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TDC-E IIoT網(wǎng)關(guān):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:廣州市西克傳感器有限公司

工業(yè)4.0描述了通過物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)和服務(wù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)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(yīng)性、資源效率及人體工程學(xué)的智慧工廠,在商業(yè)流程及價(jià)值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴。其技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)實(shí)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(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)IIoT的使用,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析和基于傳感器的監(jiān)控。其主要的應(yīng)用包括如下:

1、數(shù)字孿生 - 用于真實(shí)世界的仿真和建模

2、邊緣計(jì)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(yù)測性維護(hù) – 通過使用IIoT傳感器和預(yù)測性分析來分析數(shù)據(jù)異常,減少停機(jī)時(shí)間并提高整體設(shè)備效率

4、協(xié)作機(jī)器人(cobots)- 是可以與人類一起安全工作以增加生命的機(jī)器人生產(chǎn)力并減少重復(fù)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(dòng)組裝指南、資產(chǎn)診斷來提高運(yùn)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(wù)流程透明化等是工業(yè)4.0及智能制造的核心特點(diǎn)及要素。而這其中,大數(shù)據(jù)的支持是實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0及智能制造的基礎(chǔ)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(duì)此,SICK推出的TDC-E工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)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?yàn)閷S梅涓C技術(shù)將在這些市場中引入移動(dòng)性、可靠性、確定性網(wǎng)絡(luò)和標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。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(wù)來大規(guī)模實(shí)時(shí)地分析數(shù)據(jù)。

此外,對(duì)于未來工業(yè)4.0工廠和倉庫,越來越多的移動(dòng)組件將被采用,且需要不斷進(jìn)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(yīng)用需求。

對(duì)此,SICK推出的TDC-E工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)除了支持傳統(tǒng)的有線以太網(wǎng)進(jìn)行連接和數(shù)據(jù)通訊外,還支持基于WLAN及蜂窩的移動(dòng)通訊及數(shù)據(jù)傳輸方式,可大大減少由鋪設(shè)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(duì)于智能制造而言,其實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)是數(shù)字互聯(lián) - 將整個(gè)企業(yè)從底層設(shè)備、現(xiàn)場傳感器到機(jī)器的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)、能耗等進(jìn)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(chǔ)。

傳統(tǒng)的現(xiàn)場總線僅解決在控制層面的數(shù)據(jù),而對(duì)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(gòu)網(wǎng)絡(luò)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(luò)、協(xié)議的跨平臺(tái)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(huì)(OPC Foundation)創(chuàng)建的新技術(shù),更加安全、可靠、中性(與供應(yīng)商無關(guān)),為制造現(xiàn)場到生產(chǎn)計(jì)劃或企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)系統(tǒng)傳輸原始數(shù)據(jù)和預(yù)處理信息。

使用OPC UA技術(shù),所有需要的信息可隨時(shí)隨地到達(dá)每個(gè)授權(quán)應(yīng)用和每個(gè)授權(quán)人員。為此,TDC-E工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)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(luò)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(fù)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(hù)關(guān)鍵的生產(chǎn)數(shù)據(jù),制造商應(yīng)確保技術(shù)供應(yīng)商在整個(gè)環(huán)節(jié)上使用強(qiáng)大的加密密鑰實(shí)施端到端加密。必須檢查供應(yīng)商的加密是否達(dá)到適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)水平,以及從云計(jì)算到邊緣計(jì)算的范圍。針對(duì)此,TDC-E工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)從多個(gè)方面加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全性管控,保障數(shù)據(jù)在整個(gè)采集和通訊過程中的安全無竊取。

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