工业边缘计算技术实用案例分享
前言
当前，工厂自动化和过程自动化类型的工厂均使用边缘计算来捕获车间数据和处理任务的其他数据。工业边缘计算的应用也加速了Industrie 4.0业务模型的集成，带来了机器优化和生产率提高等好处。
本文将展示几个采用工业边缘解决方案的应用案例，为大家的应用提供参考。
案例1 BC Machinin凭借工业边缘技术提高了机器利用率
BC Machining是一家为美国国防部和汽车工业生产机械加工的金属零件的承包商。该企业使用12台数控机床来生产金属部件。尽管这些机器是数字化的，但为了提高生产力和不断满足订单的能力，BC Machining一直在跟踪机器的利用率。
为了优化机器的使用，企业采用了边缘计算技术。在一周之内，就使用边缘设备采集机床中的数据，并且把人机界面已连接到车间设备，使得操作员可以记录时间和缺勤原因。还将智能电视和谷歌浏览器浏览器作为IoT设备，用于向车间操作员广播机器性能数据。
边缘设备还连接到工业边缘平台，根据最佳基准或历史数据来分析当前机床中的数据。在一个月内，BC Machining每天都在跟踪机器利用率，并了解利用率不足的原因。3个月之后，该企业的收获如下：
- OEE计算增加10％
- 对机器和生产能力有更全面的了解
- 加强了车间工作人员之间的协作
- 只花费2000美元来建立其工业边缘环境，生产率 却提高了10％
案例2 制定预测性维护策略
另一家为不同行业的生产机械零件的承包商，使用10台车床和数控机床来生产。车床通过利用工具钻头对金属进行连续的空心加工和塑形，以获得成品零件。在这过程中，车床不断的振动和施加的力导致诸如主轴箱等区域的磨损，使得需要不定期更换零件。
为了解决这个问题，该制造商集成使用了工业边缘硬件–将传感器安装到机器上，跟踪机器的振动和工作速度。此外，这些机器还连接了智能设备，将传感器收集的数据可视化，并将整个操作连接到工业云平台。
利用收集的数据和基准数据，制造商能够记录资源密集型活动或项目，跟踪项目对机器组件的影响也能确保制造商在零件损坏之前估算出单个机器可工作时长。
因此，凭借工业边缘的应用，制造商获得了以下好处：
- 可以优化机器使用的机器数据
- 为制定预测性维护策略提供基础的机器数据
- 大幅减少计划外停机时间，从而优化了生产力
案例3 通过工业边缘计算消除停机时间
Wiscon Products是一家使用先进的CNC精密机床的零件制造公司，他们一直在努力寻找导致停机的主要原因和停机的周期。为此，他们需要从车间生产活动中获取准确的数据，他们认为部署边缘设备会对此有所帮助。
Wiscon Products部署了传感器和智能设备来跟踪机器主轴及其运行期间的速度，并监视计划内或计划外停机时间。边缘设备还连接到IIoT平台，该平台提供了可以比较机器性能基准测试。利用收集到的数据，企业能够缩小停机时间的原因范围，并确定某些生产周期未达到基准生产数据的原因。
物联网平台通过使用来自类似过程的历史数据来提供基准数据，而边缘设备在机器出现故障时提供通知警报。这些警报确保机器了在整个生产周期的大部分时间内都能保持周期时间，并以最佳产能运行。
在这个应用中，工业边缘计技术的作用是：
- 提供自动连续跟踪和报告机器性能的方法
- 跟踪生产周期中的停机时间并查明原因的能力
- 可以优化生产的可视化生产周期
结论
工业边缘解决方案的应用使制造企业能够将Industrie 4.0概念应用于生产中。借助边缘设备以及工业边缘和云的结合，我们可以从设备的最深处获取数据。然后，收集到的数据可以用于预测维护，提高产量，优化设备利用率以及制定工业环境中的网络安全策略。
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