IIoT工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0或智能制造:你需要知道的基礎知識

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IoT,IIoT和工業(yè)4.0,這些術(shù)語你很可能聽過,但有時候仍然無法完全理解它們的含義。是跟著感覺走,還是多看一眼,溫故而知新? 定義 IoT IoT是物聯(lián)網(wǎng)的縮寫。物聯(lián)網(wǎng)是指不斷增長的物理對象網(wǎng)絡,它具有...

IoT,IIoT和工業(yè)4.0,這些術(shù)語你很可能聽過,但有時候仍然無法完全理解它們的含義。是跟著感覺走,還是多看一眼,溫故而知新?

定義

IoT

IoT是物聯(lián)網(wǎng)的縮寫。物聯(lián)網(wǎng)是指不斷增長的物理對象網(wǎng)絡,它具有用于互聯(lián)網(wǎng)連接的IP地址,以及這些對象與其他支持互聯(lián)網(wǎng)的設備和系統(tǒng)之間的通信。你的無線網(wǎng)絡門鈴或智能冰箱是物聯(lián)網(wǎng)設備的日常范例。

IIoT

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)是物聯(lián)網(wǎng)的一個子集,專門針對工業(yè)應用。IIoT是關(guān)于將機器連接到其他機器/數(shù)據(jù)管理以及可以制造“智能工廠”的優(yōu)化和生產(chǎn)力。

工業(yè)4.0

這是歐洲創(chuàng)造的一句話。它與IIoT相同,指的是第四次工業(yè)革命,如標題圖中所示。該術(shù)語可與IIoT互換,現(xiàn)已在全球范圍內(nèi)得到認可。

工業(yè)4.0:子組件

要充分利用IoT、IIoT和Industry 4.0的優(yōu)勢,必須首先了解幾個組件。讓我們更詳細地看一下這些。

1.云

利用Intranet訪問可能存在互聯(lián)網(wǎng)連接的任何位置的數(shù)據(jù),這就是云。從傳統(tǒng)服務器遷移到云,可以隨時隨地提供數(shù)據(jù)的可用性。此外,云使公司能夠?qū)W⒂谒麄兊暮诵膶I(yè)知識,而不是在計算機基礎設施和維護上投入大量資金。云計算依賴于資源共享來實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟,如公用事業(yè)。

2.傳感器和連接設備

幾乎所有今天購買的產(chǎn)品都配備了IP地址。那些在家里使用Nest,從手機查看家用相機或從應用程序啟動汽車的人都使用物聯(lián)網(wǎng)。IIOT提供相同的功能,但適用于較大的設備。這通常需要集成到企業(yè)軟件中,如制造資源計劃(MRP),產(chǎn)品生命周期管理(PLM)或資產(chǎn)管理軟件。在某些情況下,設備較舊,可能沒有互聯(lián)網(wǎng)連接; 值得慶幸的是,市場上有許多傳感器可以使舊設備兼容。

3.增強現(xiàn)實

數(shù)據(jù)幾乎無處不在,這也增加了我們幾乎可以在任何地方查看數(shù)據(jù)的沖動。幾乎立即提供具有上下文的數(shù)據(jù)使其更有意義。這是增強現(xiàn)實(AR)的用武之地,它可以實現(xiàn)多種變體:

手機/平板電腦:當拿起設備查看時,可以提供有關(guān)目標設備的KPI、圖形數(shù)據(jù)、原理圖和數(shù)字雙胞胎等其他數(shù)據(jù)。

輔助現(xiàn)實可穿戴設備:與谷歌眼鏡一樣,它通常會向一只眼睛顯示計算機屏幕的圖像,提供現(xiàn)場數(shù)據(jù)。

沉浸式增強現(xiàn)實可穿戴:通常,這試圖覆蓋你大部分視野的眼鏡,有可能顯示KPI、圖形數(shù)據(jù)、原理圖和數(shù)字雙胞胎數(shù)據(jù)等功能。

不需要太多注意到手機、平板電腦和身臨其境的AR可穿戴設備共享許多相同的顯示機會。在許多使用案例中,手機和平板電腦都非常出色,但當你需要在使用點進行工作時,就會出現(xiàn)這種區(qū)別因素。在這些情況下,可穿戴設備更易于使用。

4.人工智能

人工智能(AI)是計算機和機器學習的現(xiàn)象。現(xiàn)在可以使用設備識別其環(huán)境并開始基于該環(huán)境采取措施,以最大限度地實現(xiàn)目標或結(jié)果。AI現(xiàn)在也被用于識別和分離部件(從壞部件中分揀好)。我們已經(jīng)在食品行業(yè)看到了它多年,但它現(xiàn)在能夠按尺寸分類零件,或者在這種情況下,它可以很好地分配零件而不是壞零件。

5.大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)指的是龐大和復雜的數(shù)據(jù)集,即使傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理應用軟件也不足以應對它們。大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)包括捕獲數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析、搜索、共享、傳輸、可視化、查詢、更新、信息隱私和數(shù)據(jù)源。

6.數(shù)字雙胞胎

數(shù)字雙胞胎是物理資產(chǎn)的數(shù)字表示。數(shù)碼雙胞胎可用于顯示物品的服務方式。這也可以與AI工具集、軟件分析和真實數(shù)據(jù)結(jié)合使用,以創(chuàng)建可以與物理對應物一起更新和更改的實時數(shù)字仿真模型。

7.網(wǎng)絡安全

對云和基于互聯(lián)網(wǎng)的服務的需求增加,增加了保護計算機系統(tǒng)免受其硬件、軟件或電子數(shù)據(jù)被盜或損壞的需要,以及他們提供的服務中斷或誤導。網(wǎng)絡安全包括控制對系統(tǒng)硬件的物理訪問,以及防止可能通過網(wǎng)絡訪問、惡意數(shù)據(jù)和代碼注入造成的傷害。

8.增材制造和數(shù)字掃描

數(shù)字掃描儀和3D打印機的顯著降價使得產(chǎn)品/產(chǎn)品開發(fā)的原型設計更加快速。一些大公司現(xiàn)在正在尋求在生產(chǎn)中使用3D打印,從而可以在更短的時間內(nèi)制造出更復雜的零件。

工業(yè)4.0的直接好處

通過對結(jié)合工業(yè)4.0的技術(shù)的基本了解,我們看一下它如何幫助制造環(huán)境的一些例子。

預測性維護

多年的機器數(shù)據(jù)分析揭示了觸發(fā)設備故障的事件,再加上實時監(jiān)控,可以警告性能趨勢。當設備即將發(fā)生故障時,這可以提供高級警告。反過來,當機器崩潰并且裝配線停止時,工人可以在方便的時間安排設備維護而不是反應性維護。

需求預測

大數(shù)據(jù)分析可以審查與商品相關(guān)的市場趨勢,然后AI可以協(xié)助進行庫存審查和跟蹤市場定價。結(jié)果是更準確的需求預測,以及在市場低點買入的能力。這最終會帶來利潤率的提高。

庫存優(yōu)化

連接到庫存管理系統(tǒng)的掃描儀可以進行實時庫存管理。AR設備可以協(xié)助挑選/配套說明,潛在的生產(chǎn)率提高高達40%。

生產(chǎn)率

許多使用AR工作指令的公司報告某些操作的生產(chǎn)率超過30%。使用該技術(shù)的公司也已經(jīng)實現(xiàn)了比復雜任務的紙質(zhì)指令更高的質(zhì)量。

加快和改進培訓

在訓練場景中使用VR和AR意味著希望學習新操作的人可以簡單地戴上一副眼鏡并立即獲得指導。由于這是一項體驗活動,而不是閱讀手冊或坐在課堂上,因此可以提高保留率并顯著縮短培訓時間。培訓申請完成后,培訓師也不必花費所有時間一遍又一遍地教授同一課程。

改進機器人

曾幾何時,機器人都被關(guān)在籠子里,阻止他們聯(lián)系車間工人。隨著傳感器技術(shù)的進步,機器人技術(shù)可以在開放的環(huán)境中使用,人工智能和智能機器人的結(jié)合使機器人能夠適應環(huán)境中的挑戰(zhàn),并為完成任務做出最佳選擇。

成本

以上這一切聽起來有多美妙?你可能會開始考慮相關(guān)的成本。很多人都達到了這一點,并認為成本過高。但事實是你的一些新機器可能已經(jīng)兼容。成本完全取決于每種情況和設施,但與工業(yè)4.0專家交談,你可能會驚訝地發(fā)現(xiàn)可以以低至20000美元的價格開始使用。這樣,無論大小企業(yè)都可以在保持盈利的同時保持正常運營。

結(jié)論

所有大型和小型公司都必須擁抱工業(yè)4.0。是的,你可以堅持并等待技術(shù)價格下降,但競爭對手可能不會分享這種心態(tài)。底線是:你真的等不起。

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