IIoT的应用——更具预测性的自动化系统

在维护运营方面，减少停机时间是重中之重。市场的快速增长以及成熟技术人员的减少，增加了对更具预测性的自动化系统的需求。企业和配送运营商需要一定的洞察力来实施更智能的流程，使设备运营更可靠和高效。图片来源 ：Honeywell  Intelligrated

作者：Eric Rice

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利用控制系统中现有的运行数据，获得趋势信息或预测性维护见解，可以帮助物料搬运企业提升配送中心的运营效率并缩短停机时间

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工业 4.0、工业物联网（IIoT）和数字化转型方面的努力，使物料搬运公司意识到对配送（distribution）和履行（fulfillment）作业的运营方式进行根本转变的需求。实际上，有 70％以上的物料搬运运营主管认为，工业 4.0 是头等大事。

尽管在其它行业中，IIoT 技术的潜在优势广为人知，但在配送和履行作业领域，IIoT 的采用率相对较低。最近的一项研究表明，只有2％的高管认为供应链绩效是其数字战略的重点。这种趋势表明，IIoT 的重要性可能被误解了，也许是其潜在利益难以度量。

在能源领域，IIoT 对运营的变革性影响，在十年前已经得到证明。2010 年，美国能源部一项针对运营、维护和能源专业人士的调查研究显示，IIoT 驱动的预测性维护运营所带来的成本节约，平均可以带来 1000％的投资回报率，其中包括以下关键绩效指标的改善 ：

· 维护成本降低 25％至 30％ ；

· 消除 70％至 75％的设备故障 ；

· 停机时间减少 35％至 40％ ；

· 产量提高 20％到 25％。

十多年来，楼宇自动化行业一直在部署 IIoT 最佳实践。其它工业部门，例如石油和天然气行业，也乐于利用运营数据来进行预测性维护。尽管这些部门与配送和履行作业之间存在差异，但它们具有相似的业务目标和 KPI，变革所带来的收益也相似。

集成的自动化系统

在自动化设备和系统方面，物料搬运行业有其独特的复杂性、实施障碍以及机会成本。由于没有任何两个运营环境是相同的，所以很难实现标准化的实施方案。在竞争异常激烈的电子商务部门中，不断出现的运营风险也一定程度上阻碍了自动化系统的实施。

在将现有资产集成到互联的基础架构时，仓库软件、管理系统和自动化技术的激增，会带来兼容性挑战。对于大多数公司而言，缺乏可行的变更管理策略，使其很难取得重大进展，并会影响实现数据驱动型企业所需的组织变革。

考虑到自动化所能带来的收益，无所作为和不进行数字化改造的风险可能更大。提升运营、商业交易和客户互动的数字化，IIoT 基础设施可以帮助减少电子商务的压力，确保满足客户服务协议 的要求，并缩短订单周期和交货时间。

在一个以可靠、一致的正常运行时间为主要特征的世界里，熟练使用自动化设备和系统的服务技术人员对 运营的成功至关重要。但是，老一代 技术人员即将退休，几乎没有合格的技术人员可以马上替代他们。这种趋势带来了巨大的知识和服务鸿沟，对许多运营构成了长期威胁。配送中心 运营商现在正竞相改善培训流程，招募新人，使其能够跟上集成自动化系统的快速发展。

▎图：新技术使服务团队可以实现远程监控，这样即使现场员工不具备解决问题所需的知识或专长，也可以做出诊断。

有效的数字化转型

阻碍 IIoT 成功实施的最常见原因，通常可归结为以下 3 个主要方面 ：

· 缺乏对技术前景及其对业务影响的正确了解 ；

· 缺乏足够的人才来有效实施和使用该技术 ；

· 缺乏明确的业务案例来论证投资的合理性。

数字化转型的 3 个步骤

1

为数字化转型创建强有力的解决方案

与后进入数字化转型业务的供应商相比，先行一步的 IIoT 解决方案供应商在应用经验方面可能具有更多成功案例，或能够更清晰的阐述客户的价值创造愿景。

2

从小处着手，明确定义数字化转型的范围

· 数字化转型是一个不断迭代的过程 ；

· 为众多利益相关者选择一个关键的运营领域，并建立时限参数 ；

· 制定可行的业务计划，以实现特定财务成果为目标。

3

为数字化转型创建合格的IIoT创新团队

· 战略规划人员 ：设定长远目标并指出明确的方向 ；

· 激励者 ：与团队建立共同目标，并在整个过程中指导其他人 ；

· 执行者 ：拥有必要的资源和能力来推动整个组织的变革。

据悉，高达 80％的企业无法准确估计停机时间。很多人将停机成本低估了 200% 至 300％。在预估停机带来的损失时，通常会忽略以下因素， 例如生产损失、恢复费用、浪费的劳动力 / 生产能力、无法满足客户服务协议的要求、存货枯竭、机械设备 / 系统压力、破坏创新以及失去品牌忠诚度和客户信任度。

连接控制系统的数据

对于那些刚开始使用数据的人来说，从控制系统中获取大量可用数据是一个很好的起点。据估计，控制系统可供访问的数据点可达数十万， 但这些数据并未被充分利用。一些运行人员每天或每值定期从可编程逻辑控制器（PLC）提取数据。但是， PLC 仅能存储有限的数据，这意味着这些信息是瞬时的，无法提供趋势信息或预测性维护见解。在提取的数据中，大约四分之一的数据具有价值。

运行人员需要软件和分析工具，才能使从控制系统中获取的数据发挥作用。对这些数据不断进行汇总和解释，利用工具过滤掉噪声，提供历史趋势和可操作的见解，从而可以提升运营绩效。传送带运行状态的分析，可以帮助配送中心的运行人员评估 KPI，例如读取速率、吞吐量、通过合并和传送带卡塞实现的流量平衡。有了这些数据，运营商可以解决影响性能的各种问题。

将控制系统数据连接到具有报警管理功能的软件，运行人员可以看到实时仪表板并接收所需的通知。新技术使服务团队可以实现远程监控，这 样即使现场员工不具备解决问题所需的知识或专长，也可以做出诊断。通过连接和分析现有系统中的数据，可以获得趋势信息或预测性维护见解， 这将有助于提升运营效率并缩短停机时间。

关键概念： 

■ 由 IIoT 驱动的预测性维护，可带来更高的投资回报率。

■ 市场的快速增长以及成熟技术人员的减少，增加了对更具预测性的自动化系统的需求。

思考一下： 

贵司的数字化转型进展如何？是否比竞争对手更好？