人們普遍認(rèn)為，減少計(jì)劃外停機(jī)時(shí)間或?qū)U品減少哪怕幾個(gè)百分點(diǎn)，都可以為制造商節(jié)省數(shù)百萬美元。問題是，您的組織是否具備必要的組織和技術(shù)成熟度來開展工業(yè) 4.0 和預(yù)測分析項(xiàng)目？

一旦您觀看了 Mo Abuali 所做的演講，您將能夠更好地回答這個(gè)問題。Mo Abuali 是辛辛那提大學(xué)的兼職教授。他的重點(diǎn)是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā) (IIoT) 和工業(yè) 4.0 的實(shí)際應(yīng)用，以對(duì)核心制造流程實(shí)施預(yù)測分析。

Abuali 還討論了以系統(tǒng)化方法支持工業(yè) 4.0 的“行業(yè)數(shù)字工具”，重點(diǎn)關(guān)注連接和數(shù)據(jù)管理，以及可從維護(hù)和質(zhì)量 4.0 項(xiàng)目中獲得的投資回報(bào)。

演講結(jié)束后，阿布阿里回答了觀眾的問題。正如您將在下面看到的，這些問題和他的答案都很好。

問題：一旦解決了識(shí)別和優(yōu)先考慮預(yù)測分析最引人注目的可能性的挑戰(zhàn)，下一步就是證明經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)案例的合理性。您如何計(jì)算業(yè)務(wù)案例？

Abuali：計(jì)算預(yù)測分析的業(yè)務(wù)案例是關(guān)鍵的一步，首先要進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)字評(píng)估，考慮公司的制造戰(zhàn)略、連接性、生產(chǎn)/質(zhì)量/維護(hù)支柱、網(wǎng)絡(luò)、布線的 IT 基礎(chǔ)設(shè)施需求，以及所需的傳感器和硬件。與正常運(yùn)行時(shí)間、備件、勞動(dòng)效率、平均故障前時(shí)間和平均維修時(shí)間相關(guān)的關(guān)鍵指標(biāo)是業(yè)務(wù)案例成本效益計(jì)算的關(guān)鍵指標(biāo)部分。

問題：如何最大限度地利用現(xiàn)有技術(shù)，例如制造執(zhí)行 (MES) 或企業(yè)資源規(guī)劃 (ERP)，以更好地補(bǔ)充我的預(yù)測分析計(jì)劃？

Abuali：互操作性是預(yù)測分析技術(shù)實(shí)施的關(guān)鍵要素，可以最大限度地與公司內(nèi)的現(xiàn)有技術(shù)集成。這包括出于數(shù)據(jù)收集目的與車間（OT 層）上的各種資產(chǎn)類型、流程和 CNC/PLC 控制器的互操作性，以及頂層（IT 應(yīng)用層）的互操作性，以實(shí)現(xiàn)可能的集成MES 和 ERP 系統(tǒng)以及其他遺留解決方案所需的?；ゲ僮餍孕枰哂虚_放式架構(gòu)的軟件技術(shù)，其中包括驅(qū)動(dòng)程序、應(yīng)用程序編程接口 (API)（例如 REST-API），以實(shí)現(xiàn)從車間到頂層的 IT/OT 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)通信。

問題：基于物聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā)的維護(hù)和生產(chǎn)系統(tǒng)集成有哪些好處？我如何衡量成功？

Abuali：我們的愿景是利用預(yù)測分析實(shí)現(xiàn)零停機(jī)、零缺陷、零浪費(fèi)的制造。進(jìn)行數(shù)字評(píng)估并制定您的短期（試點(diǎn)）和長期（規(guī)模）戰(zhàn)略，并實(shí)施正確的軟件和硬件技術(shù)來支持您的業(yè)務(wù)案例。衡量人員、流程和技術(shù)方面的成功因素，從而實(shí)現(xiàn)最終的成本效益和投資回報(bào)率工廠。您的員工使用成功的技術(shù)實(shí)施來改進(jìn)維護(hù)流程，最終將改善正常運(yùn)行時(shí)間、勞動(dòng)效率、備件和維護(hù)計(jì)劃等 KPI。

問題：將預(yù)測分析與維護(hù)或生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)集成的一些關(guān)鍵挑戰(zhàn)是什么？

Abuali：關(guān)鍵的集成挑戰(zhàn)通常圍繞著與遺留/紀(jì)念碑 IT 系統(tǒng)集成的困難，這些系統(tǒng)不允許互操作性，并且由于其年齡和年份而不支持 API 接口。另一個(gè)集成挑戰(zhàn)在于許多維護(hù)或調(diào)度系統(tǒng)可能沒有得到很好的維護(hù)或?qū)嵤?，例如舊版本；主數(shù)據(jù)丟失或缺失；以及工廠團(tuán)隊(duì)沒有很好地使用解決方案。

問題：在制造業(yè)中是否還有其他基于物聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā)的預(yù)測分析集成，演示中未提及？

Abuali：預(yù)測分析用例多種多樣，從預(yù)測性維護(hù)（零停機(jī)）到預(yù)測性質(zhì)量（零缺陷），以及基于物聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā)的與維護(hù)系統(tǒng)以及調(diào)度或高級(jí)規(guī)劃系統(tǒng) (APS) 的集成工具。預(yù)測分析工具主要根據(jù)用例（維護(hù)、質(zhì)量、調(diào)度等）與 MES、CMMS 或 ERP 解決方案等 IT 系統(tǒng)集成。在 OT（車間）連接層，預(yù)測工具可以與歷史學(xué)家和 SCADA 系統(tǒng)集成。此外，還可以與一些利用 IO-Link、MQTT 和其他開放標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的傳感器技術(shù)直接集成。

問題：您談到了維護(hù)和調(diào)度系統(tǒng)的集成，我通常假設(shè)每天或每周的時(shí)間表。是否存在將維護(hù)要求集成到 ERP 系統(tǒng)及其長期規(guī)劃功能中的點(diǎn)？

Abuali：預(yù)防性維護(hù) PM 計(jì)劃以及人工和備件需求等維護(hù)要求可以集成到獨(dú)立的 CMMS 或 EAM 資產(chǎn)管理工具（例如 IBM Maximo）中，或者 CMMS/EAM 工具可以是 ERP 的一部分組織的系統(tǒng)（例如SAP PM模塊）。評(píng)估公司現(xiàn)有的 CMMS 或 ERP 系統(tǒng)的當(dāng)前架構(gòu)非常重要，然后制定如何最好地集成預(yù)測分析解決方案的策略。一些集成用例包括預(yù)測解決方案，可以在 CMMS 系統(tǒng)中自動(dòng)生成維護(hù)（預(yù)測）工作訂單，以及備件的預(yù)測補(bǔ)充和人工/PM 工作訂單計(jì)劃優(yōu)化。這些用例將允許以預(yù)測方式對(duì)機(jī)器、勞動(dòng)力和備件進(jìn)行更長期的規(guī)劃。

問題：自動(dòng)化軟件、機(jī)器和設(shè)備，甚至軸承供應(yīng)商等零部件供應(yīng)商都在推出預(yù)測性維護(hù)解決方案。誰最有能力占領(lǐng)市場？您如何看待市場的發(fā)展？

Abuali：我相信，在快速發(fā)展的預(yù)測維護(hù)解決方案市場中取得成功的關(guān)鍵是自動(dòng)化、軟件和供應(yīng)商組織之間的集成生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴關(guān)系。這種生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴關(guān)系將利用連接性、互操作性、分析和云基礎(chǔ)設(shè)施來支持最終用戶跨多個(gè)工廠和資產(chǎn)/流程類型、品牌和年份擴(kuò)展這些解決方案。為了使這些合作伙伴關(guān)系取得成功，設(shè)備/機(jī)器供應(yīng)商以及傳感器/硬件供應(yīng)商必須遵守?cái)?shù)據(jù)通信和互操作性的開放標(biāo)準(zhǔn)，例如利用 OPC-UA、MTConnect、IO-LINK 和 MQTT 通信。

問題： ISA-95 自動(dòng)化三角形指定了哪些不同的數(shù)據(jù)收集層？

Abuali： ANSI/ISA-95，或更常見的說法是 ISA-95，是國際自動(dòng)化協(xié)會(huì)制定的一項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)，用于開發(fā)企業(yè)與控制系統(tǒng)之間的自動(dòng)化接口。該標(biāo)準(zhǔn)分為五個(gè)級(jí)別，從車間（傳感器、控制裝置、設(shè)備）到頂層 ERP 應(yīng)用程序）。工業(yè) 4.0 計(jì)劃的核心是從這些層進(jìn)行從車間到頂層的數(shù)據(jù)流融合，以支持人工智能和預(yù)測分析。在開始預(yù)測分析之旅之前，重要的是評(píng)估組織跨這些層的數(shù)字成熟度，并確定最佳的數(shù)據(jù)收集策略來支持正常運(yùn)行時(shí)間/質(zhì)量和其他改進(jìn)的業(yè)務(wù)案例。

問題：我可以獲得任何 API 來從傳感器讀取數(shù)據(jù)/向傳感器寫入數(shù)據(jù)嗎？

Abuali：不同的傳感器技術(shù)以不同的方式進(jìn)行通信，數(shù)據(jù)可以直接從傳感器捕獲，也可以通過 OPC 歷史數(shù)據(jù)庫或 SCADA 系統(tǒng)捕獲。例如，某些傳感器支持基于 IO-LINK 或 MQTT 或 REST-API 的通信。 IO-Link 是一種獨(dú)立于制造商的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信系統(tǒng)，用于將傳感器和執(zhí)行器連接到自動(dòng)化系統(tǒng)。它是一個(gè)開放標(biāo)準(zhǔn)，受到全球許多傳感器和控制公司的支持。

問題：ISO 10816 等標(biāo)準(zhǔn)與歷史數(shù)據(jù)相比對(duì)于確定維護(hù)活動(dòng)有多重要？

Abuali： ISO 等標(biāo)準(zhǔn)有助于建立測量和評(píng)估數(shù)據(jù)（例如振動(dòng)）的一般條件和程序，這可能是預(yù)測分析實(shí)施所需的。歷史維護(hù)數(shù)據(jù)（例如停機(jī)成本/影響以及故障頻率）可以幫助選擇最初試點(diǎn)的資產(chǎn)/組件以進(jìn)行預(yù)測分析實(shí)施。

人工智能（AI）分析工具還可能依賴可用的歷史數(shù)據(jù)（例如數(shù)據(jù)庫和歷史學(xué)家中的數(shù)據(jù)）來訓(xùn)練和驗(yàn)證模型；這稱為監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)。在許多情況下，歷史數(shù)據(jù)可能無法實(shí)現(xiàn)，因此分析模型最初可以作為“無監(jiān)督”實(shí)施，并且可以使用從資產(chǎn)捕獲的幾天/幾周的基線數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練。