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TDC-E IIoT網(wǎng)關:無線數(shù)據(jù)通訊助力工業(yè)4.0及智能制造

http://www.moduwu.com 2020-04-12 10:34 來源:廣東西克智能科技有限公司

工業(yè)4.0描述了通過物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)和服務對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉變。工業(yè)4.0概念的提出,旨在提升制造業(yè)的智能化水平,建立具有適應性、資源效率及人體工程學的智慧工廠,在商業(yè)流程及價值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴。其技術基礎是網(wǎng)絡實體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。

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智能制造作為工業(yè)4.0的核心,包括對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)IIoT的使用,實時數(shù)據(jù)分析和基于傳感器的監(jiān)控。其主要的應用包括如下:

1、數(shù)字孿生 - 用于真實世界的仿真和建模

2、邊緣計算 - 以處理更接近原始數(shù)據(jù)和需要數(shù)據(jù)的地方

3、預測性維護 – 通過使用IIoT傳感器和預測性分析來分析數(shù)據(jù)異常,減少停機時間并提高整體設備效率

4、協(xié)作機器人(cobots)- 是可以與人類一起安全工作以增加生命的機器人生產(chǎn)力并減少重復性工作

5、無代碼邏輯配置 - 增加可伸縮性并加快部署

6、AR - 通過基于AR的手動組裝指南、資產(chǎn)診斷來提高運營效率

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大數(shù)據(jù)支撐、高度智能化、效率最大化、業(yè)務流程透明化等是工業(yè)4.0及智能制造的核心特點及要素。而這其中,大數(shù)據(jù)的支持是實現(xiàn)工業(yè)4.0及智能制造的基礎也是最重要的環(huán)節(jié)。而數(shù)據(jù)連接方式的多樣性、數(shù)據(jù)的可用性以及數(shù)據(jù)的安全性是確保數(shù)據(jù)訪問的核心要素。

對此,SICK推出的TDC-E工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關為工業(yè)4.0及智能制造數(shù)據(jù)訪問和傳輸量身打造。

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數(shù)據(jù)連接和訪問

工廠數(shù)據(jù)連接通訊有多種方式,包含使用固定的有線連接和無線解決方案,例如蜂窩,低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)和Wi-Fi。盡管有線以太網(wǎng)連接仍然是大多數(shù)工廠和倉庫的主要數(shù)據(jù)連接方式,但無線連接越來越受到青睞。

這主要因為專用蜂窩技術將在這些市場中引入移動性、可靠性、確定性網(wǎng)絡和標準化技術。工業(yè)4.0工廠和倉庫需要連接大量數(shù)據(jù)輸入,并且需要云服務來大規(guī)模實時地分析數(shù)據(jù)。

此外,對于未來工業(yè)4.0工廠和倉庫,越來越多的移動組件將被采用,且需要不斷進行重新配置,因此單純通過有線連接已無法滿足越來越多的應用需求。

對此,SICK推出的TDC-E工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關除了支持傳統(tǒng)的有線以太網(wǎng)進行連接和數(shù)據(jù)通訊外,還支持基于WLAN及蜂窩的移動通訊及數(shù)據(jù)傳輸方式,可大大減少由鋪設電纜帶來的工作量和成本增加。

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數(shù)據(jù)的可用性

對于智能制造而言,其實現(xiàn)的基礎是數(shù)字互聯(lián) - 將整個企業(yè)從底層設備、現(xiàn)場傳感器到機器的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)、能耗等進行采集,并為全局的生產(chǎn)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)分析的基礎。

傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線僅解決在控制層面的數(shù)據(jù),而對智能制造則牽扯到全局的優(yōu)化、策略、路徑、規(guī)劃的問題,而這些互聯(lián)又牽扯到基于不同總線協(xié)議及異構網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的訪問和使用,如何采集和使用來自不同接口、網(wǎng)絡、協(xié)議的跨平臺數(shù)據(jù),是智能制造大數(shù)據(jù)處理的一大難題。

為此,OPC-UA協(xié)議為工業(yè)4.0及智能制造的數(shù)據(jù)通訊量身打造。OPCUA是OPC基金會(OPC Foundation)創(chuàng)建的新技術,更加安全、可靠、中性(與供應商無關),為制造現(xiàn)場到生產(chǎn)計劃或企業(yè)資源計劃(ERP)系統(tǒng)傳輸原始數(shù)據(jù)和預處理信息。

使用OPC UA技術,所有需要的信息可隨時隨地到達每個授權應用和每個授權人員。為此,TDC-E工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關完美支持OPC-UA通訊協(xié)議,可連接至不同通訊接口,采集不同網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)通過OPC-UA協(xié)議傳輸至上位系統(tǒng),如SCADA、MES等。

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數(shù)據(jù)安全性

隨著互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)的不斷融合,使得企業(yè)的操作系統(tǒng)更為復雜,數(shù)據(jù)也越來越龐大,各種數(shù)據(jù)安全問題也越來越引起眾多企業(yè)的重視。

為了保護關鍵的生產(chǎn)數(shù)據(jù),制造商應確保技術供應商在整個環(huán)節(jié)上使用強大的加密密鑰實施端到端加密。必須檢查供應商的加密是否達到適當?shù)臉藴仕?,以及從云計算到邊緣計算的范圍。針對此,TDC-E工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關從多個方面加強數(shù)據(jù)安全性管控,保障數(shù)據(jù)在整個采集和通訊過程中的安全無竊取。

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