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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，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和產(chǎn)品瑕疵，從而有損制造商的聲譽。數(shù)字化、全集成的運營更具適應(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)是如何實現(xiàn)機器到機器以及機器到云端之間的無縫通信。即使車間已實現(xiàn)橫向及縱向連接，如何處理和保護生成的大量新數(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)字化未來做好了準備。

改造現(xiàn)有工廠

貝加萊的Orange Box使機器運營者能夠收集和分析以前隔離的機器和生產(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，落實智能制造似乎成為了一項難以逾越的挑戰(zhàn)。升級老舊系統(tǒng)、機器、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器和生產(chǎn)線中的能耗及運行數(shù)據(jù)，從而輕松實現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。Orange Box可以顯著減少停機時間，并提高現(xiàn)有機器和生產(chǎn)線的可用性，從而提升運營效率和盈利能力。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，并能通過OPC UA或MQTT通信與上位系統(tǒng)共享此信息。Orange Box的使用和智能手機一樣簡單直觀，其安裝無需對現(xiàn)有硬件和軟件進行任何更改。設(shè)備擁有者花費極少的投資成本和時間即可大幅提高生產(chǎn)力。先進的能源管理功能可以直接在機器上測量能耗，并直觀地顯示在HMI屏幕上。操作員一眼就能看到各個設(shè)備或機器的能耗，或了解整個工廠的概況。

通過OPC UA實現(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時控制系統(tǒng)直至ERP系統(tǒng)和云端的安全、無縫、標準化通信。

OPC UA over TSN能夠?qū)崿F(xiàn)從傳感器和執(zhí)行機構(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)作機器人實現(xiàn)卓越運營

在生產(chǎn)車間，機器人有助于排除人為錯誤，提高準確性和可重復(fù)性，并消除人為污染的可能。在用于開發(fā)和測試新藥的實驗室中，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)驗和知識。貝加萊的openROBOTICS可以將機器人無縫集成到機器控制系統(tǒng)中。新的軟件功能使機械制造商能夠比以往更輕松地將機器人與基于軌道的輸送系統(tǒng)和其它動態(tài)機器組件進行同步。從開發(fā)和操作到診斷和維護，對生產(chǎn)線中的每個組成部分進行完全統(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