IEEE標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)工業(yè)4.0的五種方式

在世界各地，我遇到了為實(shí)現(xiàn)工業(yè) 4.0 承諾而投資數(shù)十萬甚至數(shù)百萬的客戶。這種無處不在的連接新范式鼓舞著制造商，從最大的自動(dòng)化原始設(shè)備制造商到新興企業(yè)。他們看到了提高企業(yè)生產(chǎn)力、效率、適應(yīng)性和盈利能力的潛力，并最終為員工、利益相關(guān)者和客戶帶來收益。

工業(yè) 4.0 承諾前所未有的靈活性水平，例如通過允許制造商適應(yīng)季節(jié)性或不斷變化的客戶需求，轉(zhuǎn)化為敏捷生產(chǎn)。我們將能夠提高正常運(yùn)行時(shí)間（控制開銷和維護(hù)成本），減少資源時(shí)間和參與，并提高業(yè)務(wù)和客戶的信心。這些只是我們可以預(yù)見的第四次工業(yè)革命可能帶來的行業(yè)變革成果的幾個(gè)例子。

獲取、交流和分析數(shù)據(jù)的需求凸顯了這些巨大的機(jī)遇。數(shù)據(jù)，最重要的是從這些數(shù)據(jù)中提取的見解，是獲得所有這些改進(jìn)的貨幣。然而，在當(dāng)今的大多數(shù)工廠中，數(shù)據(jù)存在于孤立且無法訪問的孤島中，因此無法采取行動(dòng)。多年來，制造商一直試圖解決這個(gè)問題，但孤立地工作阻礙了這些項(xiàng)目。

進(jìn)入時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò) （TSN），這是一組 IEEE 以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，是滿足工業(yè) 4.0 的許多強(qiáng)大成果的基礎(chǔ)。借助 TSN，整個(gè)工廠的所有數(shù)據(jù)——從地板到服務(wù)器、前臺(tái)以及介于兩者之間的任何地方——都可以共存和通信。因?yàn)?TSN 是打破阻礙工業(yè)通信的現(xiàn)有數(shù)據(jù)孤島的第一步，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)寶貴的決策數(shù)據(jù)的無處不在的訪問。TSN 是幫助工業(yè)組織以五種關(guān)鍵方式實(shí)現(xiàn)工業(yè) 4.0 承諾的起點(diǎn)，所有這些都植根于使數(shù)據(jù)更易于訪問。

創(chuàng)建共同語言

通過創(chuàng)建對(duì)時(shí)間同步的統(tǒng)一理解——以及對(duì)所有數(shù)據(jù)包和信息的統(tǒng)一處理——TSN 允許數(shù)據(jù)使用一種通用語言。雖然設(shè)備互操作性挑戰(zhàn)仍然存在，但制造商將能夠從他們的數(shù)據(jù)中獲得更多價(jià)值，這些數(shù)據(jù)現(xiàn)在可以全部共存于同一以太網(wǎng)路徑中。

實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性和敏捷性

TSN 可以幫助以太網(wǎng)管理一系列數(shù)據(jù)發(fā)送的傳輸速率，以便在所有優(yōu)先級(jí)都有足夠的帶寬用于數(shù)據(jù)吞吐量。最終，制造商可以更輕松地增加或減少容量，并適應(yīng)不斷變化的客戶優(yōu)先級(jí)和需求。

支持更可靠的自動(dòng)化

TSN 支持對(duì)準(zhǔn)確性和精確度至關(guān)重要的實(shí)時(shí)、確定性數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)點(diǎn)（例如信號(hào)）的時(shí)間以任何方式延遲或關(guān)閉，機(jī)器可能無法正確響應(yīng)并導(dǎo)致下游影響，從而降低生產(chǎn)力并導(dǎo)致收入損失。例如，考慮機(jī)器人與人類一起工作所需的精度；如果機(jī)器人的動(dòng)作偏離一英寸，工人的安全就會(huì)受到威脅。TSN 促進(jìn)了像這樣的即時(shí)通信應(yīng)用以及更多提高安全性和質(zhì)量的應(yīng)用。

幫助縮小信息技術(shù) （IT） 和運(yùn)營技術(shù) （OT） 專家之間的鴻溝

通過提供一組通用工具，TSN 支持 IT 和 OT 團(tuán)隊(duì)通常不同且相互競爭的目標(biāo)。它提供了一個(gè)支持協(xié)作的通用框架，一種共享語言。此外，我們看到許多 OT 專家接近退休年齡，這意味著他們將帶著他們對(duì)當(dāng)今現(xiàn)場總線的歷史專業(yè)知識(shí)與他們一起退休。TSN 有可能通過提供一個(gè)通用框架來解決這些未來的技能差距，使 IT 專家能夠支持工業(yè)以太網(wǎng)。這可以節(jié)省資源并提高生產(chǎn)力。

允許公司將其研發(fā)支出分配到其他地方

由于 TSN 解決了??帶寬限制，公司在嘗試擴(kuò)展或增加新容量時(shí)不再需要建立新的帶寬分配。我們已經(jīng)看到公司在基礎(chǔ)設(shè)施上投資了數(shù)千萬美元，而這些基礎(chǔ)設(shè)施在十年后就變得過時(shí)或無效。TSN 大大減少了重建的需求，從而為支持更高自動(dòng)化程度的技術(shù)投資創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。例如，它通過培訓(xùn)員工管理和操作復(fù)雜的機(jī)器人系統(tǒng)來釋放資金，用于再投資于提高員工技能。

結(jié)論

毫無疑問，TSN 標(biāo)準(zhǔn)是承諾工業(yè) 4.0 及其將改變的許多應(yīng)用的關(guān)鍵基礎(chǔ)構(gòu)件——引領(lǐng)下一代技術(shù)徹底改變制造商的工作和運(yùn)營方式。然而，這只是我們?yōu)閷?shí)現(xiàn)第四次工業(yè)革命而構(gòu)建的更廣泛生態(tài)系統(tǒng)的一部分。這需要軟件、中間件、先進(jìn)的硅組件、杰出的發(fā)明家和工程師、敬業(yè)的技術(shù)人員和操作員、教育和時(shí)間。但我在 ADI 公司和整個(gè)行業(yè)的同事都相信這些新興技術(shù)的巨大潛力，并且像我們的客戶和合作伙伴一樣，對(duì)幾乎無窮無盡的機(jī)會(huì)感到鼓舞。

審核編輯：郭婷