如何快速實(shí)現(xiàn)工廠產(chǎn)線設(shè)備數(shù)據(jù)采集？天拓四方分享

隨著智能制造和工業(yè)4.0的深入推進(jìn)，企業(yè)對(duì)實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的數(shù)據(jù)需求愈發(fā)旺盛。無論是生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制、產(chǎn)品質(zhì)量的智能檢測(cè)，還是供應(yīng)鏈的優(yōu)化管理，都離不開對(duì)產(chǎn)線設(shè)備數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)采集和實(shí)時(shí)分析。這種需求不僅來自于大型制造企業(yè)，也廣泛存在于中小型企業(yè)和創(chuàng)新型企業(yè)之中。

工廠產(chǎn)線設(shè)備數(shù)據(jù)采集存在的痛點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面：

1. 協(xié)議多樣性

問題描述：由于現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求與后期的規(guī)模擴(kuò)展，客戶往往會(huì)購買不同品牌的PLC以及支持不同協(xié)議的傳感器設(shè)備，如Modbus、OPC UA等。這些設(shè)備協(xié)議的多樣性增加了現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通的難度，使得數(shù)據(jù)采集變得復(fù)雜。

2. 老舊設(shè)備數(shù)據(jù)采集問題

問題描述：新設(shè)備逐步替代老舊設(shè)備是保證企業(yè)良好生產(chǎn)效率與競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。然而，如果全部淘汰老舊設(shè)備，企業(yè)將面臨巨大的開銷和折舊費(fèi)用；而如果混合使用新舊設(shè)備，就需要考慮到新老設(shè)備的數(shù)據(jù)交互問題，這增加了數(shù)據(jù)采集的難度和成本。

3. OT和IT的融合難題

問題描述：在OT（操作技術(shù)）領(lǐng)域，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備支持的協(xié)議大部分都是工業(yè)協(xié)議，如Modbus、OPC、Profibus、EtherCAT等。但在IT（信息技術(shù)）領(lǐng)域，IOT平臺(tái)和云平臺(tái)等平臺(tái)支持的是HTTP、MQTT等協(xié)議。協(xié)議的不一致性使得企業(yè)難以實(shí)現(xiàn)OT和IT的融合，進(jìn)而影響到設(shè)備數(shù)據(jù)的采集和傳輸。

4. 數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象

問題描述：不同設(shè)備之間的數(shù)據(jù)無法實(shí)現(xiàn)有效共享，導(dǎo)致信息孤島現(xiàn)象。這不僅影響了企業(yè)整體的數(shù)據(jù)分析能力，還使得數(shù)據(jù)在采集后難以被充分利用，降低了數(shù)據(jù)的價(jià)值。

5. 數(shù)據(jù)處理能力不足

問題描述：許多企業(yè)缺乏專業(yè)的數(shù)據(jù)處理和分析團(tuán)隊(duì)，無法對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘和分析，難以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)背后的價(jià)值。這限制了企業(yè)利用數(shù)據(jù)進(jìn)行生產(chǎn)優(yōu)化和決策支持的能力。

6. 數(shù)據(jù)傳輸速度慢

問題描述：在許多傳統(tǒng)的工業(yè)環(huán)境中，數(shù)據(jù)傳輸速度慢是普遍存在的問題。這可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)延遲，影響實(shí)時(shí)監(jiān)控和決策的準(zhǔn)確性。

7. 數(shù)據(jù)精度問題

問題描述：由于傳感器誤差、信號(hào)干擾等原因，數(shù)據(jù)精度往往受到影響。這不僅降低了數(shù)據(jù)的可靠性，還可能誤導(dǎo)企業(yè)的決策和生產(chǎn)過程。

8. 數(shù)據(jù)安全和隱私問題

問題描述：隨著更多的設(shè)備和系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)安全和隱私成為了一個(gè)重要的問題。企業(yè)需要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣肀Ｗo(hù)其數(shù)據(jù)不被未經(jīng)授權(quán)的訪問或泄露。

針對(duì)工廠產(chǎn)線設(shè)備數(shù)據(jù)采集存在的痛點(diǎn)，企業(yè)可以采取一系列措施來改進(jìn)數(shù)據(jù)采集工作，如采用支持多種協(xié)議的工業(yè)網(wǎng)關(guān)、加強(qiáng)數(shù)據(jù)處理和分析能力、提升數(shù)據(jù)傳輸速度和精度、加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)等。這些措施將有助于企業(yè)更好地利用設(shè)備數(shù)據(jù)來優(yōu)化生產(chǎn)流程、提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。以下是一些具體的解決辦法：

1. 解決協(xié)議多樣性問題

引入TDE邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)：TDE邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)能夠支持多種通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)互通。通過對(duì)接邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)，企業(yè)可以將各種設(shè)備的數(shù)據(jù)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)格式，便于后續(xù)的數(shù)據(jù)整合和分析。

2. 解決老舊設(shè)備數(shù)據(jù)采集問題

引入邊緣計(jì)算技術(shù)：邊緣計(jì)算技術(shù)能夠在設(shè)備端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理和分析，減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t和帶寬占用。通過部署邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)，企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)老舊設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，同時(shí)降低對(duì)中心服務(wù)器的依賴。

混合使用新舊設(shè)備：在更新設(shè)備時(shí)，考慮采用能夠兼容老舊設(shè)備通信協(xié)議的新設(shè)備，或者為老舊設(shè)備配備適配器，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的順利采集和傳輸。

3. 實(shí)現(xiàn)OT和IT的融合

構(gòu)建數(shù)網(wǎng)星OT與IT融合平臺(tái)：該平臺(tái)能夠支持多種通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式，實(shí)現(xiàn)OT設(shè)備和IT系統(tǒng)的實(shí)時(shí)連接和數(shù)據(jù)交換。通過該平臺(tái)，企業(yè)可以實(shí)時(shí)獲取產(chǎn)線數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和分析，為產(chǎn)線優(yōu)化和決策提供有力支持。

加強(qiáng)IT和OT團(tuán)隊(duì)的協(xié)作：通過培訓(xùn)和技術(shù)交流，提升IT和OT團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)作能力，共同解決數(shù)據(jù)采集和傳輸中的技術(shù)問題。

4. 打破數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象

完善數(shù)據(jù)共享機(jī)制：企業(yè)應(yīng)建立健全的數(shù)據(jù)共享機(jī)制，包括數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、處理和分析等環(huán)節(jié)。確保數(shù)據(jù)能夠在企業(yè)內(nèi)部得到有效的共享和利用。

引入先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)：如大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等，提高數(shù)據(jù)處理的效率和準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效利用。

5. 提升數(shù)據(jù)處理能力

采用高性能計(jì)算技術(shù)：如云計(jì)算或邊緣計(jì)算，提供強(qiáng)大的計(jì)算資源，加速數(shù)據(jù)處理和分析過程。

建立專業(yè)的數(shù)據(jù)處理團(tuán)隊(duì)：組建專業(yè)的數(shù)據(jù)處理和分析團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘和分析，提取有價(jià)值的信息，為企業(yè)決策提供支持。

6. 提高數(shù)據(jù)傳輸速度和精度

采用高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)：如光纖傳輸或更先進(jìn)的無線通信技術(shù)，提高數(shù)據(jù)傳輸速度，減少數(shù)據(jù)延遲。

加強(qiáng)數(shù)據(jù)預(yù)處理：如濾波、去噪等，提高數(shù)據(jù)精度，降低傳感器誤差和信號(hào)干擾對(duì)數(shù)據(jù)的影響。

7. 加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)

建立完善的數(shù)據(jù)安全管理體系：對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理和訪問控制，防止數(shù)據(jù)泄露和攻擊。

加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)措施：如防火墻、入侵檢測(cè)系統(tǒng)等，確保數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)的安全性。

定期對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份和容災(zāi)演練：確保數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，防止數(shù)據(jù)丟失或損壞對(duì)企業(yè)造成重大損失。

綜上所述，通過引入IoT網(wǎng)關(guān)、引入邊緣計(jì)算技術(shù)、構(gòu)建OT與IT融合平臺(tái)、完善數(shù)據(jù)共享機(jī)制、采用高性能計(jì)算技術(shù)、提高數(shù)據(jù)傳輸速度和精度以及加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)等措施，企業(yè)可以有效解決工廠產(chǎn)線設(shè)備數(shù)據(jù)采集中的痛點(diǎn)問題，提高數(shù)據(jù)采集的效率和準(zhǔn)確性，為企業(yè)的生產(chǎn)優(yōu)化和決策支持提供有力保障。

審核編輯 黃宇