基于工业物联网的制造业资产管理方式

标签:物联网

访客:5477  发表于:2016-10-09 11:23:21

如今,工业网络在制造行业中的应用已司空见惯,而其最前沿的应用可以延伸到安全管理、能源管理、嵌入式WEB服务器和资产管理等新兴领域。制造业中的资产管理已经成为了一个传统概念,而随着工业物联网(Industrial Internet of Things,IIot)的发展,这一旧事物也焕发了新生命。在资产管理过程中利用工业物联网技术,资产管理的对象将不再仅限于生产线、车间等,工厂中特定的设备也将被纳入资产管理的范围中。特定设备可以是机器人、电动机、阀门或I/O模块。

制造业中资产管理应用的发展主要归因于数据挖掘、存储与分析技术的飞速进步,监管者可以获取特定设备的全部信息,而不再是仅能搜集关于设备的碎片式信息。

资产管理的利益效应已经众所周知,但若想从资产管理中获益,就需要提高设备中存储的信息量。设备中存储的信息被分为两类。一类是识别数据(identification data,I-data),另一类是维护数据(maintenance data,M-data)。I&M数据包含了用于描述网络化设备的所有信息。识别数据包括设备序列号、软硬件版本等,存储在设备的只读存储器中;恰恰相反,维护数据存储在设备的可读写存储器中,包括设备的安装位置、安装时间、厂级唯一标识符等,这些信息是随着设备的位置和配置变化而改变的。

下面举两个例子来帮助读者理解I&M数据。

同型号的多个机器人通过工业网络相连接,这些机器人被安装配置于不同的时间点,有些机器人已经升级到最新版本。通过I&M数据审计,维护工程师可以迅速确认哪些机器人没有安装最新固件。在大型工业网络中,这一应用将给工厂带来丰厚利益,因为识别数据可以帮助工程师快速区分设备。因此,I&M数据可以被看作一种智能化设备铭牌。

维护数据不仅需要在设备安装配置时被写入设备存储,在生产过程中同样要写入维护数据。设备的运行状态不同时,设备中的智能硬件会产生不同的状态信号,当设备满足某种特定的预设维护条件时,智能设备会激发特定的维修状态信号。为了使读者更好地理解以上过程,图1用扩展交通灯模型来展示设备的运行状态。


基于工业物联网的制造业资产管理方式

图1 扩展交通灯模型

如图1所示,除了设备失效状态,该设备的维修状态还包括预告警状态“可以维护”和“需要维护”。例如,已知阀门在10000次动作后会失效,工厂主管将“可以维护”预告警值设置为8000,“需要维护”预告警值设置到9000以上,避免非计划停机造成损失。

ISA95规定,I&M数据需要由现场层级传输到MES或ERP层级。随着物联网的发展,这种传输将会基于一种扁平化网络架构,因此,资产管理的概念也需要包含连接各种资产的网络,即网络也是一种“资产”。网络的管理基于各种常见协议,如SNMP、LLDP、HTTP等,通过协议可以查看带宽、连接状态甚至是网络拓扑。

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