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前言

數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級正在影響著每一個行業(yè)，制藥業(yè)也不例外。隨著工業(yè)4.0觀念在制藥業(yè)的推進(jìn)，傳統(tǒng)的人為過程正在變得越來越數(shù)字化和自動化，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)有利于做出更迅速、更明智的決策。它可以預(yù)測和糾正問題，避免造成代價高昂的停機(jī)和產(chǎn)品瑕疵，從而有損制造商的聲譽(yù)。數(shù)字化、全集成的運(yùn)營更具適應(yīng)性和響應(yīng)性，可以更好地利用原材料，提高生產(chǎn)率和質(zhì)量。然而，即使這些進(jìn)步為制藥商帶來了許多益處，他們也面臨著新的挑戰(zhàn)。最常見的問題是升級遺留設(shè)備的成本未知。對于許多擁有自動化孤島的工廠而言，另一個挑戰(zhàn)是如何實(shí)現(xiàn)機(jī)器到機(jī)器以及機(jī)器到云端之間的無縫通信。即使車間已實(shí)現(xiàn)橫向及縱向連接，如何處理和保護(hù)生成的大量新數(shù)據(jù)仍然是接下來的挑戰(zhàn)。貝加萊通過Orange Box解決方案為制藥企業(yè)提供了一種易于管理的方式，既可連接現(xiàn)有工廠設(shè)備，也為數(shù)字化未來做好了準(zhǔn)備。

改造現(xiàn)有工廠

貝加萊的Orange Box使機(jī)器運(yùn)營者能夠收集和分析以前隔離的機(jī)器和生產(chǎn)線中的數(shù)據(jù)，并使其適合智能工廠

對于擁有數(shù)十年基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)有工廠而言，落實(shí)智能制造似乎成為了一項(xiàng)難以逾越的挑戰(zhàn)。升級老舊系統(tǒng)、機(jī)器、設(shè)備和傳感器所涉及的時間和成本是采用新技術(shù)的主要障礙。一個具體的挑戰(zhàn)是如何收集工廠底層數(shù)據(jù)，并與上位控制和IT系統(tǒng)共享。為了使現(xiàn)有工廠能夠充分享受到智能制造帶來的好處，且只需要少量資金投入和極少修改，貝加萊開發(fā)了Orange Box。用戶通過它可以輕松訪問以前隔離的機(jī)器和生產(chǎn)線中的能耗及運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而輕松實(shí)現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。Orange Box可以顯著減少停機(jī)時間，并提高現(xiàn)有機(jī)器和生產(chǎn)線的可用性，從而提升運(yùn)營效率和盈利能力。每個Orange Box都包含一個控制器和預(yù)配置的軟件組件。控制器能夠通過其I/O通道或現(xiàn)場總線連接從任何機(jī)器中收集操作數(shù)據(jù)。借助這些數(shù)據(jù)，軟件模塊可以生成和顯示設(shè)備綜合效率（OEE）和其它KPI指標(biāo)，并能通過OPC UA或MQTT通信與上位系統(tǒng)共享此信息。Orange Box的使用和智能手機(jī)一樣簡單直觀，其安裝無需對現(xiàn)有硬件和軟件進(jìn)行任何更改。設(shè)備擁有者花費(fèi)極少的投資成本和時間即可大幅提高生產(chǎn)力。先進(jìn)的能源管理功能可以直接在機(jī)器上測量能耗，并直觀地顯示在HMI屏幕上。操作員一眼就能看到各個設(shè)備或機(jī)器的能耗，或了解整個工廠的概況。

通過OPC UA實(shí)現(xiàn)安全的數(shù)據(jù)連接

隨著車間變得更加緊密互聯(lián)，組織面臨著一系列全新的安全挑戰(zhàn)。制藥公司在藥物配方和加工技術(shù)方面擁有高度敏感的知識產(chǎn)權(quán)，它們一旦受到侵犯，后果可能會非常嚴(yán)重。OPC UA協(xié)議可提供跨平臺和跨廠商的通信，內(nèi)置安全機(jī)制，這使其成為應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)的理想解決方案。伴隨近期新增的時間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN），它現(xiàn)在可以提供從傳感器和實(shí)時控制系統(tǒng)直至ERP系統(tǒng)和云端的安全、無縫、標(biāo)準(zhǔn)化通信。

OPC UA over TSN能夠?qū)崿F(xiàn)從傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)直至ERP/MES系統(tǒng)或云端的無縫通信

智能化未來

盡管對風(fēng)險有一種天然的厭惡，但是制藥業(yè)已經(jīng)開始緩慢但穩(wěn)步地接受其數(shù)字化轉(zhuǎn)型。通過Orange Box和OPC UA over TSN，貝加萊正在幫助客戶消除剩余的障礙，為現(xiàn)有工廠提供所需連接和數(shù)據(jù)分析，以便從智能制造帶來的空前的生產(chǎn)力和盈利提升中獲益。

通過協(xié)作機(jī)器人實(shí)現(xiàn)卓越運(yùn)營

在生產(chǎn)車間，機(jī)器人有助于排除人為錯誤，提高準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，并消除人為污染的可能。在用于開發(fā)和測試新藥的實(shí)驗(yàn)室中，它們非常適合執(zhí)行重復(fù)的、無需技能的任務(wù)，例如混合、攪拌和滴定，從而使科學(xué)家能夠更好地利用他們的經(jīng)驗(yàn)和知識。貝加萊的openROBOTICS可以將機(jī)器人無縫集成到機(jī)器控制系統(tǒng)中。新的軟件功能使機(jī)械制造商能夠比以往更輕松地將機(jī)器人與基于軌道的輸送系統(tǒng)和其它動態(tài)機(jī)器組件進(jìn)行同步。從開發(fā)和操作到診斷和維護(hù)，對生產(chǎn)線中的每個組成部分進(jìn)行完全統(tǒng)一的編程很有益處。結(jié)合貝加萊的openROBOTICS軟件包，人工操作員可以與機(jī)器人肩并肩攜手安全工作，而不會受到安全圍欄的限制。

摘自《自動化博覽》2021年11月刊