IIoT工业物联网和工业4.0或智能制造:你需要知道的基础知识

IoT,IIoT和工业4.0,这些术语你很可能听过,但有时候仍然无法完全理解它们的含义。是跟着感觉走,还是多看一眼,温故而知新?

定义

物联网

IoT是物联网的缩写。物联网是指不断增长的物理对象网络,它具有用于互联网连接的IP地址,以及这些对象与其他支持互联网的设备和系统之间的通信。你的无线网络门铃或智能冰箱是物联网设备的日常范例。

IIoT

工业物联网(IIoT)是物联网的一个子集,专门针对工业应用。IIoT是关于将机器连接到其他机器/数据管理以及可以制造“智能工厂”的优化和生产力。

工业4.0

这是欧洲创造的一句话。它与IIoT相同,指的是第四次工业革命,如标题图中所示。该术语可与IIoT互换,现已在全球范围内得到认可。

工业4.0:子组件

要充分利用IoT、IIoT和Industry 4.0的优势,必须首先了解几个组件。让我们更详细地看一下这些。

1.云

利用Intranet访问可能存在互联网连接的任何位置的数据,这就是云。从传统服务器迁移到云,可以随时随地提供数据的可用性。此外,云使公司能够专注于他们的核心专业知识,而不是在计算机基础设施和维护上投入大量资金。云计算依赖于资源共享来实现规模经济,如公用事业。

2.传感器和连接设备

几乎所有今天购买的产品都配备了IP地址。那些在家里使用Nest,从手机查看家用相机或从应用程序启动汽车的人都使用物联网。IIOT提供相同的功能,但适用于较大的设备。这通常需要集成到企业软件中,如制造资源计划(MRP),产品生命周期管理(PLM)或资产管理软件。在某些情况下,设备较旧,可能没有互联网连接; 值得庆幸的是,市场上有许多传感器可以使旧设备兼容。

3.增强现实

数据几乎无处不在,这也增加了我们几乎可以在任何地方查看数据的冲动。几乎立即提供具有上下文的数据使其更有意义。这是增强现实(AR)的用武之地,它可以实现多种变体:

手机/平板电脑:当拿起设备查看时,可以提供有关目标设备的KPI、图形数据、原理图和数字双胞胎等其他数据。

辅助现实可穿戴设备:与谷歌眼镜一样,它通常会向一只眼睛显示计算机屏幕的图像,提供现场数据。

沉浸式增强现实可穿戴:通常,这试图覆盖你大部分视野的眼镜,有可能显示KPI、图形数据、原理图和数字双胞胎数据等功能。

不需要太多注意到手机、平板电脑和身临其境的AR可穿戴设备共享许多相同的显示机会。在许多使用案例中,手机和平板电脑都非常出色,但当你需要在使用点进行工作时,就会出现这种区别因素。在这些情况下,可穿戴设备更易于使用。

4.人工智能

人工智能(AI)是计算机和机器学习的现象。现在可以使用设备识别其环境并开始基于该环境采取措施,以最大限度地实现目标或结果。AI现在也被用于识别和分离部件(从坏部件中分拣好)。我们已经在食品行业看到了它多年,但它现在能够按尺寸分类零件,或者在这种情况下,它可以很好地分配零件而不是坏零件。

5.大数据

大数据指的是庞大和复杂的数据集,即使传统的数据处理应用软件也不足以应对它们。大数据挑战包括捕获数据、数据存储、数据分析、搜索、共享、传输、可视化、查询、更新、信息隐私和数据源。

6.数字双胞胎

数字双胞胎是物理资产的数字表示。数码双胞胎可用于显示物品的服务方式。这也可以与AI工具集、软件分析和真实数据结合使用,以创建可以与物理对应物一起更新和更改的实时数字仿真模型。

7.网络安全

对云和基于互联网的服务的需求增加,增加了保护计算机系统免受其硬件、软件或电子数据被盗或损坏的需要,以及他们提供的服务中断或误导。网络安全包括控制对系统硬件的物理访问,以及防止可能通过网络访问、恶意数据和代码注入造成的伤害。

8.增材制造和数字扫描

数字扫描仪和3D打印机的显著降价使得产品/产品开发的原型设计更加快速。一些大公司现在正在寻求在生产中使用3D打印,从而可以在更短的时间内制造出更复杂的零件。

工业4.0的直接好处?

通过对结合工业4.0的技术的基本了解,我们看一下它如何帮助制造环境的一些例子。

预测性维护

多年的机器数据分析揭示了触发设备故障的事件,再加上实时监控,可以警告性能趋势。当设备即将发生故障时,这可以提供高级警告。反过来,当机器崩溃并且装配线停止时,工人可以在方便的时间安排设备维护而不是反应性维护。

需求预测

大数据分析可以审查与商品相关的市场趋势,然后AI可以协助进行库存审查和跟踪市场定价。结果是更准确的需求预测,以及在市场低点买入的能力。这最终会带来利润率的提高。

库存优化

连接到库存管理系统的扫描仪可以进行实时库存管理。AR设备可以协助挑选/配套说明,潜在的生产率提高高达40%。

生产率

许多使用AR工作指令的公司报告某些操作的生产率超过30%。使用该技术的公司也已经实现了比复杂任务的纸质指令更高的质量。

加快和改进培训

在训练场景中使用VR和AR意味着希望学习新操作的人可以简单地戴上一副眼镜并立即获得指导。由于这是一项体验活动,而不是阅读手册或坐在课堂上,因此可以提高保留率并显著缩短培训时间。培训申请完成后,培训师也不必花费所有时间一遍又一遍地教授同一课程。

改进机器人

曾几何时,机器人都被关在笼子里,阻止他们联系车间工人。随着传感器技术的进步,机器人技术可以在开放的环境中使用,人工智能和智能机器人的结合使机器人能够适应环境中的挑战,并为完成任务做出最佳选择。

成本

以上这一切听起来有多美妙?你可能会开始考虑相关的成本。很多人都达到了这一点,并认为成本过高。但事实是你的一些新机器可能已经兼容。成本完全取决于每种情况和设施,但与工业4.0专家交谈,你可能会惊讶地发现可以以低至20000美元的价格开始使用。这样,无论大小企业都可以在保持盈利的同时保持正常运营。

结论

所有大型和小型公司都必须拥抱工业4.0。是的,你可以坚持并等待技术价格下降,但竞争对手可能不会分享这种心态。底线是:你真的等不起。

(关于作者:Simon Weallans是Brightly团队的销售和营销副总裁。他的大部分职业生涯都是在汽车行业度过的,并且过去几年一直在管理IIoT产品和服务的销售。通过对制造和工业4.0技术的了解,Simon可以快速了解如何将最新技术应用于现有系统,以帮助客户提高生产力和质量。)

 

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