Η φράση καλύπτει ένα ευρύ φάσμα. Απλούστερα, μια Βιομηχανία 4.0 Μηχανή CNC μπορεί απλώς να δημοσιεύσει την κατάσταση εκτέλεσης (κοπή, αδράνεια, συναγερμός) σε έναν πίνακα ελέγχου του εργαστηρίου. Στο πιο εξελιγμένο άκρο, το ίδιο μηχάνημα βρίσκεται μέσα σε έναν κλειστό βρόχο όπου το MES προγραμματίζει τις εργασίες του, το ERP λαμβάνει τον αριθμό των εξόδων του σε πραγματικό χρόνο, οι προγνωστικές ενεργοποιήσεις συντήρησης από τις τρέχουσες τάσεις του άξονα και τα δεδομένα ποιότητας από την επιθεώρηση κατά τη διάρκεια της διαδικασίας τροφοδοτούν το επόμενο πρόγραμμα. Και τα δύο άκρα πληρούν τις προϋποθέσεις ως Βιομηχανία 4.0. διαφέρουν ως προς την ωριμότητα, όχι ως προς το είδος.
Αυτό που διακρίνει την κατεργασία CNC Industry 4.0 από μια αυτόνομη μηχανή CNC είναι η συνδεσιμότητα και το περιβάλλον. Μια παραδοσιακή μηχανή CNC εκτελεί ένα πρόγραμμα και παράγει εξαρτήματα. Μια μηχανή CNC Industry 4.0 κάνει το ίδιο πράγμα, ενώ παράλληλα δημιουργεί μια συνεχή ροή δεδομένων που το υπόλοιπο εργοστάσιο μπορεί να χρησιμοποιήσει για να προγραμματίσει την εργασία, να προβλέψει βλάβες, να μετρήσει την απόδοση και να βελτιώσει την ποιότητα.
Η Αρχιτεκτονική Βιομηχανίας 4.0: Από τον Αισθητήρα στο ERP
Η κυρίαρχη αρχιτεκτονική για την κατεργασία CNC της Βιομηχανίας 4.0 ακολουθεί το πρότυπο ISA-95, το οποίο ορίζει 5 ιεραρχικά επίπεδα ελέγχου παραγωγής. Το παρακάτω διάγραμμα δείχνει πώς τα δεδομένα ρέουν προς τα πάνω στη στοίβα από φυσικούς αισθητήρες σε εταιρικά συστήματα, ενώ οι εντολές και τα χρονοδιαγράμματα ρέουν προς τα κάτω προς την αντίθετη κατεύθυνση.
ΕΠΙΠΕΔΟ 4 ERP / Επιχειρηματικός Σχεδιασμός
Προγραμματισμός, απογραφή, χρηματοδότηση
ΕΠΙΠΕΔΟ 3 MES / Λειτουργίες Παραγωγής
Παρακολούθηση παραγωγής, ΟΗΕ, ιχνηλασιμότητα
SCADA ΕΠΙΠΕΔΟΥ 2 / Υπολογιστική Edge
Συγκέντρωση δεδομένων, τοπική ανάλυση
Ελεγκτής CNC ΕΠΙΠΕΔΟΥ 1 / PLC
Λογική μηχανής, έλεγχος κίνησης
ΕΠΙΠΕΔΟ 0 Φυσική Επίπεδο
Αισθητήρες, ενεργοποιητές, η ίδια η μηχανή
Οι περισσότερες εργασίες μετασχηματισμού της Βιομηχανίας 4.0 πραγματοποιούνται στο Επίπεδο 3, όπου βρίσκεται το Σύστημα Εκτέλεσης Παραγωγής. Το MES είναι το επίπεδο που συνδέει την πραγματικότητα του χώρου παραγωγής με τον επιχειρηματικό σχεδιασμό. Συλλέγει την κατάσταση του μηχανήματος από κάτω, μεταφράζει τις εντολές εργασίας ERP σε εκτελέσιμα χρονοδιαγράμματα, υπολογίζει το OEE σε πραγματικό χρόνο και επιβάλλει παραμέτρους διεργασίας, όπως εγκεκριμένες εκδόσεις προγραμμάτων και πιστοποιημένα εργαλεία.
Τα δεδομένα ρέουν συνεχώς προς τα πάνω στη στοίβα: οι μετρήσεις αισθητήρων στον ελεγκτή, η κατάσταση του μηχανήματος σε συστήματα edge ή SCADA, τα συγκεντρωτικά δεδομένα παραγωγής στο MES και οι αναφορές σε επίπεδο επιχείρησης στο ERP. Οι εντολές ρέουν προς τα κάτω: Το ERP εκδίδει εντολές εργασίας, το MES τις προγραμματίζει σε μηχανήματα, οι ελεγκτές εκτελούν τα προγράμματα και οι ενεργοποιητές εκτελούν την εργασία. Οι 2 ροές λειτουργούν ταυτόχρονα, γεγονός που καθιστά την αρχιτεκτονική κλειστού βρόχου και όχι απλώς συνδεδεμένη.
Το Μοντέλο Ωριμότητας 3 Επιπέδων Βιομηχανίας 4.0
Τα περισσότερα εργαστήρια δεν μεταβαίνουν από το παραδοσιακό CNC στο πλήρες Industry 4.0 σε ένα μόνο βήμα. Ανεβαίνουν μια κλίμακα ωριμότητας, με κάθε επίπεδο να προσφέρει μετρήσιμες αποδόσεις που χρηματοδοτούν το επόμενο. Το παρακάτω μοντέλο 3 επιπέδων περιγράφει την πορεία.
ΕΠΙΠΕΔΟ 1: Συνδεδεμένο
Τα μηχανήματα αναφέρουν την κατάσταση σε ένα κεντρικό σύστημα. Το συνεργείο γνωρίζει σε πραγματικό χρόνο ποια μηχανήματα κόβουν, ποια είναι αδρανή και ποια έχουν ενεργοποιήσει τον συναγερμό. Η ΟΗΕ μπορεί να μετρηθεί αντί να εκτιμηθεί. Αυτό το επίπεδο από μόνο του συχνά φέρνει στην επιφάνεια δυσάρεστες αλήθειες: τα συνεργεία που νόμιζαν ότι λειτουργούσαν με 72 έως 76 τοις εκατό ΟΗΕ συχνά ανακαλύπτουν ότι ο πραγματικός αριθμός είναι πιο κοντά στο 42 τοις εκατό μόλις τα ψηφιακά δεδομένα αντικαταστήσουν τις αναφορές των χειριστών. Η επένδυση στο Επίπεδο 1 είναι μικρή. Ένας αισθητήρας ρεύματος στον κινητήρα του άξονα συν ένας μικροελεγκτής Wi-Fi μπορούν να συναρμολογηθούν για λιγότερο από 200 δολάρια ΗΠΑ ανά μηχάνημα χρησιμοποιώντας έτοιμα εξαρτήματα.
ΕΠΙΠΕΔΟ 2: Ευφυές
Τα δεδομένα αναλύονται και λαμβάνονται υπόψη. Οι πίνακες ελέγχου MES ανακαλύπτουν σημεία συμφόρησης. Η προγνωστική συντήρηση επισημαίνει τις άτρακτους πριν αποτύχουν. Η ενσωμάτωση CAM και ERP εξαλείφει τη χειροκίνητη εισαγωγή δεδομένων μεταξύ συστημάτων. Τα ποιοτικά δεδομένα επιστρέφουν στις παραμέτρους κατεργασίας. Ο παγκόσμιος βαθμός OEE της τάξης του 85% γίνεται ένας ρεαλιστικός στόχος. Αυτό το επίπεδο απαιτεί επένδυση σε λογισμικό MES, αναβαθμίσεις αισθητήρων όπου χρειάζεται και υποδομή συνδεσιμότητας, συμπεριλαμβανομένων των πρωτοκόλλων OPC-UA ή MTConnect σε ολόκληρο τον στόλο μηχανημάτων.
ΒΑΘΜΙΔΑ 3: Αυτόνομο
Το εργοστάσιο κλείνει τον κύκλο. Τα μηχανήματα αυτοπρογραμματίζονται με βάση τις προβλέψεις ζήτησης από το ERP. Προσαρμογές που βασίζονται στην τεχνητή νοημοσύνη πραγματοποιούνται κατά τη διάρκεια της διακοπής χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση. Η παραγωγή χωρίς φώτα λειτουργεί χωρίς επανδρωμένα χέρια όλη τη νύχτα με προγνωστική συντήρηση που αποτρέπει τις βλάβες πριν προκαλέσουν διακοπή λειτουργίας. Λίγα εργαστήρια έχουν φτάσει στο πλήρες Επίπεδο 3, και τα περισσότερα που το έχουν κάνει δραστηριοποιούνται στον τομέα της αεροδιαστημικής, της αυτοκινητοβιομηχανίας ή των ηλεκτρονικών ειδών μεγάλου όγκου. Οι κεφαλαιακές επενδύσεις κυμαίνονται από σημαντικές έως ουσιαστικές, ανάλογα με το μέγεθος του εργοστασίου και την αρχική κατάσταση του στόλου.
Βασικές Τεχνολογίες: IoT, MES, ERP και Edge Computing
4 κατηγορίες τεχνολογίας διέπουν τη στοίβα CNC Industry 4.0. Κάθε μία καλύπτει ένα συγκεκριμένο επίπεδο της αρχιτεκτονικής και ο τρόπος με τον οποίο συνδέονται καθορίζει πόσο ώριμη μπορεί να γίνει η ανάπτυξη.
Βιομηχανικό Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IIoT). Το επίπεδο αισθητήρων και συνδεσιμότητας. Τα σύγχρονα μηχανήματα CNC διαθέτουν ενσωματωμένη δυνατότητα IIoT, αλλά τα περισσότερα υπάρχοντα συνεργεία διαθέτουν μικτούς στόλους όπου το μέσο μηχάνημα είναι περίπου 9 ετών. Έρευνες του κλάδου δείχνουν ότι το 47% των βιομηχανικών εταιρειών δεν έχουν ακόμη αναπτύξει έξυπνα συνδεδεμένα στοιχεία. Οι επιλογές αναβάθμισης, όπως αισθητήρες ρεύματος ατράκτου, επιταχυνσιόμετρα κραδασμών και πύλες άκρων, φέρνουν τα παλαιότερα μηχανήματα στο επίπεδο IIoT με ένα κλάσμα του κόστους αντικατάστασης.
Σύστημα Εκτέλεσης Παραγωγής (MES). Το επίπεδο λειτουργιών. Το MES χειρίζεται την παρακολούθηση της παραγωγής, την παρακολούθηση του OEE, τον προγραμματισμό, τη διαχείριση ποιότητας και την ιχνηλασιμότητα. Είναι το σημείο όπου παράγεται η πιο μετρήσιμη απόδοση επένδυσης (ROI) της Βιομηχανίας 4.0, επειδή μετατρέπει τα ακατέργαστα δεδομένα μηχανημάτων σε εφαρμόσιμες αποφάσεις παραγωγής. Κοινές πλατφόρμες MES σε περιβάλλοντα CNC περιλαμβάνουν τα Ignition, Siemens Opcenter, Plex και SAP MII, με επιλογές ανοιχτού κώδικα και cloud lightw8 επίσης διαθέσιμες για μικρότερα εργαστήρια.
Ενσωμάτωση ERP. Το επιχειρηματικό επίπεδο. Η ενσωμάτωση ERP γεφυρώνει το χάσμα μεταξύ αυτού που κάνει η επιχείρηση και αυτού που σχεδιάζει. Όταν οι εντολές εργασίας ERP ρέουν αυτόματα στο MES και τα αποτελέσματα παραγωγής επιστρέφουν στο ERP χωρίς χειροκίνητη εισαγωγή, ο προγραμματισμός προσαρμόζεται στην πραγματικότητα. Τα βασικά μοτίβα ενοποίησης χρησιμοποιούν REST API, OPC-UA ή συνδέσμους ειδικούς για κάθε προμηθευτή μεταξύ SAP, Oracle, Microsoft Dynamics ή NetSuite και του MES.
Υπολογιστική Edge. Το τοπικό επίπεδο νοημοσύνης. Οι συσκευές Edge βρίσκονται ανάμεσα στις μηχανές και το cloud, εκτελώντας αναλύσεις τοπικά όπου η καθυστέρηση, το εύρος ζώνης ή η κυβερνοασφάλεια εμποδίζουν τα πάντα να ρέουν σε ένα κεντρικό σύστημα. Η υπολογιστική Edge είναι αυτό που καθιστά δυνατό τον προσαρμοστικό έλεγχο, την προγνωστική συντήρηση και την επιθεώρηση ποιότητας σε πραγματικό χρόνο στο εργοστάσιο χωρίς καθυστερήσεις μετ' επιστροφής σε ένα απομακρυσμένο κέντρο δεδομένων.
Απόδοση Επένδυσης (ROI): Μέτρηση της Απόδοσης της Επένδυσης στο Industry 4.0
Τα μαθηματικά απόδοσης επένδυσης (ROI) για το Industry 4.0 CNC υπολογίζονται σε πολλές κατηγορίες ταυτόχρονα. Κάθε κατηγορία έχει τυπικά εύρη κλάδου, με τα μικρότερα εργαστήρια συνήθως να καταγράφουν αποδόσεις στο χαμηλότερο άκρο κάθε εύρους και τα μεγαλύτερα περιβάλλοντα παραγωγής να καταγράφουν περισσότερες. Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τις κατηγορίες αναμενόμενης απόδοσης.
| Κατηγορία απόδοσης επένδυσης (ROI) | Τυπική Βελτίωση | Πηγή Κέρδους |
|---|---|---|
| Βελτίωση ΟΗΕ | Από 60% έως 85% | Ορατότητα σε πραγματικό χρόνο, τήρηση χρονοδιαγράμματος, μειωμένες μικροδιακοπές |
| Μη προγραμματισμένη μείωση χρόνου διακοπής λειτουργίας | 30 να 50 τοις εκατό | Προγνωστική συντήρηση βασισμένη στην αναγνώριση προτύπων αισθητήρων |
| Μείωση Απορριμμάτων και Επανακατασκευών | 20 να 50 τοις εκατό | Παρακολούθηση ποιότητας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας, επιβαλλόμενες εκδόσεις προγράμματος |
| Κατανάλωση Ενέργειας | 10 να 30 τοις εκατό | Ανίχνευση χρόνου αδράνειας, βελτιστοποιημένοι χρόνοι κύκλου, έξυπνη αναμονή |
| Εργασιακή παραγωγικότητα | Κέρδος 15 έως 25 τοις εκατό | Αυτοματοποιημένη συλλογή δεδομένων, μειωμένες χειροκίνητες επαφές, αποτελεσματικότητα προγραμματισμού |
| Κόστος Μεταφοράς Αποθεμάτων | 10 να 20 τοις εκατό | Η ενσωμάτωση ERP επιτρέπει τη ροή υλικών just-in-time |
| Κόστος Ποιότητας (COPQ) | Μείωση από 15-20% έσοδα | Η επιθεώρηση κατά τη διάρκεια της διεργασίας αποτρέπει την εξάπλωση ελαττωμάτων κατάντη |
| Τυπική περίοδος απόσβεσης | 12 να 24 μήνα | Σωρευτική επίδραση των παραπάνω κατηγοριών στο λειτουργικό περιθώριο |
Ο μεγαλύτερος μεμονωμένος παράγοντας που συμβάλλει στους περισσότερους υπολογισμούς απόδοσης επένδυσης (ROI) είναι το άλμα του OEE. Ένα εργαστήριο που λειτουργεί με 60% OEE έχει την ίδια χωρητικότητα υλικού με ένα εργαστήριο που λειτουργεί με 85%, με τη διαφορά να έγκειται στην πειθαρχία των πληροφοριών και των διαδικασιών. Το κλείσιμο αυτού του χάσματος σε υπάρχοντα μηχανήματα είναι συνήθως φθηνότερο και ταχύτερο από την αγορά περισσότερων μηχανημάτων, γι' αυτό και οι προμηθευτές MES και οι ολοκληρωτές IIoT πλαισιώνουν τη Βιομηχανία 4.0 ως στρατηγική επέκτασης χωρητικότητας και όχι ως μια καθαρή πρωτοβουλία κόστους.
Μελέτη περίπτωσης: STYLECNC Γραμμή Παραγωγής Έξυπνων Επίπλων Πάνελ
STYLECNC κατασκευάζει γραμμές παραγωγής CNC εταιρικού επιπέδου που αποτελούν παράδειγμα των αρχών της Βιομηχανίας 4.0 στην κατασκευή επίπλων. έξυπνη γραμμή παραγωγής επίπλων πάνελ Ενσωματώνει την αυτόματη φόρτωση, το έξυπνο nesting CAM, τη δρομολόγηση ATC CNC, τη διάτρηση, την επικόλληση άκρων και την επισήμανση με βάση τον γραμμωτό κώδικα σε μια ενιαία συνδεδεμένη ροή εργασίας. Κάθε πάνελ που εισέρχεται στη γραμμή παρακολουθείται ξεχωριστά σε κάθε λειτουργία, με δεδομένα αισθητήρων και μετρήσεις κύκλων να ρέουν σε ένα κεντρικό σύστημα παρακολούθησης.
Η αρχιτεκτονική αναφοράς για αυτές τις θέσεις γραμμής STYLECNC μηχανήματα στα Επίπεδα 0 έως 2 της ιεραρχίας ISA-95, με MES και ERP που αναπτύσσονται από τον πελάτη στα Επίπεδα 3 και 4. Το πλήρως αυτόματη γραμμή παραγωγής επίπλων με δρομολογητή CNC Η διαμόρφωση είναι το πιο συνηθισμένο σημείο εκκίνησης, υποστηρίζοντας πλήρη CAM ένθεσης, αυτόματη φόρτωση φύλλων και συγχρονισμένη διάτρηση κατάντη και συγκόλληση ακμών. έξυπνος δρομολογητής CNC για κατασκευή ντουλαπιών παρέχει την ίδια δυνατότητα ένθεσης και παρακολούθησης για μικρότερα καταστήματα με ντουλάπια.
Τα μετρήσιμα αποτελέσματα που έχει σχεδιαστεί για να επιτύχει αυτό το είδος γραμμής παραγωγής περιλαμβάνουν βελτίωση του OEE από τυπικές γραμμές βάσης μικτού στόλου σε εύρος 75 έως 85%, μείωση 30 έως 50% στον μη προγραμματισμένο χρόνο διακοπής λειτουργίας όταν συνδυάζεται με προγνωστική συντήρηση με βάση το MES και μείωση 20 έως 50% στα απορρίμματα μέσω αναγκαστικών διατάξεων nesting και ροής υλικών επικυρωμένης με γραμμωτό κώδικα. Αυξήσεις στην απόδοση κατά 5 έως 15% στο 1ο πιλοτικό τρίμηνο είναι συνηθισμένες όταν τα εργαστήρια ενσωματώνουν συνδεδεμένο προγραμματισμό πάνω από την υπάρχουσα γραμμή.
Πέρα από τα έπιπλα, οι ίδιες αρχές της Βιομηχανίας 4.0 είναι ορατές και στα STYLECNC λύσεις κάθετης βιομηχανίας, συμπεριλαμβανομένων συστήματα κοπής και συγκόλλησης με λέιζερ για την κατασκευή μπαταριών ιόντων λιθίου και Βιομηχανικά ρομπότ συγκόλλησης με λέιζερ ινών για την αυτοκινητοβιομηχανίαΚαι οι δύο αναπτύξεις χρησιμοποιούν την ίδια ροή δεδομένων από αισθητήρα σε ERP με ενσωμάτωση MES σε κάθετη βάση, αποδεικνύοντας ότι η Βιομηχανία 4.0 δεν είναι ένα μόνο προϊόν, αλλά μια αρχιτεκτονική συστημάτων που εφαρμόζεται σε οποιοδήποτε περιβάλλον παραγωγής λειτουργεί το εργαστήριο.
Γλωσσάρι: Όροι CNC Βιομηχανίας 4.0
Χρησιμοποιήστε αυτήν την αναφορά κατά την αξιολόγηση προμηθευτών Βιομηχανίας 4.0, τον σχεδιασμό αρχιτεκτονικής ή την αναθεώρηση τεκμηρίωσης MES και ERP.
| Όρος | Ορισμός |
|---|---|
| Βιομηχανία 4.0 | Η 4η βιομηχανική επανάσταση ορίζεται από το Διαδίκτυο των Πραγμάτων, τα κυβερνοφυσικά συστήματα, την Τεχνητή Νοημοσύνη και τη συνδεδεμένη κατασκευή. |
| ΜΕΣ | Σύστημα Εκτέλεσης Παραγωγής. Επίπεδο λογισμικού μεταξύ ERP και παραγωγικού χώρου που διαχειρίζεται την παραγωγή σε πραγματικό χρόνο. |
| ERP | Σχεδιασμός Επιχειρηματικών Πόρων. Επίπεδο επιχειρηματικού συστήματος που χειρίζεται τα οικονομικά, την απογραφή, τον προγραμματισμό και τη διαχείριση παραγγελιών. |
| ΟΕΕ | Συνολική Αποτελεσματικότητα Εξοπλισμού. Γινόμενο διαθεσιμότητας, απόδοσης και ποιοτικών δεικτών. Ο στόχος παγκόσμιας κλάσης είναι το 85%. |
| ΙΙοΤ | Βιομηχανικό Διαδίκτυο των Πραγμάτων. Δίκτυο αισθητήρων, ελεγκτών και συσκευών ακμής που παράγουν δεδομένα από το εργοστάσιο. |
| MTConnect | Ανοικτό πρωτόκολλο επικοινωνίας σχεδιασμένο ειδικά για ανταλλαγή δεδομένων μηχανών CNC. |
| OPC UA | Ανοικτό πρότυπο βιομηχανικών επικοινωνιών που χρησιμοποιείται ευρέως για τη ροή δεδομένων από μηχανή σε σύστημα. |
| ISA-95 | Διεθνές πρότυπο που ορίζει την ιεραρχία ολοκλήρωσης μεταξύ επιχειρηματικών συστημάτων και καταστήματος. |
| Ενοποιημένος χώρος ονομάτων (UNS) | Αρχιτεκτονική ενιαίας πηγής αλήθειας όπου όλα τα εργοστασιακά δεδομένα ρέουν μέσω ενός κοινού χώρου ονομάτων. |
| Edge Computing | Τοπικές αναλύσεις που εκτελούνται στο μηχάνημα ή κοντά σε αυτό και όχι σε κάποιο απομακρυσμένο cloud ή κέντρο δεδομένων. |
Συχνές ερωτήσεις
Αξίζει τον κόπο η Industry 4.0 για ένα μικρό συνεργείο CNC;
Οι συζητήσεις στο νήμα "Industry 4.0 - Anyone on the bandwagon?" του Practical Machinist παρουσιάζουν ανάμεικτες απόψεις. Η ειλικρινής εκτίμηση είναι ότι η απλή συνδεσιμότητα (Tier 1) αξίζει σχεδόν πάντα τον κόπο, επειδή το κόστος είναι χαμηλό και η ορατότητα του OEE είναι άμεσα χρήσιμη. Η πλήρης ανάπτυξη MES (Tier 2 και άνω) έχει περισσότερο νόημα για συνεργεία που λειτουργούν με 10 ή περισσότερα μηχανήματα, σύνθετα μείγματα εργασιών ή εργασίες παραγωγής όπου τα μικρά OEE αποκτούν σύνθετη δομή σε χιλιάδες εξαρτήματα.
Πόσο κοστίζει ένα σύστημα MES για ένα συνεργείο CNC;
Η τιμολόγηση των MES ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με τις δυνατότητες και το μέγεθος του καταστήματος. Πλατφόρμες ανοιχτού κώδικα όπως το Ignition μπορούν να αναπτυχθούν για μερικές χιλιάδες δολάρια ΗΠΑ συν την εργασία ενσωμάτωσης. Τα εμπορικά συστήματα μεσαίου επιπέδου από Plex, Siemens Opcenter ή Epicor κυμαίνονται από 20,000 έως 100,000 δολάρια ΗΠΑ για τυπικά μεσαίου μεγέθους καταστήματα. Οι αναπτύξεις Enterprise SAP MII ή Oracle Manufacturing Cloud σε μεγάλα εργοστάσια ανέρχονται σε εκατομμύρια. Η κάλυψη της SME Manufacturing Engineering σημειώνει ότι η απλή οικιακή συνδεσιμότητα με χρήση έτοιμων εξαρτημάτων μπορεί να συναρμολογηθεί για περίπου 150 δολάρια ΗΠΑ ανά μηχάνημα για βασική παρακολούθηση της κατάστασης του άξονα.
Μπορώ να συνδέσω παλαιότερα μηχανήματα CNC σε ένα σύστημα Industry 4.0;
Ναι. Οι αναλυτές του κλάδου σημειώνουν ότι η μέση μηχανή CNC στα εργαστήρια των ΗΠΑ είναι περίπου 9 ετών, επομένως η συνδεσιμότητα ανακαίνισης είναι το κυρίαρχο μοτίβο ανάπτυξης και όχι η αντικατάσταση σε νέες εγκαταστάσεις. Οι συνήθεις προσεγγίσεις ανακαίνισης περιλαμβάνουν προσαρμογείς MTConnect, μικροελεγκτές αισθητήρων ρεύματος στον άξονα, επιταχυνσιόμετρα κραδασμών και πύλες άκρων που μεταφράζουν ιδιόκτητα πρωτόκολλα ελεγκτών σε ανοιχτές ροές δεδομένων. Τα περισσότερα παλαιότερα μηχανήματα μπορούν να ενταχθούν σε ένα δίκτυο Βιομηχανίας 4.0 χωρίς αντικατάσταση ελεγκτή.
Ποιος είναι ο τυπικός ΟΗΕ για ένα συνεργείο CNC;
Το ποσοστό ΟΕΕ παγκόσμιας κλάσης είναι 85%, αλλά το τυπικό ποσοστό ΟΕΕ σε κατασκευαστικές εργασίες είναι περίπου 60%. Το χάσμα είναι ως επί το πλείστον αόρατο μέχρι να το μετρήσει η ψηφιακή παρακολούθηση. Ένα παράδειγμα από μια ΜΜΕ καταγράφει ένα κατάστημα που νόμιζε ότι λειτουργούσε με ποσοστό ΟΕΕ 72 έως 76% για 5 χρόνια, αλλά η πραγματική ψηφιακή μέτρηση έδειξε 42%. Η απόκλιση προήλθε από υποαναφορές σύντομων στάσεων, αλλαγές χρονοδιαγράμματος και χρόνο αδράνειας που δεν αναφέρονταν στην έντυπη αναφορά.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ MES και ERP;
Το ERP χειρίζεται λειτουργίες επιχειρηματικού επιπέδου, όπως τα οικονομικά, η απογραφή, η διαχείριση παραγγελιών και ο σχεδιασμός υψηλού επιπέδου. Το MES χειρίζεται λειτουργίες επιπέδου παραγωγής, όπως ο προγραμματισμός σε πραγματικό χρόνο, η παρακολούθηση μηχανημάτων, η παρακολούθηση ποιότητας και η μέτρηση OEE. Το ERP βρίσκεται στο Επίπεδο 4 του ISA-95 και λειτουργεί σε χρονικά πλαίσια ωρών έως ημερών. Το MES βρίσκεται στο Επίπεδο 3 και λειτουργεί σε χρονικά πλαίσια δευτερολέπτων έως λεπτών. Τα 2 συστήματα ενσωματώνονται, έτσι ώστε οι παραγγελίες εργασίας ERP να ρέουν σε χρονοδιαγράμματα MES και τα αποτελέσματα παραγωγής MES να επιστρέφουν στο ERP για τιμολόγηση και ενημερώσεις αποθέματος.
Πώς μπορώ να ξεκινήσω ένα πιλοτικό πρόγραμμα Industry 4.0 στο εργαστήριό μου CNC;
Πηγές του κλάδου από τις SME, Excellerant και Jitbase συμφωνούν σε ένα παρόμοιο μοτίβο. Ξεκινήστε με έναν έλεγχο συνδεσιμότητας για να επιβεβαιώσετε ποιες μηχανές μπορούν ήδη να δημοσιεύουν δεδομένα και ποιες χρειάζονται αναβαθμίσεις. Επιλέξτε ένα κελί παραγωγής ή ένα κρίσιμο μηχάνημα για το πιλοτικό πρόγραμμα. Συνδέστε το, μετρήστε το βασικό OEE για 2 έως 4 εβδομάδες και στοχεύστε σε αύξηση απόδοσης 5 έως 15 τοις εκατό στο 1ο πιλοτικό τρίμηνο. Καταγράψτε τι λειτουργεί και στη συνέχεια επεκτείνετε. Τα εργαστήρια που προσπαθούν να αναπτύξουν MES σε ολόκληρο το εργοστάσιο σε μία μόνο φάση γενικά δυσκολεύονται. Τα εργαστήρια που εφαρμόζουν πιλοτικά το πρώτο συνήθως επιτυγχάνουν.
Η κατώτατη γραμμή
Η κατεργασία CNC της Βιομηχανίας 4.0 δεν αφορά τόσο την αγορά νέων μηχανημάτων όσο τη μετατροπή των μηχανημάτων που ήδη κατέχει ένα εργαστήριο σε συμμετέχοντες σε ένα συνδεδεμένο σύστημα παραγωγής. Η συνδεσιμότητα Tier 1 είναι προσβάσιμη σε σχεδόν οποιοδήποτε εργαστήριο σήμερα. Η ανάπτυξη MES Tier 2 προσφέρει τη μεγαλύτερη μετρήσιμη απόδοση επένδυσης (ROI) και είναι ο φυσικός μεσοπρόθεσμος στόχος για τα περισσότερα περιβάλλοντα παραγωγής. Η αυτονομία Tier 3 είναι η μακροπρόθεσμη κατεύθυνση για τα εργαστήρια με τον όγκο και την πολυπλοκότητα που δικαιολογούν την επένδυση.
STYLECNC Οι βιομηχανικές γραμμές παραγωγής, συμπεριλαμβανομένης της γραμμής επίπλων με έξυπνα πάνελ, έχουν σχεδιαστεί ως πλατφόρμες έτοιμες για το Industry 4.0 με κάλυψη αισθητήρων, συνδεσιμότητα δικτύου και αρχιτεκτονική ελεγκτή που ενσωματώνονται άψογα με συστήματα MES και ERP που αναπτύσσονται από τους πελάτες. Επικοινωνήστε με τον STYLECNC ομάδα ή να εξετάσει το λύσεις παραγωγής επίπλων πάνελ και το ευρύτερο κατάλογος γραμμών παραγωγής επίπλων για να συζητήσουμε την ενσωμάτωση του Industry 4.0 για την ανάπτυξη του Nextion σας.
