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#Libros blancos
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¿La fábrica elegante del futuro? Parte 1
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Cuando viene al establecimiento de una red industrial hoy, muchas fábricas e instalaciones de control de proceso en todo el mundo se centran en el aumento a las redes de Ethernet manejadas
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¿Redactor? nota de s: Este artículo fue creado con maestría de Andreas Dreher, el encargado estratégico de la tecnología en la automatización y el control de Hirschmann.
Con la vida larga, útil de dispositivos industriales, hay un montón de equipo viejo usando protocolos industriales de la herencia en servicio activo. De hecho, mucho de nuestro negocio implica el ayudar de mejora de las compañías a estructurado, confiable y fácil-a-mantiene la infraestructura industrial de Ethernet.
Incluso dado esta realidad, es instructivo caminar lejos de desafíos actuales y anticipar a la fábrica del futuro. ¿Qué la producción industrial parecerá 5-20 años de ahora en adelante? ¿Qué necesito entender sobre donde las fábricas van a dirigir mis decisiones hoy? ¿Cómo mi fábrica competirá con las fábricas a estrenar que utilizan sistemas y conceptos de comunicación de la generación siguiente? ¿Dónde el Internet industrial de cosas cabe adentro?
Este blog es el primer en una serie de los blogs en la fábrica elegante que apuntan aconsejarle sobre donde van la producción y la automatización de la fábrica. Se aplica no sólo a la fabricación discreta, pero también a la automatización en las industrias del proceso, de la energía y del transporte.
¿Estamos afortunados tener penetración en este asunto de nuestra división de Hirschmann, basada en Alemania donde? ¿Industria 4.0? es parte de un proyecto público financiado grande, informar a esta discusión.
¿Dejado? s hecha una ojeada cuáles es la fábrica elegante y qué caracteriza sus sistemas de comunicación.
Definición de la fábrica elegante
¿Los términos? ¿Fábrica elegante? ¿? ¿Fabricación elegante? ¿? ¿Fábrica inteligente? ¿y? ¿Fábrica del futuro? todos describen una visión de qué producción industrial parecerá en el futuro.
En esta visión, la fábrica elegante será mucho más inteligente, flexible y dinámica.
¿Los procesos de fabricación serán organizados diferentemente, con las cadenas enteras de la producción? ¿de surtidores a la logística a la gerencia del ciclo vital de un producto? conectado de cerca a través de límites corporativos.
Los pasos individuales de la producción inconsútil serán conectados. Los procesos afectados incluirán:
fábrica y planeamiento de producción
desarrollo de productos
logística
planeamiento del recurso de la empresa (ERP)
sistemas de la ejecución de la fabricación (MES)
controle las tecnologías
sensores y actuadores individuales en el campo
En una fábrica elegante, la maquinaria y el equipo tendrán la capacidad de mejorar procesos con la uno mismo-optimización y la toma de decisión autónoma. Esto está en gran contraste a las operaciones fijas de funcionamiento del programa, al igual que el caso hoy.
Rasgos dominantes de las soluciones industriales futuras del establecimiento de una red
Para hacer esto, la estructura futura de fábricas será mucho diferente: una combinación interconectada de tecnologías de producción inteligentes, con las más nuevas tecnologías de alto rendimiento de información y de comunicación.
Esto proporcionará la ingeniería digital integrada y la integración horizontal a través de la cadena de valores entera, así como la integración vertical y la conectividad a través de todos los niveles de producción.
La tecnología de comunicación de alto rendimiento, confiable se excederá cuál es actualmente funcionando. Esta tecnología la hará posible:
Transfiera las granes cantidades de datos en tiempo real y con retardo mínimo
Conecte una gran cantidad de dispositivos individuales de una manera muy confiable y con las mayores niveles de la seguridad de datos
Utilice cada vez más las tecnologías inalámbricas, dentro de la planta y para la conectividad alejada
Funcione de una manera económica de energía
¿Suena maravilloso, doesn? ¿t él? Puede ser que le parezca poco realista ahora, pero espero que una vez que rompemos la fábrica elegante abajo a sus componentes de la comunicación usted pueda ver que es alcanzable.
La estructura de los sistemas de automatización industrial futuros
¿Hoy? los sistemas de automatización industrial de s consisten en varios niveles claramente separados representados típicamente como pirámide con:
Actuadores y sensores en el terreno
Dispositivos de control de nivel de control, módulos de la entrada-salida y terminales de operador
Un nivel de la gestión del proceso con las computadoras para la ingeniería, el control de supervisión y los sistemas de adquisición de datos (SCADA) y de MES
Un nivel empresarial con los procesos de negocio y los sistemas del ERP, establecidos típicamente en los servidores en LO centro de datos
Cada uno de estos niveles es haber estructurado relativamente bien y los dispositivos individuales se pueden trazar claramente a uno de los niveles.
Con la industria 4.0, la estructura de sistema cambia. El en el terreno sigue siendo un nivel dedicado separado, pues ahora está, pero los dispositivos en él encajarán cada vez más inteligencia. Como partes de sistemas cyber-físicos, autónomo realizarán muchos procesos. Los dispositivos en el terreno también aumentarán perceptiblemente de números.
¿Todas las funciones situadas sobre el en el terreno potencialmente se moverán a los servidores de alto rendimiento situados en un racimo de servidor, centro de datos o en a? ¿nube.? La virtualización, la separación de funciones específicas y el hardware del proceso, que es ya avanzado en ÉL mundo, llegará a ser corriente en la fábrica.
La ventaja de esta estructura es que reduce la variedad de dispositivos, que da lugar a una gerencia más fácil, una mejor utilización de recursos y ahorro en costes claro.
Este acercamiento todavía no se ha adoptado en la automatización debido a las ediciones relacionadas con el funcionamiento, el determinismo requerido, la confiabilidad, y la carencia de la comunicación rápida, baja del estado latente de los servidores al en el terreno. No obstante, estas ediciones serán abordadas en nuevos y próximos sistemas.
Ejemplos de sistemas Cyber-Físicos
¿Puesto que la industria 4.0 será construida con los sistemas cyber-físicos, deje? s tarda un momento para considerar que son.
Un Web site los describe como:
??. integraciones del cómputo, del establecimiento de una red, y de los procesos físicos. ¿Las computadoras y las redes encajadas monitor y controlan los procesos físicos, con los lazos de regeneración donde los procesos físicos afectan a cómputos y viceversa.?
Un ejemplo de tal sistema es hoy el proyecto del cártel en el MIT en donde una flota de taxis recoge la información de tráfico en tiempo real en el área de Boston. Esta información se combina con datos históricos para calcular las rutas más rápidas por las épocas particulares del día.
Otro ejemplo que usted puede ser familiar con es la rejilla elegante. Una definición de ella, basada en trabajo del Ministerio de los E.E.U.U. de Energía, es:
¿? ¿Una rejilla eléctrica modernizada que utiliza la información y la tecnología de las comunicaciones para recolectar y para actuar en la información en una manera automatizada? ¿para mejorar la eficacia, la confiabilidad, la economía, y la continuidad de la producción y de la distribución de la electricidad.?
Finalmente, un ejemplo para una fábrica está cambiando sistemas para reducir el consumo de energía en una planta de fabricación del vehículo cuando la línea no es operación. Hoy, muchas líneas de montaje continúan funcionando durante roturas y fines de semana. Considere la tecnología de la soldadura de laser que sigue accionado para arriba durante fines de semana así que puede reasumir rápidamente el lunes. Esta práctica consume el hasta 12 por ciento de consumo de energía total de la planta de fabricación.
Con la industria 4.0 y los sistemas cyber-físicos, las robustezas entrarán modo espera como cosa rutinaria durante roturas cortas de la producción y accionarán abajo durante roturas más largas. los motores Velocidad-controlados que reducen la energía requerida para hacer funcionar las máquinas serán extensos. Tales cambios reducirán perceptiblemente el consumo de energía y serán considerados up-front como parte de prácticas elegantes del diseño de la fábrica.
Comunicaciones en el LAN de la fábrica
¿Nuestro blog siguiente en esta serie mirará los requisitos y las soluciones para las comunicaciones dentro de un sitio de fabricación? LAN de s para alcanzar la visión de la fábrica del futuro.
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