核心观点与问题背景
在工业4.0时代，人机协作需要高度的灵活性和适应性。许多公司因缺乏指导和行业领导者的成功案例而数字化进程滞后。某欧洲领先食品生产商希望通过数字化转型，将可靠工厂升级为配备数据驱动数字神经系统的智能工厂，以实现更快更好的决策和高级自动化下的自我优化。
主要问题
该客户面临的主要问题包括：
- 传统工业控制器需要频繁的人工调校，导致熟练工人专注于低级变量而非高级指标。
- 缺乏集中控制以优化工厂性能，各过程/机器性能独立优化。
- 技能工人短缺和漫长的入职时间给制造商带来巨大压力。
- 缺乏历史数据存储，难以处理跨时间或跨工厂的类似制造挑战。
- 工业过程优化面临挑战，因缺乏配置选项、难以添加新传感器、应用智能控制算法以及同时控制多个执行器。
- 原材料季节性变化导致传统工业控制器频繁调校，运营成本增加。
解决方案：ROS 2与架构设计
为解决上述问题，客户寻求将现有设施转型为智能数字工厂的解决方案。SoftServe推荐使用ROS 2（机器人操作系统2），这是一个由亚马逊、英特尔、微软、博世、丰田等工业巨头参与的开源软件库和工具。ROS 2被选为工业边缘设备和云端的中间件，以确保未来兼容性，并计划在工厂中使用各种自主机器人。
架构设计包括：
- ROS控制器系统，支持添加、评估和管理新的软件控制器。
- 软件SISO和MIMO控制器，能够实时运行。
- 基于多传感器读数的控制输出合成方法。
- 历史数据测试各种控制器，并在历史数据上验证控制算法。
- 工厂数字孪生开发的基础。
- 云和边缘环境的自动化基础设施，支持按客户需求扩展。
实施与成果
在客户一家工厂进行的ROS 2概念试点项目展示了其成功接管生产过程部分控制功能的能力。试点项目通过实时数据控制机器人或工业控制器，并在历史或合成数据上模拟不同工业过程，将所有工厂视为一个由多个代理组成的生态系统。
未来计划与预期效益
试点阶段证明ROS 2可用于工业高级自动化，完整系统将带来显著业务效益，包括：
- 消除潜在人为错误。
- 提高产品制造质量。
- 增加工业过程自动化水平。
- 降低运营成本。
关于SoftServe
SoftServe是一家提供创新、质量和速度的顾问、工程师和设计师，致力于推动客户的数字化转型。其方法基于以人为中心的经验设计，确保从概念到发布的价值和连续性。
