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[周报全文]制造业:车间的网络技术

2003年08月18日 00:00:00 | 作者:佚名 | 来源:$page.getBroMedia() | 查看本文手机版

摘要:制造业:车间的网络技术

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    制造业:车间的网络技术


    工厂在寻找网络解决方案


    当你想象一家现代化制造工厂的情景时,很可能出现的情况是:巨大的机器人的机械臂和其他自动化机器浮现在你的脑海中。

    从亨利·福特引入生产线之日起,制造业就一直在追求效率,而计算机多年来一直是推动一些最伟大进步的发展动力。今天,制造商将取得进步的目光转向了各种各样的基于网络的工具:从用于复杂的库存控制和供应链管理功能的无线电频率ID(RFID)标签,到B2B电子商务交易。

    然而在利用其中一些诱人的新技术之前,制造商必须面对一个存在已久的问题:淘汰多余的不兼容的网络技术,用企业标准的以太网和IP取而代之。

    混乱的工厂车间

    目前,工厂使用多种类型的网络来控制机器,而这些网络支持各式各样的专有协议,如制造自动化协议、控制信息协议和Modbus。

    这种多样性增加了维护费用并且给采集用于企业规划的数据(生产中的实时统计数据)造成了困难。

    因此,许多制造商现在实行一种全以太网战略,将办公室PC和运行工厂设备的可编程逻辑控制器(PLC)都连接到同样的基础设施中。

    Newell Rubbermaid公司就是这样一家公司。这家公司多年来在工厂中采用多种网络技术(包括以太网和令牌环)和多种专有控制协议。但是公司的首席分析师Dick Emford说,以太网和IP正在取代这些技术。

    Newell Rubbermaid公司能够将工厂的基础设施连接到公司的企业网络上,但是这样做需要复杂的协议转换和网络桥接器。而以太网将所有的东西都放置在同一个平台上。

    Emford说,在采用了共同的技术后,“需要经过的网关减少了,媒体转换也减少了。”

    他补充说:“它使企业的所有部门都可以共享共同的后端系统。网络仅仅成为了一种传输层,将服务器或制造设施连接在一起。”

    以太网甚至被用于工厂车间管理:打卡。当Newell Rubbermaid公司雇员上班时,他们用扫描磁性ID代替了打纸卡。

    一台LAN服务器记录工作时间并与公司的工资和会计系统相连接,因此加快了工资单处理和完成其他人力资源管理任务的速度。

    Emford说,在以太网上实现标准化提高了IT管理的效率并且降低了成本。他说:“人们不熟悉过去的一些专有技术,但都熟悉以太网。”他说,令牌环等一些较老的技术和专有PLC设备费用十分昂贵,“而我可以以50美元左右的价格得到一块以太网网卡。”

    但是,将工厂车间与办公室网络融合在一起也带来了一些风险。俄亥俄州Goodyear轮胎与橡胶公司LAN与电子商务部IT小组负责人Kim Smith说:“它带来了内部安全问题。”

    在28个国家设有工厂的Goodyear公司正在几个制造设施中部署以太网。这家轮胎生产商的企业网是基于Enterasys Networks设备的,这种设备将被用于运行和管理工厂中的工业过程和设备,取代用于控制重型设备的多种专有技术。

    在工业设备与公司的企业系统和Internet连接到同一个网络中后,Goodyear将借助内部防火墙技术来管理接入,而内部防火墙技术也是公司用来防止黑客进入其全球网络的技术。

    Smith说:“我们必须确保某个人按动自己PC上的按钮不会启动车间中的某个过程:不管他是因为失误还是故意的。”

    瞧,没有电线

    以太网的应用常常伴随着无线技术的到来。

    通过使用无线来淘汰用于支持从库存到生产线的基于纸张的系统,各公司减少了费用,并加快了反应速度。

    当RFID(一种用于跟踪物品的小型无线电标签)等下一代无线技术到2005年进入发展高潮并取代条形码时,未来的发展前景将会改变。然而即使在目前,无线技术也正在使工厂车间和仓库发生革命性变化。

    IDC最近发表的一份对无线应用采用情况的调查显示,68%的汽车和航天制造商在使用无线技术,或处于部署的初期阶段。在组装制造业中,这个数字为43%,而在过程制造业中,这个数据为51%。

    康涅狄格州的系统集成商Doran Associates公司主管Joy Doran说:“我们的客户在使用无线应用后,生产力提高了40%。无线技术使公司可以将注意力放在过程上,并且使它们可以查明故障,节省纠正所花费的时间。”

    Eastman Chemical公司从自己的亲身经历体会到了这点。5月,这家公司为其第七个仓库配备了无线库存系统。助理移动项目经理Dave Hrivnak说,部署的费用大约为5万美元,但回报非常快。

    他说:“去年,我们的实地库存盘点用了六个人和两天时间,并在基于纸张的系统上加班了48小时。今年配备了无线设备后,完成这项工作只用6个人和4个小时的时间。”

    Hrivnak说:“这是个简单的概念,但是我们得到的是数据的重复利用。我们可以使数据供其他人员使用,如计划和送货人员。”

    专家说,无线应用的最大吸引力就是这类回报。IDC公司分析员Richard Dean说:“移动性一般可以在很短的时间内收回成本,这是可以测量的。”

    管理产品

    将网络标准化的努力与新型无线基础设施相结合后(+微信关注网络世界),你就拥有了一个可以支持产品生命周期管理(PLM)工具的网络。

    制造商说,他们希望利用PLM技术创建一幅反映整个制造过程的整体视图,而这种视图是在使用产品数据管理工具以及购买、供应链和营销应用等零散的工具时从不能提供的。让来自这些应用的数据通过网络或Internet组合在一起并被共享,PLM工具使这种希望变为现实。

    实际上,PLM让左手知道右手正在干什么,因此使用户之间不再像是一场接力赛,而更像是一种协作的努力。

    在工程师设计产品的同时,车间经理可以根据装配线的需要购买工具,采购经理可以开始采购原材料。

    据ARC Advisory Group说,由于60%~80%的生产成本产生在设计阶段,因此协作非常关键。

    ARC副总裁兼顾问服务部总经理John Moore说:“现在出现了一个巨大的变化,公司变得不那么垂直了,因此它们必须协作。”最近的一份ARC研究显示,70%的企业在今后三年里计划增加对PLM软件的投资。

    2002年生产和销售了近10亿美元的照明器材和控制设备的Genlyte Thomas就是其中的一家公司。Genlyte正在为其四家工厂的设计工程师部署PLM。PLM工具由3D建模工具Autodesk Inventor和2月份部署的基于Web的协作工具Autodesk Streamline组成。

    Genlyte集团CIO Rick Blanchard估计PLM的部署费用在600万美元到1000万美元之间,他同时预测企业收入将增加10%,生产力将提高20%。

    IBM公司PLM全球营销经理Steve Shoaf说:“问题不在技术上,这是业务问题。你必须改变你开展业务的方式。你必须更紧密地控制你的业务过程中发生的情况。”

    这正是Bertrandt公司的目标。这家公司希望通过将Catia 3-D设计软件和来自Dassult公司的Enovia PLM软件与SAP R3后勤与采购应用集成在一起。

    Bertrandt公司应用战略经理Bernhard Zechmann说:“我们需要所谓的并行工程设计。”他还说:“我们所建立的是过程与产品之间的联系。”

    机器人仍可能在年度报告中独占公众的目光,但是,未来的工厂将受到PLM这类看不见的软件工具的驱动,这类软件将会遍布于那些基于工业标准的有线或无线网络的四处分散的组织之中。”


    制造业还有什么热点?

    全美制造商协会和Ernst & Young最近发表的一份研究显示,33%的制造业公司今年增加了在电子商务项目上的投资。其中,6%的公司投资增加了15%以上。研究说,投资的最初驱动因素是在销售/服务链以及其他生产系统中提高生产力和节省费用。最大的过程改进出现在客户服务中,36%的被调查者提到了他们的订单管理过程中效率的提高。


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