特征观点
跨越企业：用边缘，雾和云计算的铲球行业4.0

根据2019年世界经济论坛和麦肯锡研究，70％的制造商希望实施业务4.0项目以多元化商业模式，提高市场渗透率并提高效率。

然而，同一项研究显示，只有15%的制造商制定了应对策略。

那么，为什么断开连接？

因为大多数人不知道在哪里开始。使用人为智能和集成系统来控制植物和仓库的想法听起来令人生畏，甚至是可怕的。谁将要建​​立解决方案？实施和维护它们？保护它们？

如果你读过我之前关于这个主题的文章，你就会知道我提倡一种深思熟虑的方法，将一个看似不可能的旅程分解成可管理的阶段。首先，建立一个强大的数字双胞胎基地，以适应未知的未来状态。第二，实施概念验证，轻松取胜。第三，迈出更大的一步——能够带来重大价值的一步。第四，不断增强、优化和改进。

这是一个真实的例子。

与行业实现投资回报率4.0

我的公司与一家挤出树脂的制造商合作，该公司生产的树脂广泛应用于从高度规范的航空航天产品到体育器材等各种应用领域。

在其主要生产设施，由于产品质量差，公司每年浪费350,000美元。亏损包括过度废料的直接成本和次优客户服务的间接费用。该公司经常运行工作订单，导致杂志生产计划和错过其承诺的交货日期。客户不开心。

因此，我们帮助我们的客户架构师一个允许它更快地检测和反应质量问题的环境。我们设计了一个计划，旨在将计划生育的废料减少80％，并将其完美的订单率KPI提高至90％（用于质量，交货时间和填充率的加权配方）。而且，由于没有公司是完美的，我们设计了一种应急过程，提供了客户服务人员，并提供系统化的警告，提示他们在检测到意外问题后立即通知客户。

集成边缘、雾和云计算架构

技术环境涉及实施和接口各种信息技术（IT）和运营技术（OT），包括企业资源规划（ERP），仓库管理系统（WMS），制造执行系统（MES），实验室信息管理系统（LIMS），可编程逻辑控制器（PLC），生产设备和人工智能（AI）。

该解决方案采用三层架构设计，包括边缘计算、雾计算和云计算。这些层的区别是什么，这是对数据源计算的，以及该计算是否集中。

这些层的区别是什么，这是对数据源计算的，以及该计算是否集中。

边缘计算将计算应用程序，数据和服务推向网络的逻辑极端，远离集中节点。公司决定在需要极低的延迟时执行边缘计算，其中有很高的成本将数据传输到云端，其中连接是一个问题，或者合规性需要本地处理的地方。

雾计算是边缘计算的超集，它连接了云和边缘计算之间的连续体。仍然需要数据密集、低延迟的处理，但也需要跨多个边缘解决方案进行计算。

云计算位于频谱的末端相对的边缘，其中广泛的源数据被中央处理。公司在希望集中计算马力时，公司将计算到云端可能太昂贵或复杂，以建立和管理。

实施三层架构

事实证明，边缘雾云解决方案非常适合我们的树脂制造客户。

在边缘，公司利用现有的现代制造设备控制系统的现有投资。

该体系结构包括一个新的雾计算层，允许我们的客户通过自动化、接口和系统化以前手工的、低效的和昂贵的流程来实现工业4.0的重大效益。

此前，在每个工作单开始后不久，操作员将运行到实验室的产品样本，以确定挤出机是否正确设置，以产生可接受的拉伸强度，熔体点，颜色和许多质量属性的乘积。如果结果在客户规格之外，机器操作员将手动调整各种过程控制，以便在可接受的公差范围内获得产品。

我们设计了一种系统，该系统使用事物（物联网）和应用程序编程接口（API）的Internet（IOT）和应用程序控制系统中的LIMS，MES和设备控制系统中的循环关闭。当实验室质量结果发布时，结果能够自动触发设备过程控制的变化，以在适当的质量标准下产生产品 - 更新流量，温度和螺钉RPM等参数。

这种雾计算解决方案的目的是使用强大的系统来擅长：快速，强大的数据分析和高效的流程执行。自动化比以前的人类运营商“拇指在风”的过程更高，科学的过程猜测了调整过程控制的程度。ERP，机器学习和商业智能（BI）在云中操作。

ERP将管理所有标准返回和前台功能，主调度和MRP。双向界面旨在将仓库和生产订单从ERP释放到仓库，实验室和制造系统。这些系统将通过将实际报告返回ERP进行库存，成本核算，财务会计，客户服务，供应链等目的来关闭循环。

商业智能被构造为坐在数据湖顶上坐在其中来自多种来源的数据流动的数据湖。

这款三层解决方案不是我们客户的最终游戏。相反，这是其行业4.0计划的基础。公司本身已采用机器学习创新，即其技术供应商常规释放。这些创新最终将进一步提高产品质量，工艺效率和设备性能。

工业4.0比你想象的更容易接近

如果您在尚未拥有行业的制造商中的15％的策略中，请不要让以上示例吓到您。这个过程并不像它看起来那么复杂。各种技术系统全部可商购 - 来自控制系统，ERP，LIMS和AI。

如果在任何地方，挑战在于适当的架构，获取，规划和实施解决方案。虽然即使在这里，障碍也不是不可逾越的。越来越多的公司正在追求行业4.0计划，这意味着您将能够找到具有正确专业知识的人来填补您拥有的任何空白。

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乔纳森·格罗斯(Jonathan Gross)是Pemeco咨询公司的总经理。他帮助他的客户构建和实现集成ERP和边缘的技术环境。

本文最初出现在11月/ 12月2019年问题制造自动化。阅读数字版。