智能工厂：从小处着手，快速迭代，以设计思维扩展
当工业4.0的概念首次推出时，它围绕着实现机器对机器通信的信息物理系统的概念。然而，在过去的几年里，这个词已经代表了更多：今天，它不仅包括通过直接机器对机器交互运行的智能工厂，还包括由连接传感器实现的高级数据处理。
成功的工业 4.0 和智能工厂战略需要一个互连和可扩展的架构，重点关注以价值为导向的项目选择以及所有相关利益相关者的支持，从 IT 开发人员和生产经理到维护团队和机器作员。行业领导者非常清楚所涉及的挑战：在英特尔和Microsoft进行的一项联合研究中，工业公司报告说，“不完整的IT/OT融合”是阻碍其扩展工业4.0计划的主要障碍之一。
成功来自于找到快速迈向智能工厂的方法，同时关注可扩展性和安全性。这通常意味着依赖于模块化、适应性强的解决方案，这些解决方案可以随着应用程序或环境的增长而发展。
对数字化转型项目采用迭代方法可以帮助您培养智能工厂，而不会产生不必要的风险或中断。
对智能工厂和物联网项目采用迭代方法：这意味着什么
作为设计思维的领军人物，IDEO前首席执行官兼合伙人蒂姆·布朗（Tim Brown）将这一概念介绍为：“一门利用设计师的敏感性和方法，将客户需求与技术上可行的内容以及可行的商业战略转化为客户价值和市场机会相匹配的学科。
该术语定义为必须经过三个阶段的迭代过程：
- 灵感
- 意念
- 实现
在迈向智能工厂的复杂旅程中，建立在错误假设之上的战略可能会导致高成本和不满。尽早挑战这些假设至关重要。理想情况下，您的工业4.0应用程序的首次实施应该快速实现，这样您就可以发现任何意想不到的挑战并收集用户的反馈，以不断改进系统。
设计思维过程的3个阶段
Belden互联品牌CloudRail的技术在促进设计思维的三个阶段以推动您的工业4.0项目方面发挥关键作用。
通过利用平台的功能，可以简化物联网项目工作流程，促进跨部门协作，并快速有效地实现重要想法。
第 1 阶段：灵感
在设计思维的这个阶段，我们致力于定义需要解决的潜在问题。为此，我们通过访谈、观察和技术来确定您的要求和挑战，帮助我们更深入地了解您的环境。
例如，CloudRail项目通常从解决以下问题开始：
- 如何从连接到云的机器数据中创造价值？
- 实施是否会产生财务和/或非财务利益，从而证明所涉及的费用和努力是合理的？
- 项目的范围和关键要求是什么？
当我们收集这些信息时，我们开始对可能的解决方案做出初步决定。凭借我们在IT/OT集成方面的经验，我们可以以最少的投资快速连接您的第一台机器，从而更容易验证想法并根据新需求的出现进行调整。
正如 NGF Europe Limited 的持续改进和数字化转型技术员 Rimsha Tariq 所说：“[我] 非常欣赏与 AWS 服务的无缝连接。它缩短了设置时间，使我们能够快速运行 PoC 来确定有前途的项目。
第 2 阶段：构思
在此阶段，将收集和评估有关潜在智能工厂解决方案的许多想法。在收集和评估潜在的解决方案之后，下一步是使这些想法更加具体和详细。通过真实的故事，您可以了解其他人如何在现实世界中使用或体验该解决方案。
我们帮助您思考以下概念：
- 组织中的不同关键用户需要从解决方案中获得什么才能取得成功？
- 哪些数据需要存储在云中，应该多久更新一次？
- 对于所需的解决方案，建议使用哪种体系结构？
在集成方面，CloudRail支持无缝集成到AWS和Microsoft Azure IoT服务，以实现适应性强的架构。通过灵活使用数据源，包括超过12,000个传感器，OPC UA服务器和Modbus设备，提供了额外的灵活性。
IO-Link传感器的自动数据转换使得将作技术（OT）与信息技术（IT）连接变得非常容易，而无需专门的自动化专家参与项目。
在此阶段，价值主张设计和KANO模型等优先级方法通过向您展示哪些最有可能在您的情况下创造价值，帮助您从产品功能和价值主张列表中选择最佳创意。
第3阶段：实施
设计思维的这一阶段侧重于在项目早期构建最小可行产品 （MVP），以促进直接交互。这意味着构建产品的简单早期版本，以便用户可以试用它们并立即提供反馈。收集反馈对于深入了解实际需求至关重要。然后，这些见解可用于验证或消除假设，并在迭代循环中优化原型。
在由CloudRail驱动的物联网项目中，实施阶段通常包括：
- 物理安装和布线
- 集成在OT和IT网络中
- 收集日常系统用户（如生产计划人员、作员和维护团队）的反馈
- 重申在第二阶段（构思）阶段起草的技术产品
- 验证在第一阶段（灵感）阶段所做的假设
CloudRail 的远程配置意味着 IT 团队和自动化专家不必在现场;更多的用户可以参与实施过程。
此外，基于云的设备管理可以快速实施更改。由于 CloudRail 设备随时可用，并且已经包含开箱即用的必要安全标准，工业制造商可以快速创建现实生活中的 MVP。
正如nexineer digital GmbH董事总经理Tobias Haungs所说：“AWS和CloudRail的结合使我们的开发团队能够在几小时内设置和验证新的使用案例，而不是几天或几周。随着繁重的数据摄取工作被移除，他们可以专注于构建应用程序和流程，推动业务向前发展，而不是与基础设施作斗争。
迭代和灵活性在智能工厂成功中的重要性
物联网项目的成功主要取决于它为您创造的价值。因此，持续监控有关业务优势、用户需求和技术设计的关键假设并尽早验证它们至关重要。
非托管网关和 DIY 解决方案使迭代任务变得手动，因此很麻烦。由于在此过程中收集的发现不容易地纳入系统设计中，因此该项目可能越来越多地成为一系列互不关联的修复。
CloudRail 提供了一个灵活的边缘到云层，可以轻松适应即将到来的需求，即使在项目开始时还不知道这些需求。例如，如果您想使用 AWS IoT Core 过渡到 AWS IoT Sitewise，只需在 CloudRail.DMC（设备管理云）控制台中单击几下即可进行更改。
特别是在构建预防性或预测性维护解决方案时，灵活更改数据采集点或连接其他传感器可以显著提高模型的长期准确性。
通过采用迭代方法并利用 CloudRail 等适应性强的解决方案，您可以快速响应新的见解和不断变化的需求，从而随着时间的推移提供持续的价值。这种方法不仅可以最大程度地降低风险和复杂性，还可以使您的物联网计划随着需求的发展而实现可扩展的安全增长。