本文整理了物聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)中的一些關(guān)鍵應(yīng)用，這些應(yīng)用使用了傳感器、有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)連接器等核心產(chǎn)品的構(gòu)建模塊，同時(shí)著眼于這種創(chuàng)新如何幫助制造商轉(zhuǎn)變其設(shè)計(jì)，構(gòu)建和維護(hù)其產(chǎn)品的方式。

七種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵應(yīng)用

一、自動(dòng)駕駛汽車(chē)：自由漫游的機(jī)器人在工廠(chǎng)車(chē)間內(nèi)移動(dòng)

德勤說(shuō)，機(jī)器人的行進(jìn)進(jìn)展順利，無(wú)數(shù)自動(dòng)駕駛汽車(chē)已經(jīng)進(jìn)入工廠(chǎng)車(chē)間，以提高常規(guī)操作的速度和準(zhǔn)確性。在物聯(lián)網(wǎng)的支持下，這些自由漫游機(jī)器人可以比以往任何時(shí)候都得到更大程度的協(xié)調(diào)，從而使它們能夠以可控和可預(yù)測(cè)的方式執(zhí)行自動(dòng)化任務(wù)，并且無(wú)需人工監(jiān)督。這使他們有潛力改善制造工廠(chǎng)內(nèi)部的運(yùn)營(yíng)，尤其是在部件處理和運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，從而提供了提高生產(chǎn)率，降低風(fēng)險(xiǎn)，降低成本和改善數(shù)據(jù)收集的機(jī)會(huì)。這使工人可以將精力集中在高價(jià)值的活動(dòng)上，例如生產(chǎn)和裝配。

從歷史上看，自動(dòng)引導(dǎo)車(chē)輛和傳送帶已被安裝為在工廠(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸材料和零件的一種手段。但是，大多數(shù)這些系統(tǒng)都依賴(lài)于沒(méi)有偏差的預(yù)設(shè)路線(xiàn)。

現(xiàn)在，隨著機(jī)器人技術(shù)，傳感器，3D相機(jī)，5G連接，軟件和人工智能等技術(shù)的融合，機(jī)器人能夠安全地在工廠(chǎng)車(chē)間內(nèi)導(dǎo)航。一些具有前瞻性的制造商在采用此類(lèi)系統(tǒng)方面處于領(lǐng)先地位。例如，在意大利，汽車(chē)系統(tǒng)制造商佛吉亞(Faurecia)正在使用MobileIndustrialRobots的自動(dòng)駕駛汽車(chē)來(lái)提高物流效率。這些組織共同努力，重新組織了佛吉亞的工廠(chǎng)布局，以允許機(jī)器人使用其內(nèi)部地圖導(dǎo)航其路線(xiàn)。工人通過(guò)智能手機(jī)，平板電腦或個(gè)人計(jì)算機(jī)界面與機(jī)器人進(jìn)行交互，只需按一下按鈕即可指示其職責(zé)。

二、機(jī)器利用率：充分利用工業(yè)資產(chǎn)

沒(méi)有制造商愿意投資昂貴的資本設(shè)備，只是看到它未得到充分利用而沒(méi)有賺到錢(qián)。這就是為什么IoT體系結(jié)構(gòu)已成為監(jiān)視機(jī)器利用率的一種流行而強(qiáng)大的方法-通過(guò)儀表板向操作員發(fā)送有價(jià)值的性能數(shù)據(jù)，以使他們知道與其他設(shè)備相比，哪種機(jī)器最有效地工作。這些平臺(tái)可以主要通過(guò)消除因資產(chǎn)表現(xiàn)不佳引起的瓶頸而成為改善工廠(chǎng)車(chē)間生產(chǎn)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。它們還可以用于比較一個(gè)或多個(gè)站點(diǎn)上計(jì)算機(jī)的性能。

最近，MachineMetrics已與總部位于明尼蘇達(dá)州的緊固件和工具制造商Fastenal合作，應(yīng)用可監(jiān)控工廠(chǎng)車(chē)間生產(chǎn)的IoT平臺(tái)。該軟件可以通過(guò)將MachineMetricsEdge耦合到控件的以太網(wǎng)端口來(lái)連接到任何現(xiàn)代CNC機(jī)器，而較舊的機(jī)器可以通過(guò)數(shù)字和模擬IO模塊將數(shù)據(jù)直接共享到云中。

在Fastenal案例中，該軟件可以按小時(shí)，班次，日，周和月深入了解機(jī)器利用率，從而發(fā)現(xiàn)提高效率的機(jī)會(huì)。MachineMetrics說(shuō)，這使前三個(gè)月的機(jī)器利用率提高了11%，這意味著產(chǎn)量增加了100小時(shí)，并且增加了15萬(wàn)個(gè)零件的產(chǎn)量。

三、操作員的生產(chǎn)力：相連的工具消除了人為錯(cuò)誤

中小型制造工廠(chǎng)可能包含數(shù)百種形狀和大小各異的操作員工具，這些工具可用于多種功能。對(duì)于大型工廠(chǎng)，該數(shù)字可能會(huì)增加到數(shù)千?，F(xiàn)在想象一下，如果所有這些錘子，鉆頭，扭矩扳手和剪子始終可以即時(shí)放置，并且永遠(yuǎn)不會(huì)在一組特定的操作參數(shù)之外錯(cuò)誤地使用它們。這是基于IoT的連接工具的承諾，可大大提高操作員的生產(chǎn)率。

空中客車(chē)公司和博世在這一領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，“未來(lái)工廠(chǎng)”計(jì)劃采用了連接的鉆孔，測(cè)量和擰緊工具。在航空航天工廠(chǎng)中，這些過(guò)程可以在多個(gè)工作單元上進(jìn)行，并且可以由不同的操作員執(zhí)行。因此，空中客車(chē)公司說(shuō)，通過(guò)使手動(dòng)工具更加智能化，具有改善這些過(guò)程的巨大潛力，更多信息盡在振工鏈。

其他制造公司也紛紛效仿。例如，GEAviation的工人一直在將具有WiFi功能的扭矩扳手與混合現(xiàn)實(shí)耳機(jī)相結(jié)合，以確保很好地?cái)Q緊螺栓。這一切都是為了提高操作員的生產(chǎn)率，提高產(chǎn)品質(zhì)量并消除昂貴的返工。

四、電源管理：樓宇自動(dòng)化可降低能源成本

就其本質(zhì)而言，制造需要大量能源，而這又會(huì)占很大一部分運(yùn)營(yíng)成本。因此，工廠(chǎng)所有者和管理人員越來(lái)越多地轉(zhuǎn)向基于IoT的建筑管理系統(tǒng)，以通過(guò)一個(gè)IP主干連接傳感器，執(zhí)行器，控制器和其他設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)能源使用，照明，HVAC和消防安全系統(tǒng)的監(jiān)控。還可將這些數(shù)據(jù)與來(lái)自更廣泛的數(shù)據(jù)集的信息(例如天氣預(yù)報(bào))和財(cái)務(wù)信息(例如電價(jià)和其他公用事業(yè)的價(jià)格)相結(jié)合，以更全面地了解建筑物管理。這種類(lèi)型的建筑正在制造環(huán)境中得到越來(lái)越多的采用，以使建筑更智能，更可持續(xù)和更高效，更多信息盡在振工鏈。

例如，BAESystems已與施耐德(Schneider)合作，在其英國(guó)的一家生產(chǎn)工廠(chǎng)中安裝了Ecostruxure樓宇管理系統(tǒng)平臺(tái)。

在這種特殊情況下，Ecostruxure平臺(tái)將用于監(jiān)視倉(cāng)庫(kù)和辦公室區(qū)域內(nèi)的HVAC，以及其他設(shè)備，包括分層風(fēng)扇，熱回收單元和面板加熱器。在系統(tǒng)配置方面，系統(tǒng)集成商Aimteq為辦公室和倉(cāng)庫(kù)構(gòu)建了兩個(gè)面板，其中包含SchneiderSmartXAS-P控制器和I/O模塊以及直觀(guān)的觸摸屏平板顯示器。

五、質(zhì)量控制：視覺(jué)系統(tǒng)一次又一次提供優(yōu)秀的產(chǎn)品

更快，更靈活的生產(chǎn)線(xiàn)可能是滿(mǎn)足客戶(hù)需求的關(guān)鍵，但是如果監(jiān)控不夠徹底，也會(huì)對(duì)質(zhì)量控制產(chǎn)生負(fù)面影響。如今，隨著工廠(chǎng)尋求自動(dòng)化來(lái)代替諸如人工檢查之類(lèi)的任務(wù)，正在使用新技術(shù)來(lái)確保與質(zhì)量參數(shù)之間沒(méi)有偏差。越來(lái)越多的人眼替代功能已經(jīng)由具有IoT功能的高像素?cái)z像頭視覺(jué)系統(tǒng)與其他設(shè)備(如聲傳感器)以及高性能圖像處理軟件結(jié)合起來(lái)執(zhí)行。這些可以用來(lái)識(shí)別缺陷，例如大小，形狀或表面處理，并檢查標(biāo)簽，條形碼或QR碼的準(zhǔn)確性和可讀性。然后，這些信息可以循環(huán)回到生產(chǎn)線(xiàn)的早期階段，從而使生產(chǎn)經(jīng)理可以在采取糾正措施之前識(shí)別并分類(lèi)問(wèn)題的根本原因。隨著時(shí)間的流逝，可以應(yīng)用人工智能來(lái)從反饋中學(xué)習(xí)，并不斷完善和改進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程。

這種視覺(jué)系統(tǒng)已在整個(gè)制造業(yè)中使用，以監(jiān)視各種產(chǎn)品的質(zhì)量，包括電子設(shè)備，消費(fèi)品和金屬制成的零件。例如，汽車(chē)零部件供應(yīng)商Getrag一直在使用視覺(jué)系統(tǒng)檢查牙齒和離合器主體零件，向工程師提供不合格零件的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及制造過(guò)程中出現(xiàn)的趨勢(shì)。目的是提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少昂貴的返工并提高品牌聲譽(yù)。

六、智能物流：實(shí)時(shí)跟蹤資產(chǎn)

產(chǎn)品交付后，物聯(lián)網(wǎng)對(duì)制造商的好處不會(huì)消失。確實(shí)，交付和物流功能已成為數(shù)字化的主要受益者之一，資產(chǎn)跟蹤傳感器能夠提供有關(guān)資產(chǎn)位置，周?chē)鷾囟?，濕度和運(yùn)動(dòng)的實(shí)時(shí)信息。這些智能物流系統(tǒng)現(xiàn)在受益于通過(guò)低功率，廣域蜂窩和非蜂窩技術(shù)(例如LoRa和NarrowbandIoT)提供的各種連接選項(xiàng)。這些網(wǎng)絡(luò)安全，無(wú)縫地將傳感器數(shù)據(jù)流傳輸?shù)皆浦?，從而根?jù)所需的延遲，數(shù)據(jù)速率和操作范圍提供廣泛的性能。

最新的供應(yīng)鏈物流軟件意味著制造商可以通過(guò)筆記本電腦和智能手機(jī)等設(shè)備上易于閱讀的儀表板來(lái)跟蹤其資產(chǎn)的移動(dòng)，從而使管理人員可以全面了解出庫(kù)物流功能。

制造業(yè)有望成為采用資產(chǎn)追蹤的主要行業(yè)之一，尤其是食品和飲料行業(yè)，渴望利用它來(lái)更快，更有效地運(yùn)輸易腐貨物，并且損失更少。

最近，Hoopo與PolymerLogistics之間的合資企業(yè)使用LoRa提供了對(duì)托盤(pán)和集裝箱的完整IoT跟蹤，這意味著無(wú)需GPS即可定位資產(chǎn)。這樣可以保持設(shè)備的低功耗并延長(zhǎng)電池壽命，同時(shí)實(shí)時(shí)提供資產(chǎn)數(shù)據(jù)。

七、可穿戴設(shè)備：始終確保工人安全

可穿戴式技術(shù)可能通過(guò)使用健身監(jiān)測(cè)器與消費(fèi)者領(lǐng)域緊密相關(guān)，但它也在工業(yè)環(huán)境中帶來(lái)了巨大的收益。例如，在制造業(yè)中，可穿戴設(shè)備正越來(lái)越多地用于確保工人的安全，而佩戴在身體上的傳感器則可用于監(jiān)測(cè)環(huán)境條件并提供對(duì)生命體征(例如溫度，脈搏和呼吸頻率)的洞察力。

通過(guò)將個(gè)人防護(hù)設(shè)備與傳感器或射頻識(shí)別技術(shù)一起嵌入，它們成為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的邊緣設(shè)備，收集和傳輸數(shù)據(jù)以提供見(jiàn)解。

這些互聯(lián)的工人平臺(tái)旨在更有效地管理工人安全，特別是在只有員工獨(dú)自執(zhí)行任務(wù)或處理潛在危險(xiǎn)物質(zhì)的制造工廠(chǎng)中。它還可以作為降低組織合規(guī)性和管理成本的一種手段。同時(shí)，出于人體工程學(xué)的原因，可穿戴設(shè)備也被用于制造業(yè)，以減少體育鍛煉對(duì)工人身體造成的傷害。

德國(guó)汽車(chē)制造商奧迪正在使用的沖壓車(chē)間一直在使用外骨骼人體工程學(xué)輔助工具，以在工人搬運(yùn)和搬運(yùn)重物時(shí)為其提供支持。外骨骼還允許工人在需要時(shí)采取坐姿。

事實(shí)證明，這些功能可將背部的壓力減少20%至30%，并長(zhǎng)期保持健康的姿勢(shì)。此類(lèi)設(shè)備越來(lái)越多地支持物聯(lián)網(wǎng)，從而使職業(yè)健康專(zhuān)家能夠通過(guò)正確的監(jiān)管協(xié)議，更符合人體工程學(xué)的目的利用更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。