想要实现数字化工厂的企业家都面临的问题是:从什么地方开始?有些企业从生产过程和质量管理开始,有些企业则更愿意从技术服务和产品方面入手。
这里具有决定性意义的不仅是预期的投资回收期(即何时才能收回数字化改造投入的资金),数字化工厂的架构也是同样重要的——它决定了现有的生产基地是否进行数字化技术改造(棕地项目),还是新建一个全新的数字化工厂(绿地项目)。
您想对现有的生产厂进行数字化升级还是通过新建智能工厂开辟一片绿地?两者各有自己的优缺点
改变一切或者一切全新
棕地项目在现有的产品范围、生产设备和IT系统的基础之上并使它们进一步发展的数字工厂技术方案。其中,物联网平台扮演着非常重要的角色。这种方法的关键点是要确保过去数十亿资金的投资并确保企业能够做到面向未来。
绿地项目则完全不同,人们在这里使用的是联网设备和IT网络系统。通常情况下,这里的生产也是物联网支持的产品生产。
这是一种理想的绿色项目,除了极少数企业之外大多数企业不太适用。更多的是类似这种理想状态的新形式:新一代产品或某个生产过程贯穿于现代化生产系统之中,一种被称之为“绿地之光”的现代化生产方式。
绿地:从一开始就数字化
如果新项目从一开始就是由您规划设计和负责实施的,那么您就拥有很大的决定权优势——不必收集旧设备、旧系统的缺点和不足,无需建议哪些设备要换或者更新了。因为使用的所有设备都是按照最新技术水平生产制造的,并且可以无缝集成到一起。它拥有现代化的数据通信接口、传感器或者摄像头。利用这些仪器设备不仅可以记录状态数据和环境信息,还可以直接转发这些数据,以便进一步的分析、处理;必要时甚至可以实时传输。由于这一切都是全新的,因此所打造的工厂可以选用最先进的运营技术(简称为OT技术)和IT系统。工厂厂房的建筑师有着无限可用的资源,因此也有着最大的工厂设计灵活性。这些都提高了新建项目实施的简易程度。
利用绿地方式可以很容易实现技术的巨大飞跃。但这种飞跃也是有一定代价的:由于初期购置的是全新的设备和系统,因此初期投入资金非常高,但维护保养费用比预期更低。现代化的设备、系统也促进了远程访问技术的发展并为IIoT工业物联网应用铺平了道路。例如可以实现远程故障诊断和远程维修,远程控制的软件升级(发布软件打补丁)。同时也为更复杂的预测性维护保养奠定了基础,从而也大幅降低了维护保养的成本费用。
表1 棕地方式的特点
棕地:进化而不是革命
想开发新产品的人都不要忽视自己现有的老客户。因为制造业中的许多企业都非常注重保护已经完成的投资。他们更愿意将已有的设备升级到智能化设备而不是购买全新的设备。企业要求设备的生产制造厂家用传感器或者通信技术装备改造已有的设备——这也是开始步入IIoT工业物联网的一个重要步骤。这样做并不一定产生负面影响。初期阶段采用小步快跑的企业常常会更早的取得领先:因为它们会更快地收集到重要的基本信息、积累宝贵的经验。已经安装的温度传感器、压力传感器、空气质量检测仪或其他仪器设备可以给企业带来大量的重要信息。另外,由于使用的仪器设备并不都是新的,因此棕地方式的投资风险也较小。
然而,棕地方法遇到的挑战是在旧设备中的集成和数据传输以及数据与云的连接。幸运的是:机器设备之间的通信正变得越来越容易;例如在SIM卡中集成国际漫游。另外,还有可以在各种平台上运行的应用软件。但这要求企业必须能够处理各种各样的机床设备控制系统和通信协议——从Create My Interface到TNC Remo,其中许多都是专有的。
在比较绿地和棕地两种方法时没有对错、好坏之分。必须用不同的方法、从不同的角度看待具体问题、估算各种应用情况,取决于企业的具体目标、技术现状和资金预算。即使是最受欢迎的数字化技术服务也不会万无一失就取得成功。虽然客户和最终用户能够从中受益,但制造商和服务商却要背负沉重的高额投资。从技术方面讲,对机床设备进行必要的升级是完全可行的;但成本费用却不低。因此,将棕地项目的成本费用与可能的新增购买相比较总是有利无害的。因此,在绿地和棕地两种情况下精准计算都是最重要的。
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