為提高競爭力，制造商需要從整個生產(chǎn)環(huán)境中生成的數(shù)據(jù)中實時了解其運營情況。這是減少停機時間、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加工廠產(chǎn)量和實現(xiàn)其他業(yè)務驅(qū)動目標的關鍵舉措。

為了實現(xiàn)這些目標，明智的制造商正在通過創(chuàng)新的邊緣計算解決方案來進行運營轉(zhuǎn)型，這些解決方案能夠自動收集數(shù)據(jù)，而且是在更靠近數(shù)據(jù)產(chǎn)生的地方對數(shù)據(jù)進行處理和分析。利用這些智能制造解決方案，智慧系統(tǒng)可立即采取行動，優(yōu)化從機械性能和設備維護直至供應鏈、物流和工廠安全的各個方面。

我們有充分的理由將數(shù)據(jù)分析移到邊緣，而不是將所有需要處理的內(nèi)容發(fā)送到企業(yè)數(shù)據(jù)中心或者云數(shù)據(jù)中心。例如，當一臺機器出現(xiàn)故障跡象，或者當有缺陷的材料進入生產(chǎn)線，或者當計算機視覺系統(tǒng)檢測到違反安全規(guī)定的跡象時，都是這種情況。此類事件需要立即響應——這就是在靠近數(shù)據(jù)產(chǎn)生的地方進行分析，而不是將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程數(shù)據(jù)中心進行分析的關鍵原因。其他原因還包括發(fā)送這么多數(shù)據(jù)的成本以及在邊緣決策時存儲這些數(shù)據(jù)的成本。還有一個原因是可能會失去與遙遠的云或者企業(yè)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡連接。

業(yè)界研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)制造商已經(jīng)或者正在使用收集、處理和分析數(shù)據(jù)的邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)解決方案來變革他們的運營。2019年的一份研究報告發(fā)現(xiàn)，87%的制造商已經(jīng)在采用邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)解決方案。

正如《信息時代》一篇文章的標題所宣稱的那樣，“邊緣計算是通向智能制造的入口。”

邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)解決方案的主要應用情形

微軟委托開展的“物聯(lián)網(wǎng)信號”研究報告突出介紹了制造業(yè)環(huán)境中邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)解決方案的應用情形。該報告基于一項國際調(diào)查，發(fā)現(xiàn)制造業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的主要應用情形是工業(yè)自動化、質(zhì)量和合規(guī)、生產(chǎn)計劃和調(diào)度、供應鏈和物流，以及工廠安全和安保。

讓我們從更高層面上看一看這些有趣的應用情形，這些應用說明了邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)策略為實現(xiàn)更智能的制造策略鋪平了道路。

工業(yè)自動化

在當今數(shù)字化驅(qū)動的制造環(huán)境中，有太多的傳感器和設備，產(chǎn)生了太多的數(shù)據(jù)，是不可能依賴于人工進行處理的。制造商希望實現(xiàn)整個工廠系統(tǒng)監(jiān)控的自動化，對異常情況和問題的響應（比如設備出現(xiàn)過壓跡象）也要自動化。通過監(jiān)控應用程序的即時反饋，智能系統(tǒng)自動、主動地糾正某些問題，然后提醒工廠車間的操作人員注意這些問題。

這方面有一個例子：邊緣計算系統(tǒng)注意到一個進料罐料位過低，便告訴生產(chǎn)機器放慢速度，這樣就不會耗盡原材料。同時，它向上游工序發(fā)出信號，以加快速度，并通知工廠操作人員正在發(fā)生的事情。

質(zhì)量與合規(guī)

邊緣計算解決方案是通過實時質(zhì)量控制過程來保持最佳產(chǎn)品質(zhì)量的關鍵。例如，制造商現(xiàn)在可以結(jié)合使用來自物聯(lián)網(wǎng)傳感器的數(shù)據(jù)、計算機視覺和機器學習功能，自動對產(chǎn)品和材料進行視覺檢查、檢測故障，并自動從生產(chǎn)線上剔除有缺陷的產(chǎn)品。有了邊緣計算，他們能夠比任何人類檢查員更快、更準確地完成這類工作。

像這樣的功能可以大大節(jié)省成本。麥肯錫公司（McKinsey&Company）的一項研究發(fā)現(xiàn)，與基于人工檢測的流程相比，人工智能質(zhì)量測試將生產(chǎn)率提高了50%，缺陷檢出率提高了90%。

這些過程很大程度上依賴于邊緣計算解決方案。

在另一個重要的應用情形中，邊緣計算幫助制造商自動收集并管理法規(guī)和合規(guī)方面的信息。實現(xiàn)自動化后，制造商避免了采用手動數(shù)據(jù)收集方法所帶來的錯誤和其他疏忽，人們也不必手拿紙夾板在生產(chǎn)車間里走來走去進行記錄，而生成的報告會更為準確。

這方面有一個例子：戴爾技術公司的合作伙伴IMS Evolve與英國一家大型連鎖超市合作，使用邊緣計算將冰箱自動設定在正確的溫度上，以符合食品質(zhì)量標準，避免浪費，減少了昂貴的過度制冷。

生產(chǎn)計劃和調(diào)度

邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)解決方案通過制訂更好的生產(chǎn)計劃和調(diào)度，以及對生產(chǎn)線的實時監(jiān)控，幫助制造商提高產(chǎn)品質(zhì)量和工廠產(chǎn)量。

一家企業(yè)認識到，其生產(chǎn)過程需要200多次人工檢查，而這些檢查占用了總生產(chǎn)時間的30%。工廠操作人員希望能把這些檢查自動化，以提高產(chǎn)能。他們安裝了傳感器來監(jiān)測整個生產(chǎn)過程中的溫度、濕度和灰塵濃度。然后，邊緣分析解決方案接收來自傳感器的數(shù)據(jù)，并實時深度分析可能影響所生產(chǎn)組件質(zhì)量的變化因素。在部署的6個月內(nèi)，新的基礎設施系統(tǒng)覆蓋了工廠70%的區(qū)域，消除了每年5000小時的人工數(shù)據(jù)輸入。

工廠安全和安保

物聯(lián)網(wǎng)設備和計算機視覺功能相結(jié)合，現(xiàn)在是提高制造環(huán)境安全的關鍵所在。尤其是邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)解決方案的興起，增強了安全和安保，產(chǎn)生了巨大的影響。

例如，使用計算機視覺功能來全方位監(jiān)控制造工廠內(nèi)外的安全操作，在最惡劣的環(huán)境中部署最堅固的系統(tǒng)，因此，工人們不必在危險區(qū)域頻繁地進行檢查。在另一種應用情形中，計算機視覺可以幫助制造商密切監(jiān)視企業(yè)的車輛、財產(chǎn)、現(xiàn)場受傷情況以及設施的損失或者失效狀態(tài)。一旦確定了KPI，借助于安全和安保解決方案可更好地保護員工和財產(chǎn)。

讓我們開始

由于傳感器成本的大幅下降，使得在生產(chǎn)的每一階段都能收集數(shù)據(jù)，如今的制造商正在生產(chǎn)大量數(shù)據(jù)，現(xiàn)在他們需要邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)解決方案來充分利用所有這些數(shù)據(jù)。這方面有好消息。制造業(yè)的邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)解決方案正在變得更好、更智能、更易于部署。
責編AJX