工業(yè)物聯(lián)網(wǎng):制造業(yè)也要過上“云上的日子”
一種具有可伸縮和有彈性IT性能的計算類型,為使用因特網(wǎng)技術(shù)的用戶提供的一種服務(wù)。加特納公司(Gartner, Inc.,一家主要的信息技術(shù)研究與咨詢公司)如此來定義云計算。在云計算席卷人們生活等各個領(lǐng)域之后,工業(yè)行業(yè)中有很多討論,這就是云技術(shù)是否能用于制造業(yè),云制造的想法是否正確?鑒于有安保方面的顧慮,制造商應(yīng)從什么應(yīng)用開始,找到云制造的突破口?而更為重要的是:制造商為什么要關(guān)注云制造?
云計算的工作像一臺計算機的操作系統(tǒng),在一個共享、基于因特網(wǎng)軟件和硬件的基礎(chǔ)架構(gòu)上管理多個應(yīng)用。為云制造為制造商提供很多收益,比如一個托管平臺,可以運行組織中廣泛使用的多種應(yīng)用。除了今天的培訓(xùn)應(yīng)用、工作流和移動性,智能設(shè)備報告還可以在多數(shù)優(yōu)質(zhì)制造應(yīng)用中采用,它們都與基于云的主機有天然親密的關(guān)系。另外,有些企業(yè)開始使用基于網(wǎng)站、服務(wù)器許可應(yīng)用,然后按一定比例擴展到云,這可以讓用戶逐步使用、逐步熟悉和逐步成長,最后完成遷移。隨著因特網(wǎng)帶寬、可靠性和安全性的提高,無論如何,我們也將看到在云制造中增加的控制和安全功能,而這僅僅是時間問題。
在2000年的早期,活動服務(wù)器網(wǎng)頁(ASP)模式就有點云的雛形:應(yīng)用服務(wù)提供商負(fù)責(zé)提供基礎(chǔ)架構(gòu)和軟件的維護,支持瀏覽器的訪問。通常,ASP的內(nèi)容是比較單一的。比如,企業(yè)資源計劃(ERP)或者制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)是流行的托管應(yīng)用,因為他們有很多相似的使用特性:他們都有巨大的終端用戶數(shù)量,需要滿足不同部門的需求(例如:運營部門、倉庫部門、質(zhì)量部門),還能快速實施、升級和分布。多種需求的一致性需要維護,對一個組織的基礎(chǔ)架構(gòu)不會帶來巨大負(fù)擔(dān),根據(jù)需要能重新配置的靈活性是ASP最具吸引力的價值體現(xiàn)。在2000年,不幸的是很多需求被瘋狂的技術(shù)所驅(qū)動,當(dāng)通信市場需求的增長快于供給時,制造外包的模式驅(qū)動了原始設(shè)備制造商(OEM)"遠(yuǎn)程監(jiān)視"的需求,以確保計劃推進(jìn)和訂單完成。當(dāng)這個市場破裂時,ASP模式也與它一起墜落了。
現(xiàn)在,讓我們快速進(jìn)入到2010年。知識工人的短缺,勞動力的減少,以及資金的缺乏和限制正使云技術(shù)走向成熟。這種"虛擬操作系統(tǒng)"環(huán)境為公司提供了價廉的主機軟件,用戶容易使用且沒有邊界的限制。但云計算對于制造商而言仍有一種不確定性,他們?nèi)耘腔灿诎脖5膿?dān)心之中,因為幾年前黑客使用"震網(wǎng)"蠕蟲對工業(yè)控制應(yīng)用發(fā)動了攻擊(HMI和DCS/PLC系統(tǒng))。
已經(jīng)發(fā)生的事實是很多基于云的服務(wù)和產(chǎn)品,開始把電力與云基礎(chǔ)設(shè)施相結(jié)合,為制造商專門創(chuàng)建一種波形分析服務(wù)軟件。這種軟件使用云計算完成報告、培訓(xùn)和應(yīng)用托管。移動設(shè)備的報告、基于網(wǎng)頁(Web)儀表板畫面、工業(yè)業(yè)務(wù)過程管理(BPM)和工作流自動化使制造商已經(jīng)從云計算中獲得了收益。
在智能設(shè)備上完成了有實時工廠數(shù)據(jù)的報告
還有什么設(shè)備能比手機或平板電腦使用起來更容易?界面容易操作與互動,圖形賞心悅目并且人性化,更重要的是信息按需而來,并且根據(jù)上下文還可以搜索更多內(nèi)容。最新的手機報告應(yīng)用都通過云連接主機,把實時數(shù)據(jù)推送到用戶的手中,并能夠?qū)σ汛鎯Φ臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析,完成最終報告。這些服務(wù)自動完成了繁重?zé)o趣的數(shù)據(jù)提取、應(yīng)用分析和安全傳輸,同時還允許用戶對想要的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單互動。
制造商的收益很多,包括可變的伸縮性、降低了IT成本、提高了靈活性和性價比。當(dāng)用戶網(wǎng)絡(luò)需要擴大時,云計算還支持對不同類型數(shù)據(jù)庫的訪問能力,可以完成對異構(gòu)混合應(yīng)用數(shù)據(jù)的提取和分析。
基于 Web的儀表盤的交互型操作
隨著智能設(shè)備完成報告,正在形成一種新的分析和決策支持形式,這恰是云已準(zhǔn)備就緒的。企業(yè)制造智能(EMI)是移動設(shè)備報告的更進(jìn)一步,它創(chuàng)建一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),與一些要素比較后再顯示出來。它通過"如果--怎么做"回答了用戶詢問,創(chuàng)建多維因素報告,還能匯集存于不同應(yīng)用中的信息-ERP、MES、歷史數(shù)據(jù)-用結(jié)構(gòu)化查詢的方式列在一起,因數(shù)據(jù)更新接近于實時,所以能夠保證查詢結(jié)果的及時性??梢园阉鳛樯傻牡诙N報告。EMI報告是關(guān)于關(guān)鍵績效指標(biāo)(KPI)的,可以幫助公司挖掘和理解工廠運行過程中深層次的因素,諸如提出對生產(chǎn)線產(chǎn)/質(zhì)量下降、能耗增加或停機原因的洞見。這種報告還可以幫助培訓(xùn)新員工,提供基于實時運行數(shù)據(jù)的情景,進(jìn)行"如果-怎樣做"、"原因-影響"的練習(xí)。
工業(yè)業(yè)務(wù)流程管理/工作流
另一個使用云技術(shù)獲得非常好效果的制造/工廠現(xiàn)場應(yīng)用是工業(yè)業(yè)務(wù)流程管理(BPM)。由于允許制造商建模、執(zhí)行、分析和改進(jìn)他們的過程,BPM使他們的過程可重復(fù)、可強制和可跟蹤??蓽y量的結(jié)果對遵從組織規(guī)范是最基本的,對提高營業(yè)額或者實施諸如精益生產(chǎn)和六西格碼等項目也是非常必要的。
BPM從檢查過程或者規(guī)程的重復(fù)特性開始,結(jié)合遵從規(guī)范或者基于標(biāo)準(zhǔn)運行規(guī)程和/或最佳實踐。BPM還能捕捉已出現(xiàn)的問題,及時做出糾正措施的行動。諸如:進(jìn)料質(zhì)量等級或者質(zhì)檢不合格,對產(chǎn)品進(jìn)行召回。
自動化供應(yīng)商諸如:羅克韋爾自動化(Rockwell Automation)、英維斯(Invensys)和通用電氣(GE)等公司已經(jīng)開發(fā)出了工業(yè)工作流產(chǎn)品,對BPM中的規(guī)程強制、業(yè)務(wù)物流和過程改進(jìn)功能進(jìn)行了具體表達(dá)。
BPM過程工作流的一個例子是:從響應(yīng)一個"觸發(fā)"事件開始,然后啟動一個順序或者一組并行的行動。每個人的完整行為與其他內(nèi)容一起,即:文檔、屏幕、其他與過程相關(guān)信息的處理行為 -- 都包含和建模到工作流中。
因為提供了對信息的單點訪問,與部門邊界和地理位置無關(guān),所以云技術(shù)提供的BPM和工作流具有發(fā)揮他們真正潛力的應(yīng)用能力。
光明的未來
云制造為制造商提供很多收益,比如一個托管平臺,可以運行組織中廣泛使用的多種應(yīng)用。除了今天的培訓(xùn)應(yīng)用、工作流和移動性,智能設(shè)備報告還可以在多數(shù)優(yōu)質(zhì)制造應(yīng)用中采用,它們都與基于云的主機有天然親密的關(guān)系。另外,有些企業(yè)開始使用基于網(wǎng)站、服務(wù)器許可應(yīng)用,然后按一定比例擴展到云,這可以讓用戶逐步使用、逐步熟悉和逐步成長,最后完成遷移。隨著因特網(wǎng)帶寬、可靠性和安全性的提高,無論如何,我們也將看到在云制造中增加的控制和安全功能,而這僅僅是時間問題。