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Brian Condell
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智能边缘解决方案，助力实现柔性制造
工业制造体现了人类取得的巨大技术进步，但它所消耗的能源占到了全球能源消耗量的1/3以上，对能效提出了严峻挑战。1幸运的是，柔性制造系统(FMS)将自动化和来自智能边缘的数据洞察相结合，为提高能效和生产力提供了可行的解决方案。
然而，要想充分发挥FMS的潜力，需要采集和利用车间生成的大量数据。目前，只有一小部分数据被加以利用，因而在提高效率和进行优化方面还有很大的提升空间。2
要提高数据采集率，就需要增加更多的传感器，为此还需要灵活、动态的连接和集成的智能加以配合，以实现智能边缘检测。
通过增加传感器数量、添加灵活的I/O模块和实时感知机器人，工厂将能够灵活适应，根据各种需求进行调整，大幅减少能耗。此外，将网络安全措施融入其中，可以为这些先进的系统提供保护，确保系统安全可靠地运行。
“柔性制造可提高生产灵活性，减少设置时间并增强效率和生产力，从而彻底改变现代工业。通过先进的质量控制和资源优化，成本得以降低，因而能够快速适应市场变化，交付定制化产品，确保在日新月异的环境中保持竞争力。”Fiona Treacy
工业自动化高级总监 | ADI公司
机器人技术的兴起：弥合劳动力缺口
制造业技术工人的缺口预计达210万3
虽然移动机器人和固定机器人能够填补劳动力缺口、降低成本并帮助提高效率，但制造商在规划工厂中机器人的布局时，必须审慎选择合适的电机驱动器、视觉传感器、连接设备和电源。
数字化浪潮正在重塑世界
在制造领域，包含FMS在内的数字化转型正如火如荼地展开，其中92%的工业公司正在经历数字化转型。4 得益于这一转变，公司能够通过先进的检测技术，获取工厂车间的实时洞察，从而有望使机器停机时间减少30%至50%，产量提高10%至30%。5
将捕获的实际（模拟）信号转换为数字信号，有助于制造商跟上数字化转型的趋势。然而，成功的关键在于利用强大的实时连接，向以太网和多协议支持转变，简化制造商的采用过程。
实时连接带来切实效益
智能工厂需要智能的数据安全防护
建造未来工厂离不开安全的边缘设备，不仅要能够快速从攻击中恢复，而且要在最初采集和处理数据的智能边缘实现网络安全。
事实上，面对网络犯罪的增加，欧盟出台了《欧洲网络弹性法案》，要求数字产品和服务在设计时就遵循一致的网络安全标准。7 数据加密、安全存储和密钥交换都是帮助确保通信安全和提供操作完整性的关键要素。
针对制造商的攻击占到了约25%6
量身定制的个性化未来
对于制造商而言，在部署灵活环境的过程中，实现更高程度的个性化是一个关键目标，由此能够带来诸多益处，包括：
- 缩短设置和生产时间，加速产品上市 ，确保个性化产品更快到达客户手中。
- 运用自动化系统后，即便是高度定制的产品，也能保持始终如一的品质,质量和精度得以提升，进而提高了客户满意度。
- FMS按需生产物品，避免过度生产和材料浪费，因此能够有效减少资源浪费 。
- 以客户为中心的生产模式 能够快速满足客户偏好，通过有效响应消费者需求，帮助客户加深与消费者的关系、提高消费者忠诚度。
事实上，个性化对于企业的成功起着重要作用，麦肯锡的一项研究证实，“与增长较慢的企业相比，增长较快的企业通过个性化手段创造的收入要高出40%。”8
在个性化生产中，制造商面临的一个重大挑战是，如何针对量小的批次高效地重新配置生产线。为了应对定制化需求的增长，制造商必须采用敏捷或柔性制造过程，以便快速重新配置生产线，满足新的定制化需求。在重新配置的过程中，使用软件可配置输入/输出(SWIO)是一大关键。
软件可配置系统的强大功能
小批量生产需要高度灵活的解决方案，同时也带来了更多的生产难题，可能会导致供应比率降低。如果为了满足特定批次的需求而间歇性地停止生产线来更换零件，可能会造成效率和生产力下降，进而导致周转时间延长和费用增加。
软件可配置系统提供经过验证的解决方案，可简化工具切换并帮助提高生产力，同时为工业OEM提供出色的灵活性和便捷性。凭借新的软件可配置输入/输出(SWIO)功能，可通过任意引脚访问任意工业I/O功能，从而允许在安装时进行现场定制化配置。由此可加速产品上市并减少设计资源投入，同时有利于针对不同项目和客户实现统一的产品部署。
柔性制造系统，助力打造面向未来的柔性工厂
参考文献
1 《2023年世界能源展望》，国际能源署，2023年。
2“How Big Data Can Improve Manufacturing”，麦肯锡公司，2014年7月。
3 “Creating Pathways for Tomorrow’s Workforce Today: Beyond Reskilling in Manufacturing”，Deloitte Insights，美国制造业研究所，2021年5月。
4 “The State of Industrial Digital Transformation”，PTC，2021年。
5“Capturing the True Value of Industry 4.0”，麦肯锡公司，2022年4月。
6 “Distribution of Cyberattacks Across Worldwide Industries in 2023”，Statista，2023年。
7 《欧洲网络弹性法案》。
8“The Value of Getting Personalization Right or Wrong Is Multiplying，麦肯锡公司，2021年11月。
