近年來，數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為越來越多主流企業(yè)的熱議話題，數(shù)字技術(shù)以驚人的速度和方式改變著我們和每個企業(yè)，疫情的沖擊更是加快了企業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程。如何在數(shù)字化環(huán)境下更智能、更迅速、更出色地工作?成為了眾多企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的又一挑戰(zhàn)。
面對這一挑戰(zhàn)的關(guān)鍵在于高質(zhì)量的數(shù)字化運(yùn)營，但它并不是非黑即白的策略選擇。在日常工作中，用戶可以保留工作人員已經(jīng)熟悉和偏愛的工具，并適當(dāng)對其進(jìn)行數(shù)字化擴(kuò)展，從而優(yōu)化設(shè)計人員、生產(chǎn)經(jīng)理、技術(shù)人員和其他人員的工作方式。同樣，用戶在開展業(yè)務(wù)時，也可以在保留基礎(chǔ)業(yè)務(wù)流程的同時從中找出可以借助數(shù)字化方法的機(jī)會，以便更智能、更快速的開展業(yè)務(wù)。
此外，數(shù)字化業(yè)務(wù)還可通過以下五個關(guān)鍵流程實現(xiàn)業(yè)務(wù)增長：
● 設(shè)計與原型制作
● 調(diào)試
● 操作人員培訓(xùn)
● 生產(chǎn)運(yùn)營
● 維護(hù)
設(shè)計與原型制作
在數(shù)字化運(yùn)營中，利用虛擬設(shè)計與原型制作可使工作開展更加順利?？梢韵胂笠幌?，在別人還在使用紙筆時，我們已經(jīng)可以在數(shù)字化環(huán)境下進(jìn)行創(chuàng)建、測試和驗證機(jī)器設(shè)計，這樣的高效率能夠為企業(yè)的業(yè)務(wù)創(chuàng)造多少可能性?另外，虛擬設(shè)計和原型制作還有助于：
● 加快機(jī)器的上市速度
● 降低設(shè)計中存在的風(fēng)險
● 開發(fā)高標(biāo)準(zhǔn)、定制程度更高的機(jī)器
借助仿真軟件，制造商可將物理特性應(yīng)用于 3D CAD 模型，讓模型更逼真的同時，還能夠觀察模型的運(yùn)行狀況，查看運(yùn)行時與人員或其他機(jī)器的交互情況。但仿真軟件的優(yōu)勢遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此，它甚至可以將模型導(dǎo)入虛擬現(xiàn)實 (VR) 環(huán)境，以工廠車間的視角來進(jìn)行觀察。想象一下，如果在構(gòu)建 HMI 之前，我們就能身臨其境一般站在車間的 HMI 前，結(jié)果會怎樣?如果能在設(shè)計定稿之前就了解系統(tǒng)的運(yùn)行效果，又可以省下多少寶貴的時間?
在數(shù)字化生產(chǎn)中，仿真軟件可通過其新型的工作流程幫助制造商迅速從設(shè)計階段步入測試階段，在避免了許多工程工作的同時，也減少了制造新原型的時間，只需要點擊幾下即可完成變更。最重要的是，它還可以使用 FactoryTalk? Logix Echo 等解決方案模擬可編程邏輯控制器。但是，能幫助制造商加快機(jī)器上市速度的不僅僅是數(shù)字孿生，借助可重用的代碼也可達(dá)到相應(yīng)的效果，充分利用現(xiàn)有機(jī)器的成功優(yōu)勢，無需從頭開始重新設(shè)計。
仿真軟件的崛起意味著我們幾乎可以為所有對象進(jìn)行數(shù)字化建模。例如，如果您為某個渦輪機(jī)或泵站構(gòu)建了行為模型，Studio 5000? 仿真界面可將該模型直接連接到用戶正在運(yùn)行的 Logix 代碼，并且，使用基于仿真的標(biāo)簽值來運(yùn)行程序，還能夠重現(xiàn)該程序在現(xiàn)實世界中將要面對的情況。
調(diào)試
在數(shù)字化運(yùn)營中，提前調(diào)試是制造商們必不可少的需求，如果等到機(jī)器入場后再測試，那控制系統(tǒng)將充滿未知性。例如，交付前的適配問題，制造商想要查看機(jī)器與客戶的控制系統(tǒng)是否匹配，只能在客戶啟動截止日期臨近時，與客戶當(dāng)面溝通才能進(jìn)行測試。這種情況下，我們可能會發(fā)現(xiàn)，機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)不如預(yù)期或不符合規(guī)范，但在交付臨近時再進(jìn)行修復(fù)，可能就要錯過啟動截止日期，從而影響雙方的合作關(guān)系。
虛擬調(diào)試有助于解決這些問題，通過為機(jī)器設(shè)計和控制系統(tǒng)創(chuàng)建一個符合實際操作邏輯的動態(tài)數(shù)字孿生，就可以在設(shè)計階段更早發(fā)現(xiàn)問題，甚至可以在制造商將機(jī)器安裝到客戶的工廠車間之前，就對機(jī)器和控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行驗證和演示，然后投入相關(guān)資源。
操作人員培訓(xùn)
如今，自動化與數(shù)字化技術(shù)愈發(fā)強(qiáng)大，已不需要等到機(jī)器和操作員都入場之后再展開培訓(xùn)。借助虛擬培訓(xùn)技術(shù)，用戶可以在機(jī)器入場前，利用數(shù)字孿生對工作人員進(jìn)行培訓(xùn);并且，還可以通過佩戴 VR 頭盔在屏幕上進(jìn)行操作，讓工作人員能夠在安全的沉浸式虛擬環(huán)境中培養(yǎng)技術(shù)能力。在實際運(yùn)營中，虛擬培訓(xùn)的更大優(yōu)勢就是該技術(shù)所賦予的自由度，用戶不需要將工作人員送去培訓(xùn)場所，也不需要等待設(shè)備入場，便可隨時隨地為任何有需要的人員提供培訓(xùn)。
此外，虛擬培訓(xùn)不存在現(xiàn)實世界培訓(xùn)所受的限制，工作人員可學(xué)習(xí)如何在理想運(yùn)營狀態(tài)下持續(xù)生產(chǎn)，還能使用現(xiàn)實中無法重現(xiàn)的仿真故障和極端條件對工作人員進(jìn)行測試。培訓(xùn)過后，工作人員便為應(yīng)對生產(chǎn)時遇到的類似事件做好充分準(zhǔn)備，從而減少停機(jī)次數(shù)。而且，工作人員還能夠在虛擬培訓(xùn)中自由試錯，無需擔(dān)心影響生產(chǎn)，在操作人員出錯時，系統(tǒng)便會記錄下操作流程，使其后期能夠給出相應(yīng)修復(fù)方案。另外，在工作人員進(jìn)入實時生產(chǎn)環(huán)境前，公司還可要求其在培訓(xùn)中證明自己的能力。
生產(chǎn)運(yùn)營
開始生產(chǎn)后，數(shù)字孿生可以模擬生產(chǎn)流程、機(jī)器和控制系統(tǒng)，幫助工廠工作人員了解運(yùn)行情況并體驗變更。隨著信息數(shù)字化線程的不斷發(fā)展，用戶可以更深入地了解如何優(yōu)化生產(chǎn)。通過以下幾方面，所有類型的運(yùn)營都將登上新高度：
● 不斷推動生產(chǎn)改善，并利用來自其數(shù)字化線程的洞察分析進(jìn)行實時調(diào)整
● 對生產(chǎn)線的啟動和生產(chǎn)調(diào)度及排序情況進(jìn)行試驗，以優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和數(shù)量
● 對機(jī)器的配置情況進(jìn)行試驗，以提高生產(chǎn)質(zhì)量、設(shè)備運(yùn)行可靠性和產(chǎn)品產(chǎn)量
● 檢測生產(chǎn)過程中的異常情況，提前發(fā)現(xiàn)運(yùn)營問題，以免影響質(zhì)量并導(dǎo)致報廢或停機(jī)
● 試運(yùn)行新產(chǎn)品或新機(jī)器，以提升生產(chǎn)產(chǎn)量，避免出現(xiàn)下游瓶頸等問題
● 提前在礦場等大型企業(yè)的虛擬環(huán)境中穿行，查看和傾聽設(shè)備是否存在問題，免去了實際巡視的麻煩
● 創(chuàng)建一個虛擬傳感器來估算可能需要昂貴的儀器或手動讀數(shù)才能確定的數(shù)值
維護(hù)
借助數(shù)字化仿真和實時(甚至預(yù)測性)洞察分析，維護(hù)團(tuán)隊能夠以獨特的方式來減少停機(jī)次數(shù)。同時，流經(jīng)數(shù)字化線程的數(shù)據(jù)也有助于技術(shù)人員及時發(fā)現(xiàn)問題，防止或盡可能的減少停機(jī)的發(fā)生。這些支撐于判斷的數(shù)據(jù)和分析都來自控制系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行和診斷數(shù)據(jù)，而這些設(shè)備可在必要時向維護(hù)人員發(fā)出通知。并且，這還包括來自交換機(jī)級警報的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，這對正常運(yùn)行時間同樣至關(guān)重要。
在理想情況下，維護(hù)團(tuán)隊完全可以依靠預(yù)測性分析技術(shù)的應(yīng)用來預(yù)測到停機(jī)，不需要處理停機(jī)事件，而這一點越來越有可能成為現(xiàn)實。這種分析方法能夠利用機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能來了解公司的運(yùn)營情況，及早識別機(jī)器存在的問題并提醒技術(shù)人員注意。然后，工作人員可以在計劃停機(jī)時間內(nèi)進(jìn)行維護(hù)。
數(shù)字孿生可通過幾種關(guān)鍵方法優(yōu)化 MTTR。首先，通過虛擬培訓(xùn)，技術(shù)人員可提前為停機(jī)問題做好準(zhǔn)備，預(yù)防在第一次出現(xiàn)問題后再排除故障。其次，如果再次出現(xiàn)問題時，技術(shù)人員還可使用增強(qiáng)現(xiàn)實 (AR) 技術(shù)，在機(jī)器實物上疊加數(shù)字診斷或工作說明，以便更快地診斷和解決問題。
小羅有話說
作為智能制造的引領(lǐng)者之一，羅克韋爾自動化將以創(chuàng)新賦能發(fā)展，以 IT/OT 融合技術(shù)賦能數(shù)字化未來，全心助力各企業(yè)在數(shù)字化環(huán)境下重塑工作方式，創(chuàng)新企業(yè)價值，為高質(zhì)量的“數(shù)智”未來輸送源源動力。
（轉(zhuǎn)載）
