没有标准,智能制造就没有那么聪明

成功的制造商将需要融入智能技术,使他们能够在优化能源和其他资源的同时适应变化,但他们需要遵循标准才能取得成功。

通过Simon Frechette, KC Morris和Yan Lu 2016年6月8日

制造商面临着越来越多的变化需求——更大的定制,更小的批量,突然的供应链变化和中断。成功的制造商将需要采用新技术,帮助他们快速适应快速变化,提高产品质量,同时优化能源和其他资源的使用。这些技术构成了新兴“智能”制造系统的核心。

智能制造由以信息为中心的系统组成,这些系统最大限度地提高了整个企业数据的流动和重用。今天的制造业企业,无论大小,都是由不同的组件组成的。这些不同系统交换、理解和利用产品、生产和业务数据的能力主要依赖于信息标准。

智能制造系统(SMS)正在帮助推动生产敏捷性、质量和效率的提高。智能制造定义了具有增强能力的下一代制造的愿景。它建立在物联网(IoT)和数字技术的基础上,但通过结合个人制造技术来实现。

为什么标准很重要

美国总统科学技术顾问委员会(PCAST)发布了一份报告[1],确定了最优先的变革性制造技术:先进传感与控制、可视化、信息学和数字制造。这些技术增强了制造商快速有效地响应信息的能力,但它们反过来依赖于有效的信息流和系统响应能力,而这些只有标准才能跨产品价值链中的多个供应商解决方案提供。

PCAST报告指出,标准促进了新技术、新产品和新制造方法的采用。标准允许一个更有活力和竞争性的市场,而不会妨碍差异化的机会。标准的制定降低了企业开发和实施解决方案的风险,以加速采用新的制造产品和制造方法。

标准是构建模块,提供可重复的过程和不同技术解决方案的组合,以实现健壮的最终结果。标准有许多种类和形式。

制造标准主要是自愿的共识标准。这意味着它们是由标准组织基于将使用它们的合作伙伴的共识来设置的。此外,这些类型的标准是通过自愿遵守来执行的。这些标准旨在为其用户打开新的市场机会。支持SMS的标准包括信息技术和通信标准,以及管理企业和供应链的标准。

标准的风景

制造标准的整体可能令人困惑。美国国家标准协会(NIST)的一份报告[2]提供了对未来智能制造系统所依赖的相关标准主体(一个标准景观)的回顾。该报告旨在帮助制造业从业者更好地掌握对智能制造技术集成有用的标准。

SMS标准的前景基于智能制造生态系统,该生态系统包含三个维度:产品、生产系统和企业(业务)系统。

景观将现有标准与三个维度的生命周期阶段联系起来。它确定了这些维度内部和跨这些维度的功能集成将导致更有效的系统的领域。该报告还确定了在该领域工作的关键标准组织,三个维度中每个维度的标准类型,以及这些标准如何结合在一起来支持车间的制造操作——该领域被称为制造金字塔。

标准的发展

推进标准以实现智能制造的优先领域包括:

  • SMS参考模型和参考体系结构
  • 用于制造业的物联网参考架构
  • 制造服务模式
  • 机器对机器通信(M2M)
  • PLM / MES / ERP / SCM / CRM集成
  • 云制造
  • 制造业可持续发展
  • 制造网络安全。

为了积极参与并获得关于协调这些标准演变的不同团体和联盟的更多信息,请参阅MESA.org报告,“MESA白皮书#52:智能制造-景观解释”[3]。

Simon Frechette, KC Morris, Yan Lu他们是美国国家标准研究所(NIST)工程实验室系统集成部门的成员。本文最初发表于MESA International的博客.MESA International是CFE Media的内容合作伙伴。由CFE媒体制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑,cvavra@cfemedia.com

在线额外

有关智能制造的其他报道,请参见下面的链接。

引用:

[1]“给总统的报告——加速美国先进制造业”,总统执行办公室-总统科学技术顾问委员会,2014年10月。

[2]“智能制造标准景观”,Lu, Morris, Frechette, NIST IR 8107,国家标准与技术研究所,2016年2月。

[3]“MESA白皮书#52:智能制造-景观解释,”MESA国际,2015。