工业自动化

物料搬运网络:针对不良绩效的解决方案

Maher Alali和Mike Fisher

物料搬运环境的自动化程度日益提高,其依赖于机器人和自动导向车辆等技术来改善生产力、速度和准确性,因此,网络运行变得至关重要。

 

我们可以将物料搬运网络看作是中枢神经系统。没有它,物料搬运设施就不能控制和协调内部发生的活动。

 

当物料搬运网络性能不佳时,您可能会遇到以下问题:

 

  • 意外停机
  • 与技术系统和控制人员沟通困难
  • 长时间的运输延误
  • 缺乏支持知情决策的数据
  • 代价高昂的错误传达
  • 与供应商和客户的关系紧张
  • 销售额和收入减少

 

根据我们每天在现场看到的情况,我们确定了物料搬运环境中网络性能不佳的五个最常见原因。您的物料搬运网络是否具有这些特征?

 

1. 扁平且无分段的网络

 

扁平网络允许您的所有设备相互交互。虽然某些设备确实需要通信,但并非每台设备都需要与网络上的所有其他设备沟通。

 

这种程度的“过度连接”会放大安全问题。未分段的网络成为单点故障。如果出现了问题,例如链路故障、设备故障等,则整个运行就会停止,包括接收、挑选、包装、运输等。如果一个设备被破坏,那么所有设备都将被破坏。网络上任何地方的攻击都将使整个组织处于危险之中。

 

扁平网络限制了可见性,并限制了您控制每个设备的能力。这也使得不可能为特定的设备、系统或应用程序优先考虑带宽。

 

我们建议创建分段网络,将企业IT和工业OT结合起来,以优化数据交换,保持成本和资源效率,同时在战略上保护它们。

 

这种方法确保了数据的有条件和适当的流动。例如,一些数据可能只从工厂流向办公室或办公室流向工厂,而其他数据可能需要双向流动。这可以通过在网络内创建分段来实现,这些分段通过IT和OT之间的相互防火墙连接,其中OT网络是该防火墙上非军事区(DMZ) 的一部分。

 

这个附加的网络安全层确保在不受信任的安全区域和受信任的安全区域之间不会建立直接的网络通信。通过将网络划分为更小、更易于管理的子网,您可以提高网络性能、限制过多的流量、提高安全性并控制中断的影响。

 

如果您的OT网络被正确分段,设备或链路故障只会影响它支持的区域,而不是整个运行。

 

2. 网络设计不足

 

设计不佳的网络缺乏强大的基础设施来支持设备、系统和应用程序。它无法处理大量数据或自动化操作,并且会减慢物料搬运的各个方面。

 

因此,设计不佳的网络会因数据过载而无法及时处理。这会造成网络延迟和工作流程的延误,使员工别无选择,只能手动填写订单。

 

在设计物料搬运网络时,遵循正确的步骤来创建可靠、面向未来的网络非常重要。

 

此外,选择满足或超过性能要求的硬件也很重要。这不仅包括边缘交换机等设备,还包括布线和连接。

 

3. 线缆端接不良

 

如果线缆未正确端接,则您的网络无法正常运行。工作人员也可能会遇到连接中断和停机的情况。

 

偶尔的端接错误很难避免,特别是当工业以太网网络安装可能涉及数百条线缆(或更多),而且每条都有八个导体的情况时。性能不佳可能是端接问题造成的,如过度松散、电线交叉、导体缺口等。

 

良好的质量控制程序对于确保正确端接和验证线缆端接是否正确至关重要。

 

您还可以选择为更快、更容易和更可靠的端接而设计的连接解决方案,例如Belden的DataTuff工业REVConnect® Connectivity。该连接器使用通用的理线器和单一工具来建立可靠的端接,而无需将四个线对中的每一对分开。因此,在使用这种连接解决方案时,返工率明显下降。

 

4. 线缆走线太长

 

线缆长度是另一个重要的考虑因素,以确保物流搬运网络的优良性能。例如,根据TIA标准,以太网电缆的距离限制为100米(328英尺)。如果线缆超过这个长度,则性能就会受到影响。

 

如果您知道您的应用需要更长的线缆长度,那么请寻找具有低插入损耗、结构精良且用于在更高温度下运行的长距离线缆。

 

此外,要确保遵守标准规定的适当距离,并保护线缆不受拉扯和干扰,以限制长时间的损坏并防止性能下降。

 

5. 无线连接强度弱

 

当无线网络连接不强时,您的移动资产(例如AGV、条码扫描仪和自动存储和检索系统(ASRS))将无法连接到订单管理和仓库管理系统。这种通信崩溃会减慢流程并使其复杂化。如果您的移动技术不起作用,那它又有什么用呢?

 

当资产从一处移动到另一处时,信号强度对于消除干扰至关重要。超快漫游接入点有助于最大限度地减少漫游时间,同时更改接入点之间的连接。为了确保一致的无线连接,还请确保使用高性能线缆来创建与无线接入点之间的通信链路。网络也应该按照IEEE802.11标准设计,并在2.4 GHz或5.0 GHz下以非常高的带宽运行。

 

您的物料搬运网络运作情况如何?

 

您如何知道这些问题之一是否正在影响您的网络性能?

 

与Belden合作进行网络评估和无线站点调查是一个良好的开端。我们将更多地了解您的工作流程、进程、挑战和机会。然后,我们将对您当前的网络进行深入审核,并制定一个商业计划,以帮助您实现您的物料搬运目标。

 

要进一步了解我们的网络评估可以做什么,请了解Belden如何通过确定实际行动来减轻停机时间和网络故障问题,帮助新物料搬运设施克服持续的网络困难。

 

为了完善您物料搬运网络设计的各个方面,Belden品牌ProSoft还提供具有超高速漫游能力的接入点,以支持从一个接入点到另一个接入点的快速连接。

 

我们的解决方案客户经理和解决方案顾问将随时为您提供支持。如果您想了解有关此主题的更多信息,请发送电子邮件给我 (maher.alali@belden.com) 或 Mike (mike.fisher@belden.com)。