各台机器在功能性和配置水平方面千差万别。

  · 核心流程通过人工完成,不能形成数字化的数据。

  · 现有的数据采集基本是独立的系统,无法与“外部世界”联接。

  · 现有的IT系统相互独立,主数据和物料构架存于不同的系统。

  “我们在给出建议或实施解决方案之前,一定会仔细调研所有的影响因素。正在面临此类问题挑战的客户可以完全信赖我们”,Manfred Klug对此非常肯定。Syskron公司的IT专家以中立的角度,为用户量身制定解决方案,以此帮助工厂或集团逐步完成数字化转型。

  为了使现有不同品牌的生产线为数字化转型做好准备,克朗斯和Syskron公司为所有类型的设备设计了不同的数字化方案。这些方案不但包括了组合传感器技术包也包含了嵌入式的IT解决方案。例如设备综合效率(OEE)、平均维修时间(MTTR)和平均无故障时间(MTBF)等绩效指标。

  通过对现有IT应用环境的整合以及根据需要补充其它解决方案,为这种项目形成完美的结局。是选择公司品牌SitePilot还是SAP技术作为最终解决方案,这完全由用户自主决定,当然,以模块来划分选择不同的产品也都是可以的。“我们的目标是让企业逐步实现数字化转型—对我们的用户而言,并不会产生高额的启动资金”,Thomas Bernard解释说。

  实例3:数据分析和预防性维修

  关于哪些应用在全行业存在最大的潜力,答案明确而统一:“数据分析和预防性维修”。

  为了使维修流程具有“预测性”,该流程必须能够根据现有的信息可靠地推导出未来机器状态的预测。其根本目标在于,当且仅当因机器因自身原因造成停机时,才去实施费时废料的维修工作。

  这种创意背后的解决方案确实异常复杂,即要考虑每台设备的流程,也要顾及饮料生产商的整体生产流程。只有当这些流程都实现了数字化,并且相互之间形成关联,才能为预防性维修找到最佳的解决方案。

  克朗斯和Syskron公司专心致力于这些过程的功能性解决方案—已历时数年。来自所有克朗斯项目的大量创新,源源不断地融入新批量产品的研发以及新机型和设备方案的市场推广。在机器流程层面,正在制订新的人机界面管理方案和数据管理方案。在试生产和设备运行期间,详细记录每一次的机器改动,并有针对性地将其纳入升级方案。克朗斯通过解决方案和数字化方案为生产流程提供技术支持。当今的实例包括新的SitePilot生产线诊断系统,这种系统于2016年4月进入市场,目前已经应用于120多条生产线,此外,还包括新的数据分析组件:借助SitePilot生产智能,全部数据转换到新的评价主体(智能数据),并通过新的商业智能工具和自助报表工具提供给用户。借此,为提高生产透明度和生产分析开拓了全新的空间。首批样机中已经采用了这些数据,借此制订以状态为导向的机器监控规则库,为跨学科团队的预测维修开发出算法基础。

  “正是在这个方面,克朗斯集团可以充分发挥其知识潜力。克朗斯汇集了来自所有专业的专家经验—从工厂规划到生产线及设备的设计与制造。全程参与饮料工厂的建造、调试和运作,并提供了包括物流系统在内的整套IT解决方案,” Thomas Bernard说。

  全貌:物联网

  如果想成为数字化解决方案的供应商,就必须深入研究在媒体中热点讨论的“物联网”和工业4.0。为了集成全部已有的创新和解决方案,还需要考虑建立所需系统架构的其它任务,因为上述方案模块需要使用不同的数据:

  · 生产数据

  · 生产期间产生的设备数据

  · 维修保养数据

  · 机器配置数据

  · 批量机器和/或对比设备的对比数据和标杆数据

  但是,这些数据需要“分散”提供,一家系统经营商无法提供全部数据。为了整体上考察这些数据,必须探讨和解决一些特定专题,例如,数据保护和数据安全,尤其是对分布式数据的管理。

  最终,为所谓的物联网架构形成一个目标轮廓。由于市场上已经存在大量物联网技术供应商(但目前尚无一个统一的标准),一些用户正在设计自已的物联网架构,因此,克朗斯在开发方案组件时设立了一个主导目标,即这些组件必须能够灵活地适应用户期望的架构。对于所有在该领域尚未作出最终决策,或者期望从克朗斯获得全面咨询和解决方案的用户,克朗斯提供了最优的物联网架构。

  不论用户最终选择何种物联网架构,都要面临一项重大技术挑战:如何确保数据的可拓展性、可靠性、安全性和兼容性。在物联网时代,这是快速获得所需信息的前提。只有这样,IT创新才会带来真正的乐趣,为用户决策提供宝贵的支持。

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