Horisontell och vertikal integration i en smart fabrik

Industri 4.0: Nätverkande, kommunikation och effektivitet

Industri 4.0 låter tillverkare producera med större flexibilitet, reagera snabbare och därigenom bli ännu effektivare – med minimal resursförbrukning.

Internet uppfanns för att använda kapaciteten hos stordatorer effektivare. Till och med idag, när vi har Internet of Things (IoT), är det nätverkande och integrationen det möjliggör fortfarande viktiga faktorer för ökad effektivitet. Till exempel i fallet med korrelerande produktionsdata från olika källor inom en tillverkningsverksamhet.

Två av de viktigaste faktorerna för produktion i en smart fabrik är horisontell och vertikal integration. Horisontell integration innebär nätverkande mellan individuella maskiner, utrustningsdetaljer eller produktionsenheter. Vertikal integration ger ett nätverk bortom traditionella hierarkinivåer i produktionen – från sensorn till företagets ledningsnivå.

I stora drag säkerställer horisontell integration att maskiner, IoT-enheter och tekniska processer fungerar sömlöst tillsammans. Vertikal integration, å andra sidan, möjliggör att produktionsdata kan användas för att ta affärsbeslut, bemanningsbeslut och andra beslut genom att möjliggöra kommunikation mellan horisontellt integrerade fabriksgolvsnätverk och andra system, som t ex företagsresursplanering (ERP).

Utmaningarna med horisontell och vertikal integration som tillverkare möter

I den sammankopplade smarta fabriken säkerställer horisontell integration att maskiner, IoT-enheter och tekniska processer fungerar sömlöst tillsammans. Vertikal integration säkerställer att produktionsdata använda på högre organisationsnivåer när man tar marknadsföringsbeslut, bemanningsbeslut och andra beslut.

Även om horisontell och vertikal integration kan strömlinjeforma produktionen och möjliggöra smartare affärsbeslut, kan övergången innebära en del unika utmaningar relaterade till:

• Brist på kommunikation: Horisontell integration förutsätter att en fabrik har enheter och programvara som är kapabel att samla in produktionsdata och dela den datan med andra system. För att påbörja integrationen behöver du antingen köpa ny IoT-kompatibel utrustning eller byta existerande utrustning för att ge möjlighet till interkonnektivitet. Strategier för att förse äldre system med IoT inkluderar att utrusta dem med sensorer och ansluta programmerbara logikstyrenheter (PLC) till internet med hjälp av konvertrar. 

• Kunskapssilos: Kunskapssilos inträffar när en fabriks olika informationssystem inte kan dela data med varandra, och fångar information i en del av maskineriet, produktionsprocessen eller organisationen. Om din arkitektur redan är kompatibel och relativt ny kan du eventuellt eliminera kunskapssilos genom att helt enkelt integrera befintliga system och konfigurera dem att dela data fritt. I andra fall måste du kanske ta itu med inkompatibel arkitektur innan du kan dela produktionsdata med resten av företaget.

• Hantering av tillgångar: När du väl har integrerat maskiner, datasystem och enheter i din smarta fabrik måste du fortsätta att hantera dessa tillgångar för garantera säkerhet och produktivitet. Att implementera kontinuerlig nätverksövervakning och välja industriell programvara med robusta säkerhetsfunktioner kan underlätta hantering av tillgångar.

• Hantering av försörjningskedjan: För att horisontell och vertikal integration ska påverka resurseffektiviten måste hantering av försörjningskedjan inkluderas i nätverket. Oavsett om man nätverkar med externa leverantörer eller integrerar den interna försörjningskedjan måste tillverkare utnyttja datadriven teknik för att säkerställa ett smidigt samarbete och sunt beslutsfattande.

• Stordriftsfördelar: Olika fabriksgolv måste integreras individuellt, både horisontellt och vertikalt. Undersökningar har visat att små och medelstora företag spenderar i genomsnitt 250 000 USD på att implementera teknik för smarta fabriker, och stora företag sannolikt ännu mer. Bristen på stordriftsfördelar innebär att tillverkare måste göra stora investeringar i teknik, inklusive ny programvara för planering, styrning, visualisering och analys av driftsprestandan. Investeringen lönar sig dock oftast, eftersom integrationen ger en mer kostnadseffektiv produktion, konsoliderad ledning och minskade allmänna kostnader.

Horisontell integration med zenon

I en typisk tillverkningsmiljö måste horisontell integration ansluta många typer av utrustning. Som ett hårdvaruoberoende system gör zenons programvaruplattform från COPA-DATA det enkelt att ansluta olika typer av maskiner i ett existerande system, med stöd av ett urval av nyckelfunktioner:

• Över 300 inbyggda kommunikationsprotokoll
• Multiprojektadministration
• Klient/server – server/klient- topologi
• straton bindning
• Applikationsprogrammeringsgränssnitt (API)

Exempel: Sidel, en global förpackningstillverkare, använde zenon för att integrera olika PLC-system till en enda plattform, oberoende av hårdvara och operativsystem, vilket ökar ledningseffektivteten markant.

Vertikal integration med zenon

Vertikal integration skapar förbindelser mellan produktion och andra delar av en tillverkningsorganisation. I allt väsentligt, nätverkar den bortom traditionella produktionshierarkinivåer — från sensorn till företagets ledningsnivå.

Med användarvänliga grafiska gränssnitt och flexibla rapportverktyg, är COPA-DATA:s zenon idealisk för vertikal integration, med väsentliga funktioner som:

• Över 300 inbyggda kommunikationsprotokoll
• ERP-gränssnitt (SAP ERP, Microsoft Dynamics, etc.)
• SQL server-gränssnitt
• Webbserver eller HTML5 webbmotor
• zenon Service Grid
• Server som är tillgänglig överallt (smartphone-app)
• Molnintegration

En tillverkare av farmaceutisk utrustning, SCAN AG, väljer zenon som ett standardgränssnitt för att ansluta sensorer med MES- och ERP-nivå, vilket leder till förbättrade affärsbeslut.

Kontakta COPA-DATA för att få hjälp med horisontell och vertikal integration

Horisontell och vertikal integration kan verka som en utmaning i en smart fabrik, men hjälpa dig att överkomma integrationssvårigheter och eliminera alla tvivel du kan ha om din förmåga att dra nytta av utvecklingen av Industri 4.0. Denna hårdvaruberoende programvaruplattform kan enkelt integreras i dina existerande produktionstillgångar, tillsammans med ett användarvänligt grafiskt gränssnitt och robusta säkerhetsfunktioner.

På COPA-DATA, hjälper vi dig med dina projekt för horisontell och vertikal integration och tillhandahåller lösningar som är skräddarsydda för dina unika krav. Kontakta oss idag för mer information.