為提高競爭力，制造商需要從整個生產環(huán)境中生成的數(shù)據(jù)中實時了解其運營情況。這是減少停機時間、提高產品質量、增加工廠產量和實現(xiàn)其他業(yè)務驅動目標的關鍵舉措。

為了實現(xiàn)這些目標，明智的制造商正在通過創(chuàng)新的邊緣計算解決方案來進行運營轉型，這些解決方案能夠自動收集數(shù)據(jù)，而且是在更靠近數(shù)據(jù)產生的地方對數(shù)據(jù)進行處理和分析。利用這些智能制造解決方案，智慧系統(tǒng)可立即采取行動，優(yōu)化從機械性能和設備維護直至供應鏈、物流和工廠安全的各個方面。

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我們有充分的理由將數(shù)據(jù)分析移到邊緣，而不是將所有需要處理的內容發(fā)送到企業(yè)數(shù)據(jù)中心或者云數(shù)據(jù)中心。例如，當一臺機器出現(xiàn)故障跡象，或者當有缺陷的材料進入生產線，或者當計算機視覺系統(tǒng)檢測到違反安全規(guī)定的跡象時，都是這種情況。此類事件需要立即響應——這就是在靠近數(shù)據(jù)產生的地方進行分析，而不是將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程數(shù)據(jù)中心進行分析的關鍵原因。其他原因還包括發(fā)送這么多數(shù)據(jù)的成本以及在邊緣決策時存儲這些數(shù)據(jù)的成本。還有一個原因是可能會失去與遙遠的云或者企業(yè)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡連接。

業(yè)界研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)制造商已經或者正在使用收集、處理和分析數(shù)據(jù)的邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)解決方案來變革他們的運營。2019年的一份研究報告發(fā)現(xiàn)，87%的制造商已經在采用邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)解決方案。

正如《信息時代》一篇文章的標題所宣稱的那樣，“邊緣計算是通向智能制造的入口。”

邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)解決方案的主要應用情形

微軟委托開展的“物聯(lián)網(wǎng)信號”研究報告突出介紹了制造業(yè)環(huán)境中邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)解決方案的應用情形。該報告基于一項國際調查，發(fā)現(xiàn)制造業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的主要應用情形是工業(yè)自動化、質量和合規(guī)、生產計劃和調度、供應鏈和物流，以及工廠安全和安保。

讓我們從更高層面上看一看這些有趣的應用情形，這些應用說明了邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)策略為實現(xiàn)更智能的制造策略鋪平了道路。

工業(yè)自動化

在當今數(shù)字化驅動的制造環(huán)境中，有太多的傳感器和設備，產生了太多的數(shù)據(jù)，是不可能依賴于人工進行處理的。制造商希望實現(xiàn)整個工廠系統(tǒng)監(jiān)控的自動化，對異常情況和問題的響應(比如設備出現(xiàn)過壓跡象)也要自動化。通過監(jiān)控應用程序的即時反饋，智能系統(tǒng)自動、主動地糾正某些問題，然后提醒工廠車間的操作人員注意這些問題。

這方面有一個例子：邊緣計算系統(tǒng)注意到一個進料罐料位過低，便告訴生產機器放慢速度，這樣就不會耗盡原材料。同時，它向上游工序發(fā)出信號，以加快速度，并通知工廠操作人員正在發(fā)生的事情。

質量與合規(guī)

邊緣計算解決方案是通過實時質量控制過程來保持最佳產品質量的關鍵。例如，制造商現(xiàn)在可以結合使用來自物聯(lián)網(wǎng)傳感器的數(shù)據(jù)、計算機視覺和機器學習功能，自動對產品和材料進行視覺檢查、檢測故障，并自動從生產線上剔除有缺陷的產品。有了邊緣計算，他們能夠比任何人類檢查員更快、更準確地完成這類工作。

像這樣的功能可以大大節(jié)省成本。麥肯錫公司(McKinsey&Company)的一項研究發(fā)現(xiàn)，與基于人工檢測的流程相比，人工智能質量測試將生產率提高了50%，缺陷檢出率提高了90%。

這些過程很大程度上依賴于邊緣計算解決方案。

在另一個重要的應用情形中，邊緣計算幫助制造商自動收集并管理法規(guī)和合規(guī)方面的信息。實現(xiàn)自動化后，制造商避免了采用手動數(shù)據(jù)收集方法所帶來的錯誤和其他疏忽，人們也不必手拿紙夾板在生產車間里走來走去進行記錄，而生成的報告會更為準確。

這方面有一個例子：戴爾技術公司的合作伙伴IMS Evolve與英國一家大型連鎖超市合作，使用邊緣計算將冰箱自動設定在正確的溫度上，以符合食品質量標準，避免浪費，減少了昂貴的過度制冷。

生產計劃和調度

邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)解決方案通過制訂更好的生產計劃和調度，以及對生產線的實時監(jiān)控，幫助制造商提高產品質量和工廠產量。

一家企業(yè)認識到，其生產過程需要200多次人工檢查，而這些檢查占用了總生產時間的30%。工廠操作人員希望能把這些檢查自動化，以提高產能。他們安裝了傳感器來監(jiān)測整個生產過程中的溫度、濕度和灰塵濃度。然后，邊緣分析解決方案接收來自傳感器的數(shù)據(jù)，并實時深度分析可能影響所生產組件質量的變化因素。在部署的6個月內，新的基礎設施系統(tǒng)覆蓋了工廠70%的區(qū)域，消除了每年5000小時的人工數(shù)據(jù)輸入。

工廠安全和安保

物聯(lián)網(wǎng)設備和計算機視覺功能相結合，現(xiàn)在是提高制造環(huán)境安全的關鍵所在。尤其是邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)解決方案的興起，增強了安全和安保，產生了巨大的影響。

例如，使用計算機視覺功能來全方位監(jiān)控制造工廠內外的安全操作，在最惡劣的環(huán)境中部署最堅固的系統(tǒng)，因此，工人們不必在危險區(qū)域頻繁地進行檢查。在另一種應用情形中，計算機視覺可以幫助制造商密切監(jiān)視企業(yè)的車輛、財產、現(xiàn)場受傷情況以及設施的損失或者失效狀態(tài)。一旦確定了KPI，借助于安全和安保解決方案可更好地保護員工和財產。

讓我們開始

由于傳感器成本的大幅下降，使得在生產的每一階段都能收集數(shù)據(jù)，如今的制造商正在生產大量數(shù)據(jù)，現(xiàn)在他們需要邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)解決方案來充分利用所有這些數(shù)據(jù)。這方面有好消息。制造業(yè)的邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)解決方案正在變得更好、更智能、更易于部署。