AI與MES集成——正在徹底改變制造企業(yè)的運(yùn)營(yíng)方式

發(fā)布日期:2026-03-29 20:23:37
AI與MES集成——正在徹底改變制造企業(yè)的運(yùn)營(yíng)方式
 

先進(jìn)技術(shù)對(duì)制造業(yè)的影響是不可否認(rèn)的。對(duì)技術(shù)進(jìn)行負(fù)責(zé)任的投資對(duì)于實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期戰(zhàn)略目標(biāo)意義重大。像人工智能(AI)這樣的新技術(shù)可以幫助制造企業(yè)簡(jiǎn)化流程、提高效率并降低成本。AI技術(shù)還可以通過(guò)提供創(chuàng)新和適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)條件所需的工具來(lái)幫助企業(yè)領(lǐng)先于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
 
  數(shù)字技術(shù)與互聯(lián)互通正在推動(dòng)諸如先進(jìn)的計(jì)算解決方案、云計(jì)算和遠(yuǎn)程計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)以及聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、智能和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳感器、數(shù)據(jù)捕獲、軟件分析和處理以及AI和機(jī)器學(xué)習(xí)的采用等有影響力的技術(shù)。為了保持競(jìng)爭(zhēng)力,特別是考慮到勞動(dòng)力短缺和提高生產(chǎn)力的需求,制造企業(yè)需要擁抱工業(yè)4.0及其補(bǔ)充技術(shù)。
 
  根據(jù)杜克大學(xué)富卡商學(xué)院的“2025年首席財(cái)務(wù)官調(diào)查”顯示,近三分之二的首席財(cái)務(wù)官報(bào)告稱,他們的公司將自動(dòng)化通常由員工執(zhí)行的任務(wù)作為戰(zhàn)略重點(diǎn)。在計(jì)劃在未來(lái) 12 個(gè)月內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的公司中,大多數(shù)公司預(yù)計(jì)采用AI 來(lái)執(zhí)行各種任務(wù)。此外,在過(guò)去一年中,近 60% 的公司(其中大型公司中占84%)采用了軟件、設(shè)備或技術(shù)來(lái)自動(dòng)化以前由員工完成的任務(wù)。
 
  持續(xù)的運(yùn)營(yíng)改進(jìn)始于從機(jī)器資產(chǎn)中獲取數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可為人員和系統(tǒng)提供即時(shí)的洞察力,使他們能夠做出更好、更快的決策,并推動(dòng)自動(dòng)化的發(fā)展。
 
  通過(guò)數(shù)據(jù)分析優(yōu)化運(yùn)營(yíng)
 
  在自動(dòng)化程度不斷提高、智能設(shè)備與智能工廠廣泛應(yīng)用的背景下,依托有價(jià)值的數(shù)據(jù),整條供應(yīng)鏈的制造效率得以顯著提升。通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)采集更多數(shù)據(jù),并將其與企業(yè)其他運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)整合,智能工廠可實(shí)現(xiàn)信息透明化并做出更優(yōu)決策。精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)對(duì)于車間運(yùn)營(yíng)以及每臺(tái)機(jī)器資產(chǎn)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。
 
  數(shù)據(jù)和分析的應(yīng)用是工業(yè) 4.0 的基礎(chǔ)。在整個(gè)企業(yè)中收集、分析和共享數(shù)據(jù)是利用制造技術(shù)創(chuàng)造更多價(jià)值的切入點(diǎn)。由此帶來(lái)的附加效益包括:生產(chǎn)率提升、生產(chǎn)成本降低、資源管理優(yōu)化及盈利能力增強(qiáng)。
 
  制造業(yè)數(shù)據(jù)分析的主要優(yōu)勢(shì)之一是能夠訪問(wèn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。通過(guò)利用這些數(shù)據(jù),公司可以實(shí)時(shí)監(jiān)控其運(yùn)營(yíng)的各個(gè)方面——從機(jī)器性能到供應(yīng)鏈物流。這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)提供了對(duì)瓶頸、低效率和潛在故障的即時(shí)洞察,允許快速調(diào)整以保持最佳性能。
 
  盡管精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要,但要真正發(fā)揮數(shù)據(jù)價(jià)值,還需先進(jìn)的技術(shù)與強(qiáng)大的分析能力。例如,為了行業(yè)報(bào)告、預(yù)測(cè)性維護(hù)及安全提升,企業(yè)會(huì)采集海量數(shù)據(jù),卻可能面臨管理與分析難題。對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析能幫助運(yùn)營(yíng)管理層發(fā)現(xiàn)原本難以察覺(jué)的模式、趨勢(shì)與異常,從而將企業(yè)從被動(dòng)應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)向主動(dòng)規(guī)劃,并與運(yùn)營(yíng)戰(zhàn)略保持一致。
 
  將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可操作信息
 
  報(bào)告可提供這些歷史過(guò)程信息的可視化,并關(guān)聯(lián)相關(guān)的過(guò)程變量,對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行指標(biāo)計(jì)算,并以圖形方式直觀地展示這些數(shù)據(jù),以便更容易地檢測(cè)模式和異常。這些報(bào)告是通過(guò)能夠無(wú)縫集成到可編程邏輯控制器(PLC)、監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(SCADA)和歷史系統(tǒng)中的第三方軟件創(chuàng)建的。先進(jìn)的報(bào)告解決方案甚至可以從遠(yuǎn)程報(bào)警通知軟件中提取信息,以便進(jìn)一步分析和優(yōu)化條件響應(yīng)時(shí)間。
 
  先進(jìn)的軟件使制造企業(yè)能夠?qū)⒃歼^(guò)程數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可操作的信息,從而提高效率并降低成本。此外,自動(dòng)化的報(bào)告解決方案通過(guò)從SCADA、實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(LIMS)、手動(dòng)輸入等不同來(lái)源收集數(shù)據(jù),簡(jiǎn)化了合規(guī)性監(jiān)管。隨著數(shù)據(jù)的收集,它被總結(jié)為關(guān)鍵指標(biāo)——流量總計(jì)或濁度閾值分析。最終輸出被發(fā)布成監(jiān)管機(jī)構(gòu)接受的格式化文件。
 
  集成制造執(zhí)行系統(tǒng)和 AI
 
  先進(jìn)的制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)直接從機(jī)器和操作員那里捕獲數(shù)據(jù),以易于使用的格式提供實(shí)時(shí)生產(chǎn)指標(biāo)和分析。集成AI的軟件可通過(guò)高級(jí)數(shù)據(jù)收集來(lái)加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型,以實(shí)現(xiàn)整體設(shè)備效率(OEE)和 MES,使工廠人員能夠獲得對(duì)運(yùn)營(yíng)的寶貴見(jiàn)解,并幫助他們做出更好、更明智的決策。
 
  普華永道的一份報(bào)告指出,數(shù)據(jù)集成是實(shí)施工業(yè) 4.0 計(jì)劃(包括 MES部署)面臨的主要挑戰(zhàn)之一。然而,有效的數(shù)據(jù)收集需要采用超越傳統(tǒng)方法的先進(jìn)解決方案?,F(xiàn)代方法使公司能夠?qū)?shù)據(jù)饋送到 3 到 5 級(jí)系統(tǒng),這超越了傳統(tǒng)的瓶頸分析。
 
  此外,還有低代碼和無(wú)代碼技術(shù)可以消除 PLC 數(shù)據(jù)收集的問(wèn)題,并可以識(shí)別相關(guān)警報(bào)以進(jìn)行更豐富的分析。這種方法檢查來(lái)自生產(chǎn)線的數(shù)據(jù),并在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)提供智能的根本原因分析,將事件和警報(bào)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來(lái),提前化解潛在生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。
 
  通過(guò)部署第三方先進(jìn)軟件,制造工廠可以加速和推動(dòng) OEE 提升,在問(wèn)題發(fā)生之前避免問(wèn)題,并將工程停機(jī)時(shí)間減少多達(dá) 70%。對(duì)于一家市值 10 億美元的公司來(lái)說(shuō),OEE 每提高 1%,每年可節(jié)約成本約 700 萬(wàn)美元,從而幫助企業(yè)進(jìn)一步降本增效。
 
  隨著行業(yè)不斷朝著更高的效率邁進(jìn),AI與 MES 的集成正在徹底改變制造商的運(yùn)營(yíng)方式,帶來(lái)前所未有的自動(dòng)化、預(yù)測(cè)分析和決策水平。AI 驅(qū)動(dòng)的 MES 通過(guò)實(shí)現(xiàn)更智能的工廠、優(yōu)化生產(chǎn)周期、減少停機(jī)時(shí)間和幫助制造商實(shí)現(xiàn)更高水平的生產(chǎn)力來(lái)推動(dòng)創(chuàng)新。
 
  根據(jù)麥肯錫的一份報(bào)告,該技術(shù)預(yù)計(jì)將開(kāi)啟運(yùn)營(yíng)效率的新時(shí)代:僅在制造業(yè)和供應(yīng)鏈中,它就可能將成本降低多達(dá)5000億美元。AI 技術(shù)可基于根因分析預(yù)測(cè)故障、降低缺陷;動(dòng)態(tài)生成易操作的作業(yè)指導(dǎo)書(shū);并通過(guò)實(shí)時(shí) AI 支持的故障排查與操作指南,增強(qiáng)操作站功能,使企業(yè)更靈活、高效、直觀地滿足終端用戶需求。
 
  工業(yè) 4.0、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和 AI 正在重塑制造業(yè)。試圖通過(guò)手動(dòng)密集型流程和過(guò)時(shí)的技術(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)是很困難的。但是,通過(guò)利用尖端軟件解決方案等先進(jìn)技術(shù),企業(yè)可以提高生產(chǎn)力和效率并降低成本。優(yōu)先考慮卓越運(yùn)營(yíng)不僅可以促進(jìn)增長(zhǎng),還可以幫助組織在不斷發(fā)展的業(yè)務(wù)和制造環(huán)境中持續(xù)保持領(lǐng)先。
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文章關(guān)鍵詞:AI與MES集成