智能制造的關(guān)鍵是什么

智能制造的核心是有效利用這些數(shù)據(jù)來改進(jìn)和自動(dòng)做出決策、預(yù)測(cè)和實(shí)時(shí)行動(dòng)以優(yōu)化工業(yè)產(chǎn)出。這需要巨大的處理能力，因此，智能制造不僅會(huì)增加對(duì)長(zhǎng)期分析需求不斷增長(zhǎng)的云計(jì)算的需求，而且會(huì)增加邊緣計(jì)算的更多處理和存儲(chǔ)能力。

如今，很多企業(yè)已經(jīng)對(duì)“數(shù)字化轉(zhuǎn)型”和“智能制造”這兩個(gè)術(shù)語耳熟能詳，而從事制造業(yè)工作的人們都會(huì)意識(shí)到即將到來的基本轉(zhuǎn)變，這將改變其行業(yè)的運(yùn)作方式。

制造行業(yè)的很多人正在關(guān)注預(yù)測(cè)性維護(hù)、人工智能，以及機(jī)器人技術(shù)等一些令人興奮的新技術(shù)。例如，而另外一些人則擔(dān)心機(jī)器人會(huì)取代工作人員的工作崗位，從而導(dǎo)致大量失業(yè)。但是很少有人去展望更大的愿景，并詢問這些技術(shù)如何與員工一起以一種有意義的方式協(xié)同工作，以提高整個(gè)企業(yè)的效率和生產(chǎn)力。

那些認(rèn)識(shí)到這一潛力的企業(yè)正在接受工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）的概念，并對(duì)其技術(shù)要求進(jìn)行了更新，以確保他們準(zhǔn)備向智能制造業(yè)轉(zhuǎn)型。

除了在技術(shù)上的考慮之外，企業(yè)的信息技術(shù)（IT）管理人員和運(yùn)營(yíng)技術(shù)（OT）管理人需要確保長(zhǎng)期的質(zhì)量、可靠性和解決方案的生命周期，以適用于廣泛的惡劣環(huán)境或工業(yè)用例。

20世紀(jì)80年代和90年代以來，制造業(yè)年度生產(chǎn)率的增長(zhǎng)越來越少。幸運(yùn)的是，而這種情況將隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）的到來而改變，而由云計(jì)算驅(qū)動(dòng)的新技術(shù)的出現(xiàn)將推動(dòng)工廠生產(chǎn)和整個(gè)供應(yīng)鏈的效率提高。通過從眾多傳感器獲取數(shù)據(jù)，可以在短時(shí)間內(nèi)收集大量數(shù)據(jù)。

但智能制造不僅僅是通過網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備收集大量的數(shù)據(jù)集。智能制造的核心是有效利用這些數(shù)據(jù)來改進(jìn)和自動(dòng)做出決策、預(yù)測(cè)和實(shí)時(shí)行動(dòng)以優(yōu)化工業(yè)產(chǎn)出。這需要巨大的處理能力，因此，智能制造不僅會(huì)增加對(duì)長(zhǎng)期分析需求不斷增長(zhǎng)的云計(jì)算的需求，而且會(huì)增加邊緣計(jì)算的更多處理和存儲(chǔ)能力。

雖然邊緣并不是一個(gè)新的計(jì)算概念，近年來它已經(jīng)成為在智能制造領(lǐng)域中加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型扮演關(guān)鍵角色的最便捷的解決方案。邊緣計(jì)算有助于制造商將由機(jī)器生成的大量數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)化為具有洞察力和可操作性的數(shù)據(jù)。它通過利用連接到網(wǎng)絡(luò)的資源（如溫度傳感器、報(bào)警器或電機(jī)驅(qū)動(dòng)器）來實(shí)現(xiàn)。這使得大數(shù)據(jù)分析能夠在數(shù)據(jù)源中進(jìn)行。

“邊緣”是指距離數(shù)據(jù)源最近的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，例如機(jī)器人手臂和自動(dòng)化重型機(jī)械。這些被認(rèn)為是在“邊緣”，因?yàn)樗鼈兺x計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的中心最遠(yuǎn)，而這在云端是可用的。

一個(gè)典型的智能工廠部署由高度異構(gòu)的設(shè)備組成，包括基礎(chǔ)設(shè)備、傳統(tǒng)IT系統(tǒng)共存的新硬件和軟件。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是連接這些設(shè)備并將其帶到互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）域進(jìn)行進(jìn)一步邊緣處理或回傳到云端的一種方式。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)需要能夠支持標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)、控制局域網(wǎng)的其他工業(yè)協(xié)議，還可以支持許多無線協(xié)議，如蜂窩，WiFi或低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN），如藍(lán)牙，Zigbee或LoRa。

工業(yè)網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)始終處于開啟狀態(tài)，并且堅(jiān)固耐用，能夠承受智能制造工廠車間中可能遇到的惡劣環(huán)境。由于這些網(wǎng)關(guān)可能將工廠的內(nèi)部基礎(chǔ)設(shè)施連接到外部世界，因此它們必須能夠支持高度的網(wǎng)絡(luò)安全特性。

網(wǎng)關(guān)在匯聚數(shù)據(jù)流功能方面曾經(jīng)有過一些限制，但這種情況已經(jīng)不復(fù)存在。隨著更多的智能設(shè)備從云端轉(zhuǎn)移到邊緣，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的作用將變得越來越重要，它不僅是一個(gè)網(wǎng)關(guān)，而且是一個(gè)邊緣服務(wù)器集成解決方案。

因此，IT和OT管理人員可以在部署中選擇獨(dú)立的邊緣網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器，或者在某些情況下選擇帶有集成服務(wù)器功能的高端物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。

這些將提供復(fù)雜的功能，例如：

·互操作性：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以提供必要的協(xié)議轉(zhuǎn)換，以便將工廠內(nèi)的不能相互通信的設(shè)備之間建立通信方式。

·卸載計(jì)算任務(wù)：邊緣服務(wù)器或更高端的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以通過緩存/存儲(chǔ)信息和充當(dāng)可以遠(yuǎn)程訪問的私有云來卸載來自智能設(shè)備的計(jì)算任務(wù)。

·服務(wù)質(zhì)量：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以最大限度地提高帶寬效率，同時(shí)最大限度地減少端點(diǎn)瓶頸。

·安全性：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以實(shí)施比在每個(gè)終端實(shí)施更復(fù)雜的安全解決方案，為整個(gè)工廠網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建一個(gè)良好的防御和深入的策略。

·本地存儲(chǔ)：邊緣存儲(chǔ)只需將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到云端，有助于節(jié)省傳輸成本。例如，將數(shù)據(jù)量較大的高頻捕獲的數(shù)據(jù)發(fā)送到云端進(jìn)行分析并不理想。相反，將網(wǎng)關(guān)作為計(jì)算節(jié)點(diǎn)來捕獲數(shù)據(jù)并在本地進(jìn)行分析決策會(huì)更高效。

這樣，只有匯總的數(shù)據(jù)才會(huì)發(fā)送到云端。此外，在連續(xù)性要求不高的環(huán)境中，可以在本地收集和保存數(shù)據(jù)，以確保最終捕獲所有數(shù)據(jù)。

對(duì)于智能制造部署中的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和邊緣服務(wù)器，存儲(chǔ)產(chǎn)品的選擇扮演著更重要的角色。從事邊緣計(jì)算部署的IT和OT決策者需要考慮全面評(píng)估其硬件組件和軟件，以確定是否過時(shí)，以及如何確保設(shè)備在工廠使用壽命期間的性能和可靠性，以確保最低的TCO。

例如，每18到24個(gè)月服務(wù)器的CPU就會(huì)更新一代，而這在智能制造環(huán)境中并不理想，因?yàn)橐?guī)劃和執(zhí)行時(shí)間可能比傳統(tǒng)的主流組件可用時(shí)間更長(zhǎng)。

智能制造IT部署需要一些業(yè)內(nèi)最強(qiáng)大的解決方案。邊緣服務(wù)器通常采用高端x86處理器，需要滿足網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)建系統(tǒng)（NEBS）沖擊和振動(dòng)要求，以及符合-40℃至55℃或更高的溫度等級(jí)。

同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)需要通過蜂窩、Wi-Fi、銅纜、光纖的高速連接，并且需要承受惡劣的環(huán)境條件。IT和OT的決策者將需要確定真正了解邊緣服務(wù)器和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的獨(dú)特要求的供應(yīng)商。

獨(dú)立的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和邊緣服務(wù)器以及整合的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)都將成為智能制造部署的關(guān)鍵要素。

企業(yè)需要選擇正確的存儲(chǔ)解決方案，為應(yīng)用提供量身定制的可靠性、質(zhì)量、擴(kuò)展的溫度范圍、數(shù)據(jù)丟失保護(hù)、安全性、性能和使用壽命等將成為企業(yè)成功的關(guān)鍵，而不僅僅是提供快速的投資回報(bào)率，還要通過提高效率獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。