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工业物联网改造后,工厂内外会有什么变化?

www.cechina.cn2019.11.11阅读 1165

  从一定程度上,物联网可以说是个“旧瓶装新酒”的概念,提出物联网——IoT(Internet of things)这个概念的确是一种创新,但是要把这个创新与传统的M2M——机器互联(machine to machine)区分开。
  二者其实并没有一条经纬分明的界限,它们最大的区别在于思维方式的转变,M2M是以机器为主角,通过网络将机器与传感器联系起来,随着互联网技术的进步,M2M也在向互联网方向伸出触角www.cechina.cn,基于网络的发布方式与远程访问,在感觉上已经非常接近物联网了。但M2M终究并不是物联网,物联网作为思维方式的变化,是从网络端向设备与传感器端的逆向思维,两者的区别就像先有鸡还是先有蛋一样。
  举例来说,一间工厂的监控系统,按照传统思维,先有机器,有机器必要的控制系统,有分散的控制器(人机界面或者工业计算机),随着计算机技术的进步,网络技术在渗透,那么可以通过改造,将工厂里的控制器集中到一个中央控制系统中,再通过增加传感器来获取更多的信息,这是M2M的思维方式,在这个基础上,增加网络发布功能,用户可以通过远程访问看到系统的实际运行情况,这样也是把设备连接到了互联网上,但依然是M2M的思维方式:架构固定,对象确定,应用的行业固定,系统扩展规模可以预期……这些都是M2M的特征。

  物联网思维与此相反,有一个通用的或者针对某一领域的基于互联网的设计接口,对用户而言可能仍然是一个网站、一个独立的APP等等这和M2M的网络端展现出来的功能是接近的。但在这个网络门户的背后,是一系列复杂的应用和数据分析、机器学习的算法和加架构,是为了对获取到的数据进行大规模分析与处理的引擎。数据的获取成了自此向下的另一个层面,系统并不一定要将原先分散的控制系统集中到一起,甚至并不一定要和原先的控制系统相关联。
  通过嵌入式的传感器与分散的微处理器,通过4g网络,zigbee或者蓝牙技术,就可以将需要连接的设备与系统接入互联网。这一接入也并不是针对特定一个车间或者一个系统控制工程网版权所有,需要单独编写程序实现的,而是通过统一的传感器终端完成的,对于不同类型的设备,可能仅需要改变末端传感器的类型与配置即可。
  物联网可能应用于某一个车间或者系统,也可能大规模应用于某个电力网络的一部分,其增长在一定程度上是不能准确预期的www.cechina.cn,因此,采用可扩展的分布式架构、云计算以及大数据技术,将架构分布在大规模的计算机集群上,从一开始就是非常有必要的。而这也正是现代互联网架构从一开始必须考虑的方向。
  因此,我们提出了工业物联网(IIOT)的概念,想让它为制造业变革提供潜力。事实证明确实如此,无论内部还是外部——增加设备利用率、改进工作流程和优化供应链。通过了解工业物联网如何提供更好的业务成果CONTROL ENGINEERING China版权所有,制造商和价值链中的其他参与者可以降低成本、提高产品和服务质量、缩短上市时间、提高灵活性,并更好地与客户和供应商进行互动,而所有这些都导致了当今数字经济的显著竞争优势。
  更智能的工厂致了当今数字经济的显著竞争优势。
  更智能的工厂
  工业物联网能够改善业务成果的最重要方式之一是让制造商能够保护、分析和使用来自工厂设备的数据,从而创建高效运营的“智能工厂”。具体来说,制造商可以将物联网设备集成到工业物联网解决方案中,并使用移动和其他无线技术收集和分析来自设备的数据,然后,这些数据被传输到制造执行和质量管理系统中,并与其他工厂数据相结合,进而为优化工厂所有制造活动的性能提供见解。
  制造商可以获得有价值的见解,使他们能够:
  ▲通过识别设备问题来降低操作风险,以便能够在负面影响出现之前纠正这些问题。
  ▲识别工作流程问题和其他可能导致生产速度减缓或质量问题的挑战。
  提供新服务
  工业设备供应商可以使用工业物联网向制造商提供新的服务,以增加其设备的价值。例如www.cechina.cn,由于无线技术,连接更容易,设备供应商可以将传感器集成到设备中,从而可以通过全天候远程监控设备来提供丰富的操作见解。这种监控功能有助于供应商解决问题,并使其能够提供预测性维护服务。这样,他们就可以通过以下方式为制造商带来业务价值:
  ▲减少计划外停机时间
  ▲消除过早或不必要的维护
  ▲提高整体设备效率
  ▲简化维护计划和零件订购
  ▲提高设备的能源效率
  此外,工业物联网使工业设备供应商能够向制造商提供新的增值服务,例如机器状态的自动警报和设备耗材供应的自动交付。一些供应商甚至可以依靠工业物联网应用程序提供的现场操作数据,使其从销售设备转向销售服务。这些“设备即服务”商业模式使制造业客户能够避免大量的前期资本投资,而只为设备的使用支付费用,这样做可以更好地将费用与设备价值结合起来。这些商业模式还使设备供应商能够根据制造商的特定需求定制服务,并使用数据分析来优化设备的长期使用,从而提高设备效率并为客户节省更多费用。
  工厂外部的工业物联网
  除了改造工厂车间之外,工业物联网还使制造商能够更有效地将材料和产品进出工厂。最近的一项研究估计,仅在全球供应链/物流部门使用物联网设备和资产跟踪解决方案就可以创造1.9万亿美元的经济价值。
  输入供应链
  如果没有所需的零件和备件,工厂就无法进行生产。跟踪传感器(位于零件、托盘或运输集装箱上)与移动连接性和基于云的跟踪服务相结合,使供应商能够向制造商提供所需物资的位置。有了这种洞察力,制造商可以:
  ▲通过及时交付简化运营
  ▲预测和应对材料短缺
  ▲通过精简库存创造更大的现金流动性
  ▲优化工人生产力
  ▲更好地管理客户期望
  ▲消除了对工厂内某处耗材的频繁搜寻
  输出供应链
  结合传感器、移动连接和基于云的跟踪服务的工业物联网解决方案,还可以使第三方物流公司优化制造商产品的分销。通过将车队连接到中央可视平台,第三方物流公司可以优化产品从工厂到客户和分销商的运输。
  产品位置/状态信息还可以帮助第三方物流公司通过揭示瓶颈和其他潜在的延误来源来加快交货速度。第三方物流公司还可以对不断变化的交通和天气状况做出快速反应。知道产品的确切位置甚至可以帮助第三方物流公司预防或应对盗窃。
  寻找合适的解决方案
  制造商、工业设备供应商、工厂供应商、第三方物流公司和制造业价值链中的其他公司如何实现工厂内外的工业物联网好处?为他们的工业物联网数字转型计划选择合适的合作伙伴。
  要实现工业物联网的全部好处,需要具备多个领域的专业知识,包括物联网设备、云应用、网络连接和物联网安全最佳实践。公司应该与在所有这些领域都有经验的,并对制造业流程和供应链有深刻了解的合作伙伴合作。
  另一个关键是寻找解决方案,这些解决方案使制造商能够简化和加快工业物联网应用的部署,以及在全球范围内的快速扩展,并能够轻松协调物联网数据从云到边缘设备(或边缘设备到云)的流动。(来自物联之家网)例如www.cechina.cn,新的综合性设备到云(D2C)解决方案使用数据编排技术将边缘设备、网络和云应用编程接口集成到单个解决方案中。
  这些解决方案无需将工业物联网基础设施拼凑在一起,而是使制造业价值链上的公司能够轻松、安全地从其边缘资产中提取、编排和处理数据,从而确保在正确的时间、以正确的优先级将正确的数据发送到正确的记录系统。D2C数据编排解决方案使制造业价值链中的所有参与者能够专注于构建新的、更好的工业物联网应用,同时最大限度地提高这些应用所交付的数据价值,而不是把精力放在支持这些应用所需的底层基础架构上。
  结语
  如果仍然采用M2M的传统思维,工业物联网的发展与互联网技术间的鸿沟会越来越大,而唯有采用物联网思维,两者间的距离才有可能急剧缩小。这个时间可能需要10到20年,也有可能是5到10年。因为网络技术的爆炸性进步,这一时间有可能急剧缩短。对于工业自动化领域从业者而言,如果要赶上这一趋势,留给我们的空间与时间非常有限。同时,就现阶段而言,工业物联网距离其应该到达的程度还有相当遥远的距离,据推算,2024年电力物联网产值要超过240亿美元,而当下才刚刚勉强超过10亿,如何加速这一过程,仍然需要多方面的努力。
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