工业40比前面3次工业革命来势更加迅猛,变革的速度更快,影响也更深远更彻底。
IP通讯的智能设备已经逐步主导工业版图。
工业物联网概念性元素之一就是使设备与设备之间的通讯(M2M:Machine to Machine)成为可能。对很多工业用户来讲,M2M并不新奇。在过去的几十年里,炼油厂就可以使成千上万个设备与控制系统沟通。M2M的新奇之处在于,设备变得更加智能,通过IP通讯,交换的信息也更加丰富。每个设备都有自己的IP地址,所以任何人在任何地方都可以通过互联网与这个设备联通。用户对这个功能的影响力的理解才逐步开始。
为什么数字化如此重要?
制造业的设备,无论是用于加工还是工厂自动化,在他们的测量能力、如何监控自身状态与如何沟通的本质上都变得更加智能。传统的哑巴式压力传感器或近距离传感器 (proximity sensor)把压力或距离读数转化为模拟信号,仅此而已。他们或许能代表M2M通讯,但是只是粗糙的原型。缺陷诸多的模拟通讯,正在被数字化迅速取代。其中的效果就好比智能手机取代原始的两个罐头盒加一根绳子构成的电话机。
精密的设备需要精密的控制器来发挥最大效用。一二十年前的一台PLC可以读取I/O数据并按步骤 *** 作。然而,今天的制造业的要求远不止如此。今天的控制器必须能够处理运行数字工厂所需的控制功能。新一代控制器的兴起,结合了世界上最好的PLC的功能与电脑的多功能性。
设备和控制器的强大结合
新一代设备和控制器的结合帮助我们开设基于信息物理系统的数字化工厂。尽管电脑在上个世纪70年代就已经用于车间,但是电脑所能做的事情却发生了天翻地覆的变化。早期的PLC并不比之前的继电器好很多,但是PLC所能控制的事情随着技术发展和人们的创新思维的发展也日新月异。
传统的工业机器人只是被程序设定每天做单一重复的事情。但是随着网络物理概念的发展,机器人和它的控制器被编程,可以根据当前状况而独立判断下一步要做什么反应。举一个简单的例子,传送机可以输送各种瓶子到封口机,这些瓶子的基本形状相似,但是总共有5种颜色,每种颜色的瓶子需要对应该种颜色的封口。信息物理系统可以观察瓶子,并指令机器人抓取对应颜色的封口拧紧瓶子。机器人能做的还可以更多。
该信息物理系统还可以判断瓶子是否变形、是否贴了标签以及注入液体水平是否正确。使用一组智能传感器的信息,同一台机器人可以抓取不合格的瓶子移出产线。该系统可以经过编程“思考”所有可能发生的状况,并合理应对。
智能应用的智能控制器
有创造力的用户在创造新的方法帮助制造系统在更加复杂的应用里实施更加复杂的功能。由于各种 *** 作和现场设备繁多,新的基于电脑的控制器是信息物理系统的关键之处。一种控制器可能会同时用于压力和流量传感器、机器视觉摄像机、条形码阅读器、马达驱动、阀门驱动装置、机器人以及其他各种设备。
以上提到的那些设备可能依赖从模拟电流环到工业以太网的多种通讯协议。这种系统的速度依赖更快的协议转换,因此每个设备可以兼容合作,支持生产。而且,所有那些设备可以发送诊断信息到中央控制处以供评估,比如发送信息到人类 *** 作员或者维修部门,这些信息可能包括视觉摄像机上的LED灯要烧坏了,或者设备机柜冷却风扇被灰尘堵塞了等。这些预防性的维修能力预防生产时的故障或停机的可能性。
展望未来
所有这些元素——智能设备、基于电脑的控制器、信息物理系统和互联网通讯——正在相互结合支持工业40和目前的数字制造革命。
产品设计者将在电脑上开发新产品,包括所有的零部件。设计平台将需要理解每个零件的特性、结构材料和制造过程。
一件产品可能涉及注塑塑料零件、机械金属部件以及其他金属粉末或添加处理。系统会“考虑”所有这些元素如何相关,以及如何联系起来、每个元素是否结构完整,经过预设的处理是否可以被有效构建并组装。
设计平台下一步将决定生产和最终组装需要什么,目前的生产设施是够足够完成生产的任务,某个零件是否需要调整,是否需要创造新的生产线等问题。设计的结构将会是非常清晰详细的蓝图,解决产品如何生产包括降成本和提高生产率的问题。
一旦开始生产,所有开发服务程序的信息将完整呈现,在产品的整个生命周期里支持这个产品。产品和产品的制造流程都使用兼容软件虚拟设计而成,生产设施也可以使用生产设备、控制器和软件构建。
制造车间
如此设计的生产设施将达到前所未有的集成程度。每个设备(细化到每个传感器和驱动器)都将使用IP通讯,每个设备都有自己的IP地址。任何经过授权的人都可以在任何地方通过互联网访问设备,获得诊断和生产相关的信息。
通过输送到维修程序的诊断信息,生产将会达到高度稳定水平,意外状况将成为过去时。制造系统将无缝集成,并受周全的网络安全战略保护。多家分公司的企业在任何地方都可以共享信息。
实现以上描述的智能制造系统的技术很多已经被研发出来了。运行于工业电脑的产品设计软件主导创造设计,同样的平台可以启动和控制制造设施。最后我们需要的元素就是可以通过工业以太网通讯的工业传感器和驱动器。一大批工业传感器和驱动器已经设计出来,还有更多的正在设计当中。工业40所需的技术元素已经万事俱备,现在制造商只需要具备想象力和创造力来运用它。
此时工业中的通讯系统就显得尤为重要了,济南有人物联网(>题目定好的话我可以帮你写开题。。。在论文工作布置后,每个人都应遵循选题的基本原则,在较短的时间内把选题的方向确定下来。从论文题目的性质来看,基本上可以分为两大类:一类是社会主义现代化建设实践中提出的理论和实际问题;另一类是专业学科本身发展中存在的基本范畴和基本理论问题。
(一)智能获取技术使物流从被动走向主动,实现物流过程中的主动获取信息,主动监控车辆与货物,主动分析信息,使商品从源头开始被实施跟踪与管理,实现信息流快于实物流。
(二) 智能传递技术应用于企业内部,外部的数据传递功能。
(三) 智能处理技术应用于企业内部决策,通过对大量数据的分析,对客户的需求,商品库存,智能仿真等做出决策。
(四) 智能利用技术在物流管理的优化,预测,决策支持,建模和仿真,全球化管理等方面应用,使企业的决策更加准确性和科学性。
社会发展推动智能物流进步
智能新技术在物流领域的创新应用模式不断涌现,成为未来智能物流大发展的基础,不仅推动了电子商务平台的发展,还极大地推动行业发展。智能物流的理念开阔了物流行业的视野,将快速发展的现代信息技术和管理方式引入行业中,它的发展推动着中国物流业的变革。
作为中国物流行业先行者的智能物流,站在行业的前沿,以敏锐的嗅觉,把握物流业的发展方向,通过物流信息平台的搭建,率先实现物流行业信息化,为物流行业领航掌舵,全面迎接智能物流时代的到来。
2010年,国家发改委委托中国工程院做了一个物联网发展战略规划的课题,课题列举了物联网在十个重点领域的应用。物流是其中热门的应用领域之一,“智能物流”成为物流领域的应用目标。随后,物联网迅速在物流业界热起来了。
然而,现阶段对智能物流的诠释比较多的还是在技术层面,例如信息技术或传感器在物流中的应用等,呈现出技术推动的特色。而任何一种技术在产业界大面积的推广,一定要有双驱动——除了技术驱动外,还应该有产业驱动。
在物流领域来看,物联网只是技术手段,目标是物流的智能化。谈到“智能”二字,我们对智能的认识是一个逐渐深化的过程。早期认为自动化等同于智能。而后随着科技的发展,出现了一些新的智能产品,如傻瓜相机、智能洗衣机等,它们能够从现场获取信息,并代替人作出判断和选择,而不仅仅是流程的自动化,此时的智能是“自动化+信息化”。
然而发展到今天,互联网的出现,或者说进入物联网时代,智能的涵义又更进了一步。仅仅通过自动采集信息来作出判断和选择已经不够了,还要与网络相连,随时把采集的信息通过网络传输到数据中心,或者是指挥的本部,由指挥中心作出判断,进行实时的调整,这种动态管控和动态地自动选择,才是这个时代的智能。也就是说,智能应该具有三个特征,即自动化、信息化和网络化。
而智能物流的出现,标志着信息化在整合网络和管控流程中进入到一个新的阶段,即进入到一个动态的、实时进行选择和控制的管理水平。这个水平一定是大家马上都需要的,所以一定要根据自身的实际水平和客户需求来确定信息化的定位,但这肯定是未来的发展方向。
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