統(tǒng)一命名空間 （UNS）——制造企業(yè)實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基石
發(fā)布時(shí)間：2025-03-07 作者： Kudzai Manditereza
在復(fù)雜的現(xiàn)代制造業(yè)世界中，許多系統(tǒng)和人員共同協(xié)作生產(chǎn)產(chǎn)品和提供服務(wù)，在確保長期可持續(xù)性的同時(shí)努力實(shí)現(xiàn)利潤最大化。這些系統(tǒng)涵蓋了從控制和監(jiān)控生產(chǎn)過程的車間設(shè)備，到管理業(yè)務(wù)運(yùn)營的頂層企業(yè)應(yīng)用的所有內(nèi)容。為了優(yōu)化效率、成本效益和質(zhì)量，這些系統(tǒng)在履行特定職責(zé)時(shí)必須無縫交換信息，而統(tǒng)一命名空間（Unified Namespace，簡稱UNS）可以提供幫助，實(shí)現(xiàn)和諧的數(shù)字化互動，從而推動盈利能力的提升。
統(tǒng)一命名空間的定義和架構(gòu)
在制造企業(yè)內(nèi)，這種數(shù)據(jù)集成的有效性取決于各系統(tǒng)所使用的方法。UNS是一種數(shù)據(jù)集成概念和解決方案，使制造商能夠組織所有信息源和消費(fèi)者，以反映企業(yè)的實(shí)際架構(gòu)。整個(gè)企業(yè)信息架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化可以確保任何理解該結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，都可以輕松定位或提供另一方所需的信息（圖1）。
圖1：該圖是統(tǒng)一命名空間（UNS）架構(gòu)的簡化示意圖，它展示了UNS如何使用開放通信連接不同的系統(tǒng)，如控制系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、生產(chǎn)流程和企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）系統(tǒng)。
通過將信息集中在一個(gè)中心，UNS確保所有系統(tǒng)在任何給定時(shí)間都可以從單一事實(shí)來源輕松訪問數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)不是孤立在制造運(yùn)營的不同系統(tǒng)中，而是在通用語言和數(shù)據(jù)平臺中組織和組合數(shù)據(jù)，使其看起來都存儲在一個(gè)位置。提供統(tǒng)一的視圖可促進(jìn)部門、團(tuán)隊(duì)和利益相關(guān)者之間的協(xié)作，并鼓勵采用統(tǒng)一的方法來解決問題和流程優(yōu)化。
UNS不僅保存了業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)，還保存了所有系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)，使數(shù)據(jù)驅(qū)動決策成為運(yùn)營中不可或缺的一個(gè)方面。歸根結(jié)底，UNS是制造企業(yè)成功實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的基石，有助于提高效率、質(zhì)量和盈利能力。
制造業(yè)對UNS的需求
由于制造業(yè)努力應(yīng)對數(shù)據(jù)孤島和不同系統(tǒng)的挑戰(zhàn)，企業(yè)對UNS的需求越來越明顯。傳統(tǒng)的制造運(yùn)營通常涉及多個(gè)孤立的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)不容易相互集成和通信，從而阻礙數(shù)據(jù)的有效共享和分析（圖2）。
圖2：傳統(tǒng)架構(gòu)的簡化圖揭示了組織中制造運(yùn)營系統(tǒng)和其它跨層連接系統(tǒng)的不足。
這種互操作性的缺乏會導(dǎo)致效率低下，并使組織難以全面查看其運(yùn)營。隨著制造過程的復(fù)雜性不斷上升，以及物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備、自動化和人工智能（AI）等先進(jìn)技術(shù)的引入，對更精簡、集成的數(shù)據(jù)管理方法（如unf）的需求變得更加重要。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析在制造業(yè)中越來越重要，這進(jìn)一步強(qiáng)化了UNS的必要性。在一個(gè)快速決策和響應(yīng)能力至關(guān)重要的行業(yè)中，即時(shí)訪問實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)至關(guān)重要。UNS使得企業(yè)可以打破數(shù)據(jù)孤島，將不同來源的信息整合到一個(gè)可訪問的數(shù)據(jù)模型中。
這種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型能夠?qū)崿F(xiàn)更高效的分析和更明智的決策，使組織能夠優(yōu)化運(yùn)營，最大限度地減少停機(jī)時(shí)間，并快速響應(yīng)市場狀況的變化。用UNS取代傳統(tǒng)的工業(yè)數(shù)據(jù)架構(gòu)，制造商可以克服孤立系統(tǒng)帶來的挑戰(zhàn)，并發(fā)揮數(shù)據(jù)的全部潛力來推動創(chuàng)新、生產(chǎn)力和盈利能力。
UNS如何提高效率？
在提高制造企業(yè)的效率方面，UNS帶來了諸多好處。將各種來源和格式的數(shù)據(jù)整合到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)中，UNS可以消除數(shù)據(jù)孤島和不一致，促進(jìn)業(yè)務(wù)應(yīng)用和生產(chǎn)車間系統(tǒng)之間的無縫數(shù)據(jù)交換。通過標(biāo)準(zhǔn)化和開放的協(xié)議（如消息隊(duì)列遙測傳輸（MQTT）），可以增強(qiáng)不同系統(tǒng)之間的通信，簡化信息交換，促進(jìn)更快、更高效的決策過程。
由于 UNS 對底層系統(tǒng)進(jìn)行了抽象，因此簡化了新設(shè)備、系統(tǒng)和技術(shù)與現(xiàn)有制造企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的集成和整合。這種可擴(kuò)展性使制造商能夠采用新技術(shù)和最佳實(shí)踐，以無中斷的方式持續(xù)推動過程優(yōu)化和效率。
此外，整合數(shù)據(jù)和簡化通信為實(shí)時(shí)分析和監(jiān)控鋪平了道路，使制造商能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)瓶頸和低效。這將實(shí)現(xiàn)更明智的決策和快速優(yōu)化。此外，UNS為高級分析（如預(yù)測性維護(hù)）打下了良好的基礎(chǔ)，使制造商能夠預(yù)測設(shè)備何時(shí)需要維護(hù)，減少停機(jī)時(shí)間并進(jìn)一步優(yōu)化過程。
實(shí)施UNS帶來的產(chǎn)品質(zhì)量提升
在生產(chǎn)過程中遵守質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的最低要求是消除紙質(zhì)記錄中的人工數(shù)據(jù)處理和輸入錯(cuò)誤。UNS可促進(jìn)用于質(zhì)量管理的不同系統(tǒng)的自動化和數(shù)字化數(shù)據(jù)集成，如實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng) (LIMS)、糾正和預(yù)防措施系統(tǒng) (CAPA) 和制造執(zhí)行系統(tǒng) (MES)。
UNS提供的實(shí)時(shí)、全面的數(shù)據(jù)視圖（圖3），使制造商能夠使用先進(jìn)的數(shù)據(jù)探索工具，快速檢測可能表明生產(chǎn)過程中存在質(zhì)量問題或效率低下的模式、相關(guān)性、趨勢或偏差。利用這些見解，制造企業(yè)可以啟動系統(tǒng)根本原因分析，以確定導(dǎo)致質(zhì)量問題的潛在因素。由于MQTT和UNS協(xié)議的開放性和輕量級特性，即使在用戶使用期間，也可以跟蹤與質(zhì)量相關(guān)的指標(biāo)。
圖3: 通過可擴(kuò)展、可靠和安全的UNS數(shù)據(jù)基礎(chǔ)架構(gòu)，HiveMQ提供了一個(gè)企業(yè)級MQTT平臺，該平臺是統(tǒng)一命名空間的核心。
此外，UNS可以促進(jìn)工廠與其供應(yīng)商之間更好的協(xié)作和信息共享。通過標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，工廠可以更容易地與供應(yīng)商交換與質(zhì)量相關(guān)的信息，如產(chǎn)品規(guī)格、檢驗(yàn)報(bào)告和績效指標(biāo)。這種溝通的改善可以更好地協(xié)調(diào)質(zhì)量預(yù)期，更快地解決問題。
UNS對盈利能力的影響
UNS降低成本的主要方法之一是降低系統(tǒng)設(shè)置和維護(hù)費(fèi)用。這是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換和通信方法簡化了系統(tǒng)集成、配置和維護(hù)，降低了復(fù)雜性，減少了與系統(tǒng)設(shè)置、維護(hù)、擴(kuò)展或升級相關(guān)的人工成本。
借助UNS在制造業(yè)務(wù)中集成新設(shè)備、技術(shù)和系統(tǒng)，可以加快新產(chǎn)品或生產(chǎn)線的上市時(shí)間。UNS系統(tǒng)的簡化特性可以加快部署速度，使企業(yè)能夠比以往更快地推出新舉措。這種快速適應(yīng)性可以提供競爭優(yōu)勢，使企業(yè)能夠保持領(lǐng)先于競爭對手，并更有效地應(yīng)對不斷變化的市場條件。
UNS的另一個(gè)顯著好處是它能夠改善制造企業(yè)內(nèi)部的決策。通過提供全面和可訪問的數(shù)據(jù)視圖，該系統(tǒng)使高管和經(jīng)理能夠輕松訪問和分析關(guān)鍵信息。這種對運(yùn)營的增強(qiáng)可見性有助于做出更明智的決策，最終提高效率和生產(chǎn)力。此外，UNS支持高級分析和預(yù)測功能，使企業(yè)能夠準(zhǔn)確預(yù)測市場趨勢并優(yōu)化策略，最終提高盈利能力。
實(shí)施UNS系統(tǒng)的四個(gè)策略
下面總結(jié)了成功實(shí)施UNS系統(tǒng)的四個(gè)策略：
1.在制造企業(yè)中成功實(shí)施UNS系統(tǒng)，首先要徹底評估數(shù)據(jù)集成的現(xiàn)狀。企業(yè)應(yīng)評估其現(xiàn)有的系統(tǒng)、數(shù)據(jù)源和通信協(xié)議，以確定需要改進(jìn)的領(lǐng)域。這一分析將使組織能夠找出差距和效率低下的地方，為實(shí)施更統(tǒng)一、更精簡的數(shù)據(jù)管理方法提供一個(gè)明確的起點(diǎn)。
2.企業(yè)選擇合適的技術(shù)和合作伙伴來實(shí)施UNS至關(guān)重要。企業(yè)應(yīng)該研究并選擇一個(gè)與現(xiàn)有系統(tǒng)兼容、可擴(kuò)展且能夠處理其行業(yè)獨(dú)特需求的平臺。
3.尋找經(jīng)驗(yàn)豐富的合作伙伴，如系統(tǒng)集成商或顧問，在實(shí)施UNS系統(tǒng)解決方案方面有著良好的記錄，這可能是非常寶貴的。這些合作伙伴可以幫助指導(dǎo)過程，提供見解，并確保實(shí)施符合組織的需求。
4.制定具有明確目標(biāo)的分階段實(shí)施計(jì)劃，對于順利過渡到UNS系統(tǒng)至關(guān)重要。一個(gè)具有良好架構(gòu)的計(jì)劃將有助于最大限度地減少中斷，有效地分配資源，并保持對提高效率、質(zhì)量和盈利能力等目標(biāo)的關(guān)注。