09/04/2021

Lượt xem 838

9 quy trình chính chuyển đổi từ Công nghiệp 3.0 đến Công nghiệp 4.0

NexAIoT cung cấp các giải pháp dựa trên Hệ thống iAT2000 Cloud SCADA, hỗ trợ khách hàng trong việc xây dựng quản lý và vận hành các nhà máy sản xuất thông minh. NexAIoT cung cấp dịch vụ tư vấn sản xuất thông minh hỗ trợ khách hàng điều tra hiện trạng của nhà máy và đánh giá mức độ tự động hóa hiện tại của nhà máy. Thực tiễn cung cấp các báo cáo đánh giá và các giải pháp để nâng cấp Công nghiệp 4.0. Quá trình này được chia thành 9 giai đoạn dưới đây.

Giai đoạn công nghiệp 3.0: EtherCAT Machine Automation

Giai đoạn công nghiệp 3.1: Tự động hóa giám sát dây chuyền sản xuất

Giai đoạn công nghiệp 3.2: Tự động hóa quy trình với robot công nghiệp

Giai đoạn công nghiệp 3.3: Edge Computing kết nối thiết bị và tự động hóa

Giai đoạn công nghiệp 3.4: Quản lý thông tin sản xuất bằng dịch vụ đám mây

Giai đoạn công nghiệp 3.5: Hệ thống Decision Making tích hợp và thời gian thực ERP / MES / SCADA

Giai đoạn công nghiệp 3.6: Digital Headquarter cho hệ thống sản xuất phân tán  

Giai đoạn công nghiệp 3.7: Chuyển đối số doanh nghiệp và MASA

Giai đoạn công nghiệp 3.8: Dịch vụ sản xuất được số hóa và hỗ trợ AI

https://www.nexaiot.com/upload/images/20201125-14570658.jpg

 

1. Giai đoạn công nghiệp 3.0: EtherCAT Machine Automation

https://www.nexaiot.com/upload/images/20200922-16565925.jpg

Trong giai đoạn đầu, nhiệm vụ chính là nâng cấp các nhà máy sản xuất dựa trên lao động, máy móc cũ và nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) bằng bộ điều khiển chuyển động mở dựa trên công nghệ EtherCAT tốc độ cao, thuật toán điều khiển chuyển động do phần mềm xác định và hiệu suất tốc độ cao drives/motor, bộ mã hóa, bộ đếm và màn hình cảm ứng kích thước lớn. Quá trình nâng cấp được thực hiện với các kỹ sư và điều khiển điện tử, các dịch vụ tùy chỉnh máy theo yêu cầu để phát triển các máy sản xuất phi tiêu chuẩn cho các ngành công nghiệp khác nhau. Mục tiêu của giai đoạn Công nghiệp 3.0 là hỗ trợ khách hàng trong việc lập kế hoạch, thiết kế, phát triển và chuyển đổi các máy sản xuất phi tiêu chuẩn về cơ chế, điều khiển điện và quy trình để nâng cao hiệu quả sản xuất sản phẩm, năng suất và chất lượng ổn định. Quan trọng hơn, thông qua việc tùy chỉnh phát triển phần mềm, Industry 3.0 có thể cung cấp khả năng điều khiển chuyển động đa dạng và phức tạp hơn để rút ngắn thời gian đưa ra thị trường, đồng thời giảm chi phí phát triển.

Thiết bị

  1. EtherCAT multi-axis motion controller: NIFE200, NIFE300-GMC32
  2. Browser-based HMI:IPPC Series & JMobile Runtime PC
  3. Distributed I/O: NEIO Series, Yaskawa VIPA SLIO Series
  4. EtherCAT drive control integration solution: Yaskawa Sigma 7 Series, Shihlin Electric SDP Series

 

Giai đoạn công nghiệp 3.1: Tự động hóa giám sát dây chuyền sản xuất

https://www.nexaiot.com/upload/images/20200626-12214876.jpg

 

Trong giai đoạn thứ 2, mục tiêu là nâng cấp tất cả các loại máy móc tự động không đạt tiêu chuẩn, thiết bị sản xuất, cảm biến giám sát nhà máy và dụng cụ xử lý trong các nhà máy sản xuất hiện có. Lượng dầu, khí, nước, điện tiêu thụ, cộng với thông tin dây chuyền sản xuất và các giá trị khác được phần mềm trực quan hóa điều khiển đồ họa iSCADA thu thập tự động trong phòng điều khiển trung tâm thông qua giao thức truyền thông. Màn hình đồ họa giám sát toàn bộ nhà máy của iSCADA cung cấp trạng thái sản xuất theo thời gian thực, lời nhắc cảnh báo và truy vấn dữ liệu . Chuyên gia tư vấn của dự án tự động hóa cao cấp tiến hành khảo sát tại chỗ và sau đó sử dụng Hệ thống thông minh đám mây iAT2000 để chuẩn bị đánh giá nâng cấp tự động hóa giám sát đường dây, cung cấp dịch vụ kỹ thuật tích hợp hệ thống và xây dựng hệ thống giám sát tự động mà không cần đọc đồng hồ thủ công. Mục tiêu của Industry 3.1 là vận hành nhà máy với chi phí sở hữu tổng thể giảm.

Thiết bị

  1. SCADA: NISE3800-iSCADA Series
  2. PC-based PAC: NIFE Series
  3. HMI: IPPC Series & JMobile Runtime PC
  4. Distributed I/O: Yaskawa VIPA SLIO Series

 

Giai đoạn công nghiệp 3.2: Tự động hóa quy trình robot công nghiệp

https://www.nexaiot.com/upload/images/20200626-14372134.jpg

 

Trong giai đoạn thứ ba, trọng tâm của việc nâng cấp nhà máy sản xuất là sử dụng robot công nghiệp để thực hiện các hoạt động trạm lặp đi lặp lại, sắp xếp hợp lý và thực hiện các nhiệm vụ có tải trọng cao, độ chính xác cao và tốc độ cao mà con người không thể hoàn thành. Đối với các hoạt động lắp ráp và xử lý có độ phức tạp về không gian cao, cánh tay robot 7 trục có thể được sử dụng để hỗ trợ người vận hành giảm độ phức tạp và thời gian cũng như sản lượng và hiệu quả sản xuất. Bằng cách tích hợp hệ thống thị giác máy, việc xử lý, định vị và các hoạt động đa dạng hơn có thể được thực hiện. Thông qua nghiên cứu ứng dụng và điều tra tại chỗ của các kỹ sư tự động hóa rô bốt cao cấp, với giải pháp rô bốt thông minh iRAP2000, dây chuyền sản xuất, đánh giá lợi ích tích hợp tự động hóa máy & rô bốt và dịch vụ kỹ thuật tích hợp hệ thống được cung cấp để xây dựng dây chuyền sản xuất tự động hóa rô bốt hiệu quả cao.

Thiết bị

  1. Robot Controller: RCS Seriese
  2. Embedded Motherboard: RCB-100
  3. Robot Teach Pendant: TP-100
  4. Distributed I/O: NEIO Series

Giai đoạn công nghiệp 3.3: Edge Computing kết nối thiết bị và tự động hóa

https://www.nexaiot.com/upload/images/20200626-14453978.jpg

Trong giai đoạn thứ 4, điểm nhấn giai đoạn này là cung cấp ứng dụng và quản lý kỹ thuật số của nhà máy được sản xuất tự động hóa cao. Bước đầu tiên là sử dụng các giải pháp IoT gateway thông minh để tích hợp các thiết bị tự động hóa, từng thứ tách biệt trong nhà máy sản xuất, chẳng hạn như máy sản xuất, CNC và robot, sau đó xây dựng chúng như bản sao số (digital twin). Việc nâng cấp cũng nhằm hoàn thiện mạng lưới thiết bị toàn diện và thu thập thông tin sản xuất của các máy chế biến tại chỗ. PLC đến IoT Gateway và Edge Server trong phần mềm tích hợp IoT Studio và IoT tích hợp sẵn sẽ quản lý tất cả thông tin sản xuất và thực hiện lọc sạch dữ liệu ETL. Bảng điều khiển đa chức năng được thiết kế để phân tích KPI như một hệ thống quản lý sản xuất trực quan và cho phép truyền dữ liệu hai chiều với SCADA, SFC hoặc các phương pháp khác để phát triển hệ thống quản lý trên địa điểm sản xuất, sau đó vận hành với hệ thống doanh nghiệp hội tụ. Các chuyên gia quản lý và tư vấn dự án tự động hóa cao cấp hợp tác để tiến hành khảo sát thiết bị thực địa và tìm hiểu nhu cầu quản lý và đề xuất các khuyến nghị quản lý sản xuất thông qua Hệ thống iAT2000 Cloud Intelligent System.

Thiết bị

  1. Edge Server: NISE3800-Edge
  2. PLC to IoT Gateway: CPS Series
  3. CNC Gateway: NISE105-CNC Series
  4. Robot Gateway: SRB Series
  5. Non-protocol Gateway: VIC7000 Series

 

Giai đoạn công nghiệp 3.4: Quản lý thông tin sản xuất bằng dịch vụ đám mây

https://www.nexaiot.com/upload/images/20200626-1553466.jpg

Trong giai đoạn thứ 5, nhiệm vụ chính của việc nâng cấp là xây dựng một nhà máy sản xuất kỹ thuật số với cơ sở hạ tầng smart factory. Là nền tảng của quản lý sản xuất, cơ sở hạ tầng này có khả năng phát triển các hệ thống quản lý khác nhau như quản lý thiết bị sản xuất, theo dõi lịch sử sản xuất, dây chuyền sản xuất và bảng điều khiển giám sát KPI thiết bị. Để đáp ứng nhu cầu theo dõi thông tin khách hàng, tối đa hóa công suất sản xuất / tỷ lệ sử dụng, phân tích thông tin sản xuất & quy trình, bảng điều khiển quản lý trên được phát triển thông qua phần mềm tích hợp IoT Studio, IoT tích hợp PLC vào IoT Gateway và Edge Server. Khi thiết bị sản xuất được mở rộng, các nhà máy mới được nhân lên, và các khách hàng bên ngoài có nhu cầu theo dõi tiến độ sản xuất và lịch sử sản xuất, thì việc lưu trữ thông tin sẽ tiếp tục tăng lên. Thông qua việc áp dụng trao đổi thông tin bên ngoài, thiết bị được phân phối theo địa lý và quản lý dây chuyền sản xuất giữa các nhà máy, dữ liệu nhận được bởi IoT Gateway / Edge Server được truyền tới đám mây công cộng chính. Đây là những lợi ích của việc mở rộng linh hoạt các dịch vụ đám mây và quản lý tập trung các nhà máy kỹ thuật số. Việc triển khai giải pháp này yêu cầu một cuộc khảo sát tại chỗ do Tư vấn dự án tự động hóa nhà máy cấp cao thực hiện. Ngoài ra, một kiến ​​trúc sư Hệ thống đám mây sẽ tham gia với cố vấn dự án để cung cấp đánh giá đám mây thông tin quản lý sản xuất bằng cách sử dụng hệ thống tích hợp và Dịch vụ Edge. Giải pháp Industry 3.4 cung cấp các dịch vụ kỹ thuật chìa khóa trao tay tích hợp OT / IT / IoT / Cloud để tạo ra một nhà máy kỹ thuật số dành riêng cho công ty.

Thiết bị

  1. Edge Server: NISE3800-Edge & IoT Studio
  2. PLC to IoT Gateway: CPS Series & IoT Studio
  3. Mesh WiFi: IWF Series & nCare Software Suite
  4. SCADA System: FMCS, EMS
  5. MES: Production Line Management

 

Giai đoạn công nghiệp 3.5: Hệ thống Decision Making tích hợp và thời gian thực ERP / MES / SCADA

https://www.nexaiot.com/upload/images/20200626-15511126.jpg

 

Trọng tâm của việc nâng cấp trong giai đoạn thứ 6 là xây dựng một doanh nghiệp sản xuất thông minh tích hợp OT / IT. Nhà máy kỹ thuật số được xây dựng với iAT2000 tích hợp các hệ thống thông tin cần thiết cho hoạt động kinh doanh. Các nguồn thông tin bao gồm MES, WMS, ERP và các hệ thống khác, bao gồm các bước nhận đơn đặt hàng, xác nhận trạng thái của các nguồn lực khác nhau với ERP và WMS, hoàn thiện lịch trình sản xuất và năng lực sản xuất hiện tại với MES và ngày giao hàng cuối cùng trả lời đơn đặt hàng. Tài liệu tham khảo ra quyết định theo hướng dữ liệu này cung cấp cho nhân viên quản lý (Giám đốc điều hành, giám đốc nhà máy và giám đốc kinh doanh) và nhân viên điều hành ở tất cả các cấp để đạt được phân phối chính xác, tối ưu hóa việc sử dụng tài sản, khả năng hiển thị hiệu suất quản lý và cải thiện lợi nhuận của công ty... việc triển khai giải pháp này yêu cầu Kiến trúc sư doanh nghiệp tiến hành tìm hiểu các yêu cầu quản lý và sau đó là Tư vấn viên cao cấp về dự án tự động hóa nhà máy thực hiện khảo sát tại chỗ. Hệ thống iAT2000 Cloud Intelligent System sẽ được sử dụng để trình bày báo cáo triển khai nhà máy kỹ thuật số. Và các dịch vụ kỹ thuật tích hợp hệ thống OT / IT sẽ được cung cấp để xây dựng một nhà máy kỹ thuật số dành riêng cho công ty tuân thủ kiến ​​trúc mở và các tiêu chuẩn quốc tế.

Thiết bị

  1. SCADA: NISE3800-iSCADA Series
  2. SAP Edge Server: NISE3800-SAP & IoT Studio
  3. IT System: ERP/MES

 

Giai đoạn công nghiệp 3.6: Digital Headquarter cho hệ thống sản xuất phân tán  

https://www.nexaiot.com/upload/images/20200626-1605215.jpg

 

Nhà máy trình diễn thông minh I4.0 NEXCOM Huaya

 

https://www.nexaiot.com/upload/images/20200626-16060163.jpg

 

Trong giai đoạn thứ 7, chủ trương cần thiết của việc nâng cấp này là sắp xếp các nhà máy kỹ thuật số đã có cơ sở hạ tầng nhà máy thông minh để triển khai Digital Headquarter với phòng war-room của doanh nghiệp. Hệ thống trực quan của phòng tác chiến kết nối thông tin hoạt động quan trọng giữa nhà máy hóa chất kỹ thuật số và doanh nghiệp, đồng thời trình bày dữ liệu cốt lõi cho các quyết định hoạt động trong thời gian thực thông qua màn hình ma trận. Các nguồn thông tin của hệ thống trực quan bao gồm SFC, SCADA, MES, APS, CIM, WMS, ERP, SCM, CRM và các hệ thống khác, và các nhà máy sản xuất phân tán theo địa lý được tích hợp liền mạch. Giải pháp công nghiệp 3.6 nắm bắt các KPI chính của mỗi hệ thống trong thời gian thực, phát triển các mô-đun quản lý, lập lịch năng lực sản xuất bằng ảo hóa, điều chỉnh tài nguyên một cách linh hoạt và tăng lợi nhuận. Việc thiết lập giải pháp này yêu cầu Kiến trúc sư doanh nghiệp thực hiệnc tìm hiểu nhu cầu quản lý, và sau đó là Tư vấn cấp cao của Dự án Tự động hóa Nhà máy để tiến hành điều tra tại chỗ. Hệ thống thông minh đám mây iAT2000 sẽ được sử dụng để trình bày báo cáo triển khai war-zoom doanh nghiệp và các dịch vụ kỹ thuật tích hợp hệ thống OT / IT sẽ được cung cấp để tạo war-zoom doanh nghiệp theo thời gian thực với thông tin nhà máy kỹ thuật số và thông tin của công ty.

Thiết bị

  1. TV Wall in Enterprise War Room
  2. OT SaaS: FMCS
  3. OT SaaS: Production Line Management
  4. OT SaaS: Predictive Maintenance
  5. OT SaaS: EMS
  6. IT SaaS: iPDM
  7. IT SaaS: ERP/MES
  8. IT SaaS: NexWMS
  9. IT SaaS: iQC
  10. IoT SaaS: Mesh WiFi
  11. IoT Security SaaS : eSAFE

 

Giai đoạn công nghiệp 3.7: Chuyển đối số doanh nghiệp và MASA (Coming soon)

Giai đoạn công nghiệp 3.8: Dịch vụ sản xuất được số hóa và hỗ trợ AI

https://www.nexaiot.com/upload/images/20201106-14033953.jpg

 

Trong giai đoạn thứ 8, nhiệm vụ tập trung của nâng cấp là sử dụng Kiến trúc dịch vụ ứng dụng lưới của các mô-đun quản lý OT / IT và các chức năng của chúng trong Phòng chiến tranh doanh nghiệp để xây dựng các dịch vụ vi mô khác nhau cần thiết cho sản xuất thông minh. Các phân hệ quản lý lưu trữ và quản lý dữ liệu dưới dạng các hồ dữ liệu. Các nguồn dữ liệu bao gồm máy móc, thiết bị, tài sản, hệ thống, mô-đun quản lý có cấu trúc kép kỹ thuật số... Open RESTful API được sử dụng làm giao diện cho dữ liệu mở và sử dụng chức năng giữa các dịch vụ nhỏ để phát triển các ứng dụng thông minh kinh doanh. NexAIoT đã nghiên cứu và phát triển một nền tảng dữ liệu cho sản xuất thông minh. Thông qua nền tảng công nghệ iAT2000, dữ liệu từ nhà máy kỹ thuật số được kết nối với nền tảng dữ liệu được xây dựng với SAP Edge Server, nơi CRM, ERP, PLM, SCM, WMS, EDA, CIM, MES, QC, SCADA, FMCS, EMS, Production Quản lý đường dây và SFC có thể được tích hợp liền mạch. Nền tảng dữ liệu của NexAIoT mở ra các kênh giữa OT và hệ thống IT. Các nhà phân tích dữ liệu được sử dụng để xem xét nguyên nhân và kết quả của các vấn đề vận hành thông qua nền tảng học máy và xây dựng mô hình học máy hoặc toán học. Nền tảng dữ liệu dự đoán những rủi ro tiềm ẩn của công ty và sau đó đảm bảo công ty có lợi nhuận với những con số tích cực để hoàn thành chuyển đổi kỹ thuật số và sản xuất thông minh không biên giới. NexAIoT có đầy đủ các chuyên gia trong nhóm, bao gồm chuyên gia tư vấn cao cấp về dự án tự động hóa nhà máy, tư vấn quản lý cấp cao, nhà khoa học dữ liệu và nhóm tích hợp hệ thống OT / CNTT. Giải pháp thông minh trên nền tảng đám mây iAT2000 được thiết kế để tìm hiểu thông tin chi tiết về hoạt động xuyên hệ thống thông qua dữ liệu và chúng hỗ trợ các doanh nghiệp tạo ra một nhà máy sản xuất thông minh Industry 4.0 độc quyền.