避免新的竖井与数字线程,数字双胞胎

数字线程和数字孪生技术可以帮助优化操作,推动产品设计和制造流程的改进,但前提是企业必须避免新的数据孤岛,并选择互操作性。

通过杆沃尔特斯 2022年7月4日
图片由布雷特·塞尔斯提供

学习目标

  • 现代数字化企业需要在正确的时间以正确的格式访问正确的数据。
  • 数字线程和数字孪生技术可以简化材料和数据流过程。
  • 整体设备效率(OEE)是一个常见的用例,因为它允许用户收集工厂车间已经存在的数据。

企业产生的64 ZB根据IDC美国公司的数据,随着企业接受数字化转型的努力,每年将有1亿美元的数据。随着来自组织中更多来源的更多信息,能够在正确的时间以正确的格式访问正确数据的现代数字企业可以增强来自该数据的业务价值。

这个词数字线程是整个组织中交织在一起的所有数据流的累积效应的简写。数字线程有助于优化操作,改进产品设计和制造过程,同时降低成本并提高合规性。数字线程也是创建数字孪生的基础,数字孪生是物理资产的数字副本,因此组织可以可视化、预测和控制流程的最佳运行方式。

这些综合的数字化能力是转型成功的基础。然而,只有当组织能够克服孤立、不连接和编排不良的数据现状时,它们才有可能实现。

为什么企业应该拥抱数字线和数字双胞胎

随着越来越多的公司接受数字化,数字化的增长也在增加数字转换在美国,越来越多的员工远程工作,越来越多的公司职能在网上进行。考虑到任何现代组织中的大量数据,在正确的时间、以正确的格式和正确的上下文访问正确数据的能力现在是企业“必须拥有”,而不是“最好拥有”。

可以在组织的信息技术(IT)或操作技术(OT)体系结构的任何地方访问和分析该数字线程,以提供更高级别的智能和决策支持。这种智能是可操作的,可用于识别潜在问题,优化操作并实现生产或供应链设置的持续改进。

与此同时,数字孪生提供了已建成物理资产和所有相关流程的虚拟表示,以反映企业的工作流程、机械、控制和系统。

数字孪生有助于加强整个企业的运营模式、收入流和关系。

尽管有这些好处,创建数字线程和运行数字双胞胎说起来容易做起来难。在计划和实现期间,许多组织在试图同步系统、技术和数据存储或存储库时都面临着复杂的挑战,这些系统、技术和数据存储或存储库通常是分散的、孤立的,并且遍布整个组织。在组织能够获得数字线程和数字孪生技术的全部价值之前,必须克服这些问题。

解决组织孤岛、标准化问题

阻碍在整个企业中实现数字线程的问题和障碍有多种形式完善了与独立实验的联系这就是所谓的概念验证炼狱。当数字化工作分散在整个组织中,作为有限的、不协调的试点工作的集合时,就会发生这种情况。不同的团队都在进行数字化项目,但这些实验都是孤立进行的,并没有在组织中进行战略协调。

问题在于缺乏与价值挂钩的战略。无论是产品开发、制造、现场服务还是其他功能,一个组织可能有几十个小型试点项目正在进行。可能会有多个并行的工作,但很少有连接点来调整结果、改进方法和扩展实现,这是在整个组织中创建数字线程所必需的数据标准化和可用性。

其他数字化转型的努力是有缺陷的,而且头重脚重,有很多宏伟的战略试图与巨额资金需求联系起来。他们可能缺乏足够的计划和后续行动,无法实施真正的解决方案,甚至无法进行成功的试点。这样的计划没有考虑到在实际系统中创建数字线程和数字孪生功能所需的操作问题和专业知识。

制造业数字化:选择互操作性

组织必须小心避免由于错误的技术投资而产生新的竖井和限制。理想情况下,业务应该驱动投资决策,在选择供应商和满足组织特定业务需求的定制服务方面具有最佳的灵活性。这种情况并不总是发生。组织有可能被锁定在限制现代化选择范围的专有技术中——将转换团队降级到只在特定的供应商生态系统中工作,这限制了解决方案和互操作性的选择。

当我们审视这些挑战以及如何解决它们时,越来越明显的是,组织孤岛不仅仅是数据集;业务流程和劳动力角色也可以是孤立的。例如,转换工作可能被标记为C-Suite优先级,但是持续的后续工作并不总是发生,因为项目的执行被踢下了组织图表,并且有时会出现关于谁拥有转换工作和结果的混淆。

数字线程成功的关键,数字孪生实现

“大辞职”和这个时代前所未有的人才短缺并没有使这些挑战变得更容易。许多组织寻求能够提供正确的专业知识和人员配置来支持现代化工作的战略转换合作伙伴。这样的合作伙伴应该能够在最佳合作伙伴生态系统中进行协作,以避免过度依赖有限的专有供应商生态系统。

随着公司识别并避免或消除潜在的障碍,他们可以开始将数据和流程整合在一个有凝聚力的数字线程中,这个数字线程横跨整个组织,提供一个集成和统一的数据流,连接整个价值链中的所有流程。

在某种程度上,企业克服了挑战,更好地定位自己,以实现数字线程和数字双胞胎,下一个挑战更有趣,但同样重要:从哪里开始?虽然每个公司都必须定制其战略和优先级列表以适应组织的独特业务需求,但在一些关键用例中,数字线程和数字孪生功能已被证明特别有价值。重要的是要从高价值、高优先级的用例开始,并增加扩展的能力。

数字线程可以从OEE开始,现有的传感器

整体设备效率(OEE)是数字化线程和数字化转型的常见用例。这是因为生产系统可能已经装满了传感器、流量计和其他适合数据分析的物联网设备。收集和聚合数据到有用模型的理解和方法已经得到了很好的理解,今天的技术和方法可以加速并交付解决方案和价值。此外,随着一些生产环境越来越多地使用5G连接,未来预示着简化和降低更多成本,这加快了物联网系统的速度和带宽,同时减少了延迟并促进了边缘计算。这提高了数据的数量、种类和速度,为电子电气设备的数字线程和数字孪生模型提供了数据。

现场服务是数字线程和数字孪生可以产生巨大影响的另一个领域;这是一个很好理解和成熟的用例。许多产品在现场保持连接,这使得原始设备制造商(oem)能够比较产品或其组件在客户环境中的运行情况。数字线程和数字孪生可以利用传感器数据和其他遥测技术执行远程诊断(通常是实时的),以评估产品或组件是否按照其设计意图运行。该技术甚至可以帮助指导远程维护和性能调优工作。

数字线,数字孪生可以支持可持续性

可持续性是数字线和数字孪生的另一个日益增长的应用。随着越来越多的组织将可持续发展作为业务重点,他们发现这些技术可以监控和优化其运营中的能源使用和效率。这样做的能力以及生成能源消耗报告的能力有助于实现合规性。它还可以简化为提高能源效率而兑换碳信用额或其他行业激励措施的过程。

如果集成得当,数字线程和数字孪生技术可以提供显著的好处,包括简化材料或流程数据流,以及在设计和构建阶段评估产品概念;加强系统和设备的验证、检查和校准的操作实践。

今天,越来越多的组织正在学习采用数字线程和数字孪生功能,以实现现代化工作,从而为企业提供更高水平的生产力、价值和持续的创新。

杆沃尔特斯是企业技术领域的主要和全球实践领导者;Kalypso是罗克韦尔自动化公司提供数字化转型服务的子公司。编辑克里斯·瓦夫拉,网络内容经理,控制工程、CFE媒体与技术、cvavra@cfemedia.com

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关键词:数字孪生;数字线程

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作者简介:罗德•沃尔特斯是罗克韦尔自动化旗下数字化转型服务公司Kalypso企业技术部门的负责人和全球业务负责人。