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工業(yè)4.0背景下 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和信息化在工廠(chǎng)環(huán)境中的思考

放大字體??縮小字體 發(fā)布日期:2017-07-11??來(lái)源:中國(guó)機(jī)電產(chǎn)品交易網(wǎng)??作者:邢學(xué)海
核心提示:信息化的主要組成部分有數(shù)字化,計(jì)算,控制,網(wǎng)絡(luò)等。信息化的程度依賴(lài)于信息化的成本,收益,信息化實(shí)施的能力和信息化使用的能力。
  信息化的主要組成部分有數(shù)字化,計(jì)算,控制,網(wǎng)絡(luò)等。信息化的程度依賴(lài)于信息化的成本,收益,信息化實(shí)施的能力和信息化使用的能力。
 
  比如從ERP系統(tǒng)為例來(lái)說(shuō),ERP關(guān)系到企業(yè)的訂單、財(cái)務(wù)、人事、客戶(hù)關(guān)系等,直接影響企業(yè)的財(cái)務(wù)管理,收益比較高,ERP系統(tǒng)又在行業(yè)里大量應(yīng)用,具備良好的實(shí)施能力,多年的ERP產(chǎn)業(yè)發(fā)展,也具備較為成熟的產(chǎn)品形態(tài),也因此具備可接受的引入成本,同時(shí)ERP的使用者往往屬于工廠(chǎng)、企業(yè)的管理人員,具備較高的素質(zhì),有足夠的能力來(lái)使用ERP系統(tǒng)。從網(wǎng)絡(luò)的角度看,ERP系統(tǒng)可以主要通過(guò)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和WIFI實(shí)施。運(yùn)行的環(huán)境也接近于常見(jiàn)的IT系統(tǒng)。
 
  如果看MES系統(tǒng),它對(duì)接的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié),問(wèn)題領(lǐng)域更加復(fù)雜,生產(chǎn)制造不像財(cái)務(wù)等方面標(biāo)準(zhǔn)化程度高,概念模型化程度高,它的運(yùn)行環(huán)境需要更多的依賴(lài)于各種PLC控制的自動(dòng)化設(shè)備,其實(shí)還需要大量沒(méi)有數(shù)字化、計(jì)算化、連入網(wǎng)絡(luò)的部分配合。而MES系統(tǒng)涉及的生產(chǎn)環(huán)節(jié),很多操作人員的基本素質(zhì)根據(jù)行業(yè)不同差異性較大,總體上信息化能力不如ERP環(huán)節(jié)的人員。因?yàn)镸ES系統(tǒng)非標(biāo)的特點(diǎn)很顯著,難以形成規(guī)模化效應(yīng)顯著降低成本。
 
  一些信息化技術(shù),比如平板電腦,因?yàn)榭梢杂|屏操作,又和智能手機(jī)的操作方式接近,可以降低信息化使用的能力要求,對(duì)各個(gè)工位進(jìn)行信息化提供了良好的條件。AR/VR等技術(shù)也可以起到類(lèi)似作用。
 
  無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可以使設(shè)備聯(lián)網(wǎng)擺脫線(xiàn)纜的約束,使得聯(lián)網(wǎng)更加簡(jiǎn)單,布局更靈活。對(duì)于AGV小車(chē)、叉車(chē)等移動(dòng)物體,還需要一定的移動(dòng)性能力要求,wifi之類(lèi)的無(wú)線(xiàn)寬帶技術(shù)存在一定的性能問(wèn)題。
 
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  NB-IoT之類(lèi)的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)有哪些特點(diǎn)和問(wèn)題呢?
 
  無(wú)線(xiàn)、超低能耗、超大容量:NB-IoT和loRa比,有哪些競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和問(wèn)題呢?
 
  ·NB-IoT是運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò),運(yùn)營(yíng)在授權(quán)頻段上,LoRa運(yùn)營(yíng)在開(kāi)放頻段上,可以由企業(yè)自主建設(shè)。這里比拼的運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)。
 
  ·運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò),質(zhì)量好,覆蓋廣,這是優(yōu)點(diǎn),費(fèi)用相對(duì)高,這是缺點(diǎn)。數(shù)據(jù)必須通過(guò)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用對(duì)運(yùn)營(yíng)商依賴(lài)較強(qiáng),一方面是優(yōu)點(diǎn),可以使用運(yùn)營(yíng)商一攬子打包的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和后臺(tái)的云端服務(wù),缺點(diǎn)是失去了一定的獨(dú)立掌控權(quán),和某些方面業(yè)務(wù)的靈活度。
 
  ·另一方面,如果借鑒wifi經(jīng)驗(yàn)的話(huà),在開(kāi)放頻段上的方案,生態(tài)系統(tǒng)往往是企業(yè)、行業(yè)客戶(hù)的生態(tài)鏈,能夠提供更多、更靈活的業(yè)務(wù)方案,反饋也更加及時(shí),對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)、業(yè)務(wù)也會(huì)提供更靈活的支持。反之,運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的生態(tài)系統(tǒng)對(duì)于企業(yè)和行業(yè)客戶(hù)的理解要薄弱很多。這背后的生態(tài)系統(tǒng)是很重要的考量點(diǎn)。這可能是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)在行業(yè)應(yīng)用中最大的問(wèn)題。
 
  ·覆蓋廣覺(jué)得是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì),kindle的AT&T方案,移動(dòng)POS機(jī),這些應(yīng)用要使用蜂窩網(wǎng)絡(luò),就是因?yàn)楦采w廣和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量好。如果企業(yè)生產(chǎn)的洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào),銷(xiāo)往全國(guó),需要聯(lián)網(wǎng),又不需要用戶(hù)配置的話(huà),蜂窩物聯(lián)網(wǎng)可以充分利用運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的全國(guó)網(wǎng)絡(luò),甚至漫游的全球網(wǎng)絡(luò),這是開(kāi)放頻段技術(shù)無(wú)法提供的。
 
  ·超低能耗,帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)是可以把無(wú)源設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò),只要電池供電就可以。這個(gè)技術(shù)也一定程度上面臨著無(wú)線(xiàn)供電技術(shù)的挑戰(zhàn),在工廠(chǎng)這樣環(huán)境中,有些場(chǎng)景,電源可能并不遠(yuǎn),只需要解決最后1米的供電就可以。
 
  ·eMTC的VoLTE功能,如果不考慮和公網(wǎng)的電話(huà)連接,voLTE是成本高、復(fù)雜,而且不靈活的語(yǔ)音服務(wù)。在企業(yè)環(huán)境下,有很高、更便宜,更靈活,對(duì)業(yè)務(wù)支持更貼近的VoIP方案。
 
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  5G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
 
  ·移動(dòng)性和可靠的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量是另外一類(lèi),比如AGV小車(chē),需要移動(dòng)性的支持,在穿越倉(cāng)庫(kù)等遮攔物的時(shí)候,也需要有著可靠的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。
 
  ·5G網(wǎng)絡(luò)聲稱(chēng)的低延遲,高可靠性,是由運(yùn)營(yíng)商來(lái)運(yùn)營(yíng)和保障的,除了問(wèn)題,該如何處理?這和企業(yè)自建開(kāi)放頻段的網(wǎng)絡(luò)有很大不同。
 
  ·企業(yè)自建網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)屬于企業(yè),由供應(yīng)商建設(shè)和維護(hù),如果出了問(wèn)題,或者網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題帶來(lái)的影響,這是企業(yè)供應(yīng)鏈管理的問(wèn)題。
 
  ·如果使用運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò),在高實(shí)時(shí),高可靠性、高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境下出了問(wèn)題,該如何分清責(zé)任?汽車(chē)行業(yè)非常關(guān)心這個(gè)問(wèn)題,在工業(yè)制造領(lǐng)域,這個(gè)問(wèn)題或許沒(méi)有汽車(chē)行業(yè)那么關(guān)注,但是在某些場(chǎng)景下,這也是個(gè)問(wèn)題。
 
  ·把網(wǎng)絡(luò)交給運(yùn)營(yíng)商,意味著企業(yè)失去了一定的控制力,運(yùn)營(yíng)商如何讓企業(yè)放心
 
  ·把網(wǎng)絡(luò)交給運(yùn)營(yíng)商,也意味著企業(yè)失去了靈活性,運(yùn)營(yíng)商如何能打造出一個(gè)對(duì)企業(yè)和行業(yè)友好的、具備豐富經(jīng)驗(yàn)和能力的生態(tài)系統(tǒng),能夠在網(wǎng)絡(luò)、信息系統(tǒng)、和企業(yè)業(yè)務(wù)之間更好的連接和服務(wù)。
 
  如果綜合來(lái)看,信息化的成本,收益,信息化實(shí)施的能力和信息化使用的能力,這些都需要整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的努力,尤其是最后給客戶(hù)交付企業(yè)方案的合作伙伴。在這方面,WIFI,企業(yè)IP網(wǎng)這些行業(yè)的巨頭和伙伴占據(jù)了先機(jī)。
 
  現(xiàn)在大部分企業(yè)還在進(jìn)行自動(dòng)化改造,企業(yè)生產(chǎn)工藝、流程的改進(jìn)主要靠工程師來(lái)完成。未來(lái)信息化、工業(yè)4.0進(jìn)展到一定程度,軟件開(kāi)始掌管越來(lái)越多的控制,變化的部分會(huì)越來(lái)越多的通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。軟件會(huì)帶來(lái)高度定制化、快速變更、靈活適應(yīng)等新能力,同時(shí)工廠(chǎng)也需要越來(lái)越多的信息化人員,在軟件領(lǐng)域進(jìn)行的快速迭代,敏捷開(kāi)發(fā),DevOps(研發(fā)運(yùn)維一體化),遠(yuǎn)程更新,灰度發(fā)布,軟件即服務(wù),微服務(wù)這些理念和實(shí)踐都將會(huì)帶入到工業(yè)制造領(lǐng)域,改變生產(chǎn)制造,改變生產(chǎn)和消費(fèi)者的關(guān)系。

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