福禍總是相依。盡管2020年因新冠疫情而出現(xiàn)超級(jí)混亂的局勢，行業(yè)不得不應(yīng)對需求的突然變化、供應(yīng)問題和運(yùn)營能力的限制，但這確實(shí)加速許多公司的變革。尤其是當(dāng)涉及包括網(wǎng)絡(luò)連接性、大數(shù)據(jù)、智能工廠和可持續(xù)性在內(nèi)的工業(yè)4.0趨勢時(shí)亦如此。
借助部署在各公司的新技術(shù)，IIoT（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)）能日益收集更多信息，包括來自制造設(shè)備的信息。
如今，許多分析儀自行在儀器上收集數(shù)據(jù)。例如，我們的日立手持式分析儀能夠?qū)y量結(jié)果存儲(chǔ)在儀器里，更多的日立型號(hào)還支持網(wǎng)絡(luò)連接功能，這是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)決策的真正改變游戲規(guī)則的工具。我們預(yù)測這將是2021年的一個(gè)關(guān)鍵主題。
我們所說的網(wǎng)絡(luò)連接性是什么意思？
我們的愿景是分析儀器將具備WIFI、以太網(wǎng)、USB或未來的4G/5G功能，具體取決于工業(yè)環(huán)境。下一步將是使分析儀能夠共享和集成操作技術(shù)（OT）數(shù)據(jù)。但是如今，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)連接均是圍繞數(shù)據(jù)共享和自動(dòng)化進(jìn)行。
在將來，網(wǎng)絡(luò)連接性還意味著分析儀可集成至過程控制系統(tǒng)中，并與其他機(jī)器和資源進(jìn)行通信。目標(biāo)是加快流程、優(yōu)化性能、減少浪費(fèi)并確保產(chǎn)品質(zhì)量。
利用技術(shù)使制造業(yè)更環(huán)保
工業(yè)4.0已在可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)現(xiàn)一個(gè)采取積極行動(dòng)的機(jī)會(huì)，即利用技術(shù)使過程更加高效和環(huán)保。
例如，鑄造廠多年來一直是原材料的回收商，以借此倡導(dǎo)綠色運(yùn)動(dòng)。然而，許多鑄造廠也在尋找有助于減少材料浪費(fèi)的綠色技術(shù)。每個(gè)工藝步驟均應(yīng)有合適的解決方案：進(jìn)料檢驗(yàn)、熔化車間、中心實(shí)驗(yàn)室和出貨檢驗(yàn)。聯(lián)網(wǎng)的分析儀器可將數(shù)據(jù)傳送至一個(gè)中心點(diǎn)，在該中心點(diǎn)能輕易發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，并在隨后糾正質(zhì)量問題，以減少浪費(fèi)和節(jié)約成本。
同樣的概念可被用于制造行業(yè)的供應(yīng)鏈下游，但同樣適用于原始設(shè)備制造商層面。確保每個(gè)流程步驟均有一個(gè)集中的解決方案，使數(shù)據(jù)收集能夠有助于減少浪費(fèi)和實(shí)現(xiàn)更環(huán)保的制造。
大數(shù)據(jù)就是力量
在金屬行業(yè)中，信息支配一切的一個(gè)原因是，數(shù)據(jù)能夠使制造質(zhì)量保證和控制過程更簡單、更快速。然而，盡管可用的數(shù)據(jù)量巨大，但問題是制造商如何將此等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的事物（即識(shí)別模式和預(yù)測運(yùn)行狀況），以作出明智的決策。
即使每天進(jìn)行數(shù)千次測量，分析儀的數(shù)據(jù)也可通過多種方式幫助制造商優(yōu)化生產(chǎn)，包括：
通過在過程的盡早階段識(shí)別缺陷以提高產(chǎn)品質(zhì)量。
通過機(jī)器故障預(yù)測和診斷實(shí)現(xiàn)及時(shí)的預(yù)防性工作、減少停機(jī)時(shí)間，以及降低對業(yè)務(wù)造成嚴(yán)重?fù)p害的突發(fā)故障風(fēng)險(xiǎn)。
通過使用大數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測分析以降低成本，從而縮短質(zhì)量保證過程。
目標(biāo)：智能工廠
雖然2021年將會(huì)看到越來越多的聯(lián)網(wǎng)分析操作，但在工業(yè)4.0范圍的高級(jí)終端，智能工廠將提供優(yōu)化生產(chǎn)流程。雖然網(wǎng)絡(luò)連接性本身在制造過程中并不新鮮，但當(dāng)涉及元素分析儀并將其集成至智能工廠中時(shí)，這便是未來趨勢。
我們可能還需要幾年時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)完全集成、聯(lián)網(wǎng)且靈活的分析儀，此類分析儀能為智能工廠傳送持續(xù)的數(shù)據(jù)流；并根據(jù)生產(chǎn)過程的需求進(jìn)行學(xué)習(xí)和調(diào)整。但延伸至今的新現(xiàn)實(shí)情況可能如下：
進(jìn)料檢驗(yàn)
金屬工業(yè)的利潤率已經(jīng)很低，在新冠疫情爆發(fā)后，極大限度地減少生產(chǎn)廢料和返工是輕而易舉的事。合適的材料、合適的地點(diǎn)對于降低低質(zhì)量的成本仍然非常重要。這是網(wǎng)絡(luò)連接性能夠并且將會(huì)發(fā)揮關(guān)鍵作用的方面。例如，如果在原材料的熔煉過程中發(fā)現(xiàn)問題，可將此信息傳遞給進(jìn)料檢驗(yàn)小組，然后由檢驗(yàn)小組采取糾正措施。好消息是，采用合適的解決方案即可實(shí)施此流程。
將來甚至可通過將網(wǎng)絡(luò)連接性擴(kuò)展至供應(yīng)鏈以進(jìn)一步擴(kuò)大其用途——合并來自供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)（如果供應(yīng)鏈的相關(guān)方也使用分析儀），例如在產(chǎn)品到達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場之前，可使用分析儀確認(rèn)牌號(hào)識(shí)別信息，使進(jìn)料檢驗(yàn)過程更快。此種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享將實(shí)現(xiàn)更好的協(xié)作。
工廠車間
我們已經(jīng)了解，金屬分析的自動(dòng)化可為嚴(yán)格的QC計(jì)劃以及利用自動(dòng)化樣品分析在一次測量運(yùn)行中測量多批樣品的金屬加工廠提供支持。也需要進(jìn)行生產(chǎn)中的分析集成，從而將更大型的儀器直接安裝至調(diào)節(jié)線中，用于實(shí)時(shí)分析。
將來我們可能會(huì)看到現(xiàn)有的生產(chǎn)線通過添加內(nèi)聯(lián)傳感器的方式進(jìn)行升級(jí)，此類傳感器充當(dāng)產(chǎn)品從原材料到成品組件的控制點(diǎn)。此種自動(dòng)化檢查的集成對在浪費(fèi)任何時(shí)間或材料之前捕獲潛在問題大有幫助。例如，分析儀器可將信息推送至生產(chǎn)設(shè)備，以啟動(dòng)特定任務(wù)，如運(yùn)行分析或移除測試樣品，并在發(fā)現(xiàn)異常結(jié)果時(shí)做好標(biāo)記且停止生產(chǎn)。此種實(shí)時(shí)響應(yīng)能減少廢料和返工，并幫助生產(chǎn)部門對所有問題做出快速反應(yīng)——這在預(yù)算緊張時(shí)至關(guān)重要。
內(nèi)聯(lián)傳感器將降低成本的另一方面是增加資產(chǎn)正常運(yùn)行時(shí)間。其可避免由于意外的機(jī)器故障而導(dǎo)致的突然停機(jī)，且可延長預(yù)定的維護(hù)間隔，以抵抗設(shè)備的實(shí)際磨損，從而減少昂貴的停機(jī)時(shí)間。
將您的分析儀納入智能工廠生態(tài)系統(tǒng)，持續(xù)的實(shí)時(shí)指標(biāo)和工具將支持快速、一致的決策流程，從而提高生產(chǎn)流程的效率。
ExTOPE Connect
日立的許多儀器均配備ExTOPE Connect（云數(shù)據(jù)管理解決方案）。ExTOPE Connect可為用戶的整個(gè)分析儀群的所有數(shù)據(jù)（甚至跨多個(gè)位置）建立一個(gè)中心位置，實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)并易于訪問數(shù)據(jù)，從而大幅提高運(yùn)營效率并降低風(fēng)險(xiǎn)。
包括化學(xué)性質(zhì)、圖像、光譜和測量位置（若適用）在內(nèi)的結(jié)果將在拍攝時(shí)自動(dòng)上傳，或者在與云建立網(wǎng)絡(luò)連接后立即上傳。ExTOPE Connect允許用戶直接從云端創(chuàng)建報(bào)告，然后通過電子郵件將報(bào)告共享給所有利益相關(guān)方。無限制的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和自動(dòng)備份也意味著可長久性訪問分析儀的歷史數(shù)據(jù)。當(dāng)手持儀器與手機(jī)應(yīng)用程序連接時(shí)，還可將照片附加至測量結(jié)果中（包括使用短信、電子郵件或WhatsApp共享結(jié)果）。
日立助力用戶打造自己的金屬解決方案工具箱
日立一直在設(shè)計(jì)工業(yè)分析儀，不但是為了應(yīng)對如今的挑戰(zhàn)，也是為了應(yīng)對未來的挑戰(zhàn)。隨著我們進(jìn)入后疫情時(shí)期的世界，日立的儀器將繼續(xù)幫助各公司適應(yīng)工業(yè)4.0的需求。
通過日立的手持式XRF、LIBS和OES光譜儀金屬解決方案工具箱，日立能夠?yàn)橛脩舻纳a(chǎn)過程中的不同工藝步驟提供解決方案，所有此類解決方案均支持網(wǎng)絡(luò)連接，幫助用戶朝著成為智能工廠的目標(biāo)更近一步。
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