通過先進的自動化將工業4.0帶入工廠

工業自動化是個老新聞了。古埃及人在2000年前就將反饋控制器與水鍾一起使用，遠遠早於1930年代進入製造業市場的時間。自那時以來，自動化的概念穩步發展，包括機械，液壓，氣動，機電，電氣和計算系統，更多信息盡在振工鏈。

如今，隨著像人工智慧（AI）和計算機視覺之類的技術在我們認為是「工業4.0」的全系統更新中注入到運營技術（OT）中，工廠自動化已準備就緒，將實現巨大的飛躍。

工廠自動化已經變得非常複雜-機械臂和機器人技術可以操作機器，工具和整個系統。對於生產線，自動化可以提高工廠的安全性，生產率，響應率和質量標準，同時可以減少公司花費在教導工人難於學習的技能上的時間。

智能自動化

在Wipro，我們見證了客戶的巨大變化，尤其是在汽車和電信行業。在這些領域，計算機引導裝配線作業系統加載和集成組件，印刷整個電路板，檢查成品並包裝容器進行運輸。

工廠自動化已成為越來越廣泛的概念。現在，裝配線，機器維護，焊接單元，檢查，倉儲，庫存跟蹤和其他過程都可以實現自動化。

當涉及用於鑽孔，切割，研磨，衝壓，銑削和焊接零件的計算機數控機器（CNC）時，機器人可以為機器提供工作（或零件）。但是，在大多數情況下，需要人工來進行更改，例如插入適當的工具或將適當的NC代碼加載到機器中。

這些人工任務可能會大大增加自動化單元的空閒時間，因為在必須進行人工幹預以進行設置方面的更改時，它必須停止。除了這些停工之外，隨著大型或頻繁更改設置，發生錯誤的機會也會增加，尤其是如果所涉及的工廠員工沒有得到充分培訓的話。人為錯誤可能包括錯誤的NC代碼，錯誤的工具，或更糟糕的是，錯誤的輸出。這樣的錯誤可能會使生產經理落後於計劃，並給製造商造成經濟損失。這就是為什麼此關鍵過程需要自動化的原因。

假設管理者正在從遠程位置使用企業資源計劃（ERP）系統。經理可以告訴自動化系統根據實時需求更改生產線，數量或產品質量，從而使工廠自動更改其整個過程嗎？

智能的編排引擎

我們在Wipro開發的系統可以在工廠車間實現完全自動化，從而減少了空閒時間和人為錯誤。編排引擎是這種自動化系統的核心。（請參見圖1：CNC機械化自動補料）。

圖1：CNC機加工的自動化

該引擎從諸如連接到ERP系統的經理之類的人那裡獲取輸入，並使用其存儲庫中的模板和程序與主可編程邏輯控制器（PLC）進行交互，並根據生產需求更新CNC機器。換句話說，業務流程引擎或機器人根據工作的當前狀態做出動態決策，以通過集成IT和OT系統實現工業4.0的目標。

通過業務流程引擎的智能重新部署，可以將該新的自動化系統進一步改進幾個數量級。通常，CNC機器運行5至30分鐘。在此期間，機器人處於閒置狀態，因此可以用來管理製造商工廠中的其他CNC機器。機器人所需的一切只是使生產線或龍門架上的工作智能地自動化。最終結果是減少了空閒時間，並同時提高了利用率及其運行速度。編排人員可以隨著時間的推移不斷從過程結果中學習，從而最終可以預測潛在的生產中斷。

再上一層

我們可以將自動化，智能和易用性提高一級。

通常，公司會定購一個機器人，然後由製造商將其運送到需要接受各種過程和測試培訓的工廠。然後將其運送到公司所在地，最後將在該地點進行調試。相反，我們可以在虛擬世界中訓練機器人，並減少在物流上的時間和成本，從而加快生產速度。我們可以通過模擬來測試數百萬種場景，而在現實世界中這幾乎是不可能的，這意味著我們已經測試了大多數情況，這些情況甚至可能導致機器甚至在工廠生產現場之前就造成嚴重的生產中斷。

我們稱此為虛擬調試。這是一種在虛擬世界中遠程訓練和測試機器人並減少調試前未知數量的方法。

在工廠環境中使用先進的工業4.0型自動化的好處是顯而易見的：人工操作員可能遍布世界各地，因此減輕了技能獲取的壓力。運營技術團隊將保證降低成本和提高安全性，最後，它更有能力應對不斷變化的生產需求，更多信息盡在振工鏈。