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西門子G120XA 3KW變頻器 內(nèi)置濾波器版

數(shù)字化轉(zhuǎn)型，看看這家*工廠是怎么做的

無論是在公司內(nèi)部還是在客戶現(xiàn)場，借助數(shù)字化企業(yè)解決方案，西門子持續(xù)推進(jìn)工業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。西門子安貝格電子制造工廠（EWA）就是一個很好的例子。在EWA，無論是優(yōu)化的產(chǎn)能、優(yōu)秀的周期時長還是可靠的安全措施，制造業(yè)的未來已在許多領(lǐng)域成為現(xiàn)實，而這多虧了數(shù)字化企業(yè)解決方案。 

在EWA，每天要完成350次生產(chǎn)切換，產(chǎn)品組合包含約1200種不同產(chǎn)品，每年要生產(chǎn)1700萬個Simatic組件。為實現(xiàn)不斷優(yōu)化以保證工廠穩(wěn)定運行，EWA需要評估并使用5000萬條過程與產(chǎn)品數(shù)據(jù)。此外，工廠還應(yīng)用了人工智能和工業(yè)邊緣計算等突破性技術(shù)及云解決方案，助力實現(xiàn)高度靈活且非常高效可靠的生產(chǎn)程序。 

工業(yè)邊緣計算與人工智能技術(shù)助力實現(xiàn)產(chǎn)能增加

Jochen Bönig博士是西門子安貝格電子制造工廠戰(zhàn)略數(shù)字化部門的負(fù)責(zé)人。他表示：“利用邊緣計算，數(shù)據(jù)可以在它產(chǎn)生的地點，即在工廠里或機(jī)器上，被立即處理。”舉例來說，在EWA，這項技術(shù)已被應(yīng)用于為分布式I/O組件生產(chǎn)印刷電路板（PCB）的生產(chǎn)線上。 

但是，即使是在這里，生產(chǎn)也還未被充分優(yōu)化，而這既不是因為工廠可用性，也不是由于過程質(zhì)量。瓶頸存在于PCB生產(chǎn)的后階段，即X光檢測環(huán)節(jié)。 

只有指甲蓋大小的電路板中包含有與功能相關(guān)的帶有各種連接銷的總線連接器。在一項非集成測試中，相關(guān)人員要對這些連接銷的焊接接頭進(jìn)行X光檢測，以查看它們是否能正確地工作。那么，應(yīng)該花費大約50萬歐元再購買一臺X光機(jī)嗎？ 

另一種方法則是利用人工智能技術(shù)。來自傳感器的數(shù)據(jù)經(jīng)由全集成自動化（TIA）環(huán)境被傳輸至云端。TIA環(huán)境包含一個控制器和一臺邊緣設(shè)備。專家對基于人工智能和過程參數(shù)的算法進(jìn)行訓(xùn)練。該算法可以學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)是如何反映焊接接頭質(zhì)量的，并可以對在工廠中的邊緣應(yīng)用里運行的一個模型進(jìn)行控制。 

Bönig解釋說：“該模型可以預(yù)測PCB上的焊接接頭是否存在故障。換言之，它可以判斷是否需要對PCB進(jìn)行后階段的檢測。借助閉環(huán)分析，這些數(shù)據(jù)可以立即反饋到生產(chǎn)中。” 

在PCB的生產(chǎn)過程中，一種由人工智能控制的模型能夠提供可靠信息，用來判斷相應(yīng)PCB存在缺陷的可能性。

早期預(yù)警系統(tǒng)與預(yù)測性維護(hù)

閉環(huán)分析和工業(yè)邊緣技術(shù)也被應(yīng)用在銑削中。由于銑削時產(chǎn)生的粉末，為Simatic產(chǎn)品分割PCB的銑床主軸并不會永遠(yuǎn)都正常運行。但是，起初人們并不清楚問題的根源在哪里。就像在自動X光檢測技術(shù)中的應(yīng)用一樣，西門子的專家可以利用邊緣計算和人工智能技術(shù)來實現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)。 

西門子團(tuán)隊分離出了與非計劃性停機(jī)存在明顯關(guān)聯(lián)的兩組參數(shù)：銑床主軸的轉(zhuǎn)速以及驅(qū)動所需電流。這些數(shù)據(jù)被輸入一臺邊緣設(shè)備。在這臺設(shè)備中，一種已經(jīng)預(yù)先被訓(xùn)練好的算法可以識別出過程數(shù)據(jù)中存在的異常與停機(jī)時間之間的相互關(guān)系，并將其反饋至生產(chǎn)過程。 

來自不同西門子工業(yè)業(yè)務(wù)部門的專家攜手合作，共同推動EWA的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。 

Performance Insight應(yīng)用讓使用者可以在基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)MindSphere上查詢結(jié)果。現(xiàn)在，工廠運營人員可以提前12到36小時收到對可能出現(xiàn)的系統(tǒng)故障的提醒并據(jù)此采取相應(yīng)措施。 

但是，數(shù)據(jù)與異常情況等信息并非簡單地存儲在MindSphere中。為了讓獲得的結(jié)果越來越準(zhǔn)確，算法必須被更好地訓(xùn)練。EWA的物聯(lián)網(wǎng)專家Florian Meierhofer解釋說：“這正是在MindSphere中正在發(fā)生的事情。EWA中持續(xù)穩(wěn)定且端到端的數(shù)字化環(huán)境保證了自動化、工業(yè)邊緣設(shè)備以及云計算之間必要的無縫交互。” 

數(shù)字化雙胞胎與概念驗證（PoC）

在數(shù)字化雙胞胎的幫助下，Simatic控制器組件可以在目標(biāo)周期內(nèi)被生產(chǎn)完成，而這個周期是八秒鐘。起初，仿真結(jié)果顯示周期為11秒。它同時也指出周期時長之所以為11秒是因為為生產(chǎn)線規(guī)劃的機(jī)器模塊在實際生產(chǎn)中并未實現(xiàn)優(yōu)化運行。 

西門子專家在生產(chǎn)的數(shù)字化雙胞胎中用更合適的組件替換了這些模塊。在接下來的模擬中，目標(biāo)周期就被無縫實現(xiàn)，從而完成了概念驗證。 

EWA借助定制化的安*方案來zui大程度地降低網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊的風(fēng)險。 

數(shù)字化企業(yè)解決方案的應(yīng)用*

總結(jié)一下，在EWA，硬件與軟件解決方案、工業(yè)通訊、網(wǎng)絡(luò)安全與服務(wù)以*化的方式相互協(xié)調(diào)。借助持續(xù)穩(wěn)定、端到端的橫向與縱向集成，生產(chǎn)工序?qū)崿F(xiàn)了無縫銜接。這使EWA成為西門子數(shù)字化企業(yè)解決方案的*。這套解決方案將助力西門子與合作伙伴共同邁向數(shù)字化轉(zhuǎn)型的未來。 

關(guān)于西門子安貝格電子制造工廠 

EWA工廠 

西門子安貝格電子制造工廠（EWA）建于1989年，主要生產(chǎn)Simatic可編程邏輯控制器（PLC）。每年，該工廠生產(chǎn)大約1700萬件Simatic產(chǎn)品，這意味著每秒都有一件產(chǎn)品被發(fā)出。超過1000種產(chǎn)品在這里被生產(chǎn)出來。它們被用于控制工廠和機(jī)器以及使生產(chǎn)設(shè)施實現(xiàn)自動化，助力用戶節(jié)約時間、降低成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量。 

在EWA，生產(chǎn)流程由約2800個Simatic組件控制。生產(chǎn)在很大程度上已經(jīng)實現(xiàn)了自動化，其價值鏈的75%由機(jī)器和機(jī)器人自主完成。每天，產(chǎn)品都會被做好準(zhǔn)備以發(fā)往各地近六萬個客戶的手中。EWA生產(chǎn)的產(chǎn)品合格率可達(dá)99.9990%。這樣的表現(xiàn)背后是可持續(xù)的工作質(zhì)量與全面的數(shù)據(jù)集成。這樣的成績也讓EWA為工業(yè)生產(chǎn)樹立了*。 

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