如何有效的实施工业物联网与工业4.0

如何有效的实施工业物联网与工业4.0,第1张

一、将真实的加工制造连接到工业40

如果使用了工业40技术,一个新的加工制造生产线可以实现多达25种的产品变化,同时将产量提高10%,库存减少30%。工业40架构的应用让制造商在生产过程中可以获得更丰厚的投资回报率。

工业40是一场工业的革命,目的是将信息技术(IT)的虚拟世界、机器的物理世界以及互联网合为一体。其中心是将具有IT功能的所有工业领域都整合起来。

工业物联网(IIoT)设备要想创建工业40生产制造环境需要注意以下5个方面。

在工业40中,对机器工具或一组机器的 *** 作,应该允许使用诸如智能手机或平板电脑这样的智能设备进行简单的连接。

1分布式智能

这里说的分布式智能是指在智能传动和控制技术网络的机器设备中,加入尽可能多的智能和控制功能、或者单独的传动轴,而不是从一个中央处理单元(CPU)来处理所有的动作。

2快速连接

在决定应该使用现场总线的什么功能时,应该看一下生产平台是否支持例如OPC UA(来自于OPC基金会)这样的标准。消除不同供应商系统的障碍,而且对通讯和控制平台采取一种更加开放的方式很重要。

3开放标准和系统

开放标准允许基于软件的解决方案可以更加灵活地集成,并有可能将新的技术移植进现有的自动化架构中。

4实时数据整合

可能利用实时的机器和工厂性能数据来改变自动化系统和生产工艺的管理方式。不用捕捉并分析数月以来有价值的关于生产率、机器停机时间或者能源消耗的数据,支持工业40的平台能够将数据整合到常规的工厂管理报告之中。这会让制造商和机器具备详细的信息来执行快速的工艺和生产变更,以实现产品满足特定客户需求的愿景。

5自适应性

科技帮助生产线变得主动。目标就是让工作站和模块可以适应个性化的客户或产品需求。

二、让工业40和IIoT在智能工厂里运行

工业40和工业物联网(IIoT)能够为设备(从传感器到大规模控制系统)、数据和分析之间提供更好的连接性,Beckhoff自动化的TwinCAT产品专家Daymon Thompson这样认为。传感器和系统需要网络连接来共享数据,分析有助于做出更明智的决策。

物联网主要包括4个基本元素实体的设备、与设备之间的双向连接、数据以及分析设备可以是小到一个传感器大到一个大规模控制系统中的任何一种。传感器和系统需要与更大的网络进行连接,以共享由传感器或系统产生的数据。对此数据进行的分析会产生可执行的信息,其结果是让人们做出精明的决策。

关于智能工厂的3个思考

在决定实施工业40之前,要对智能工厂提出的3个问题是:

1你是否想要自动完成快速的产品转换,以及对市场需求的响应更好?

2你是否想通过识别出可以进行持续改进的区域来提升你的设备综合效率(OEE)以及生产总产量?

3你是否想要根除浪费,例如能源、原材料和闲置时间?

在确定和完善真实世界里智能工厂的目标之后,采用基于PC控制的硬件和软件有助于帮助你早日成功。

三、为什么要部署工业物联网?

因为在工业世界里普遍使用了联网的传感器而比商业的物联网(IoT)更加先进,这些传感器就是物联网里面的“物”。数以亿计的联网的有线及无线压力、液位、流量、温度、震动、声波、位置、分析仪表以及其他传感器被用于工业领域,而且每年以数百万台的速度增加,为工厂提供了更多的监控、分析和优化。

IIoT通过将传感器连接到分析和其他系统中,来自动提高性能、安全性、可靠性和能源效率,具体方式为:

1从传感器上采集数据比以往经济有效得多,因为传感器很多都是电池供电和无线通讯的

2使用大数据分析和其他技术将这些数据翻译成可以理解的信息。

3将这些可 *** 作的信息在正确的时间呈献给正确的人员,要么是工厂人员,要么是远程专家。

4如果工作人员采取了正确的 *** 作,将带来性能上的提升。

四、基于平台的工具克服了IIoT的复杂性

基于平台的方式提供了一种灵活的硬件架构,可以部署在许多不同的应用场合中,消除了硬件的复杂性,并让每一个新的问题基本上都成为软件方面的挑战。系统设计师选择的平台应该基于一个对信息技术(IT)友好的 *** 作系统(OS),这样它们可以安全地进行供给和配置,进而来正确地认证和授权用户维护系统的整体性,并让系统最大程度地可用。

五、基于数据的工业物联网

如果没有数据,就没有大数据、云和分析功能,也没有区别于物联网(IoT)的工业物联网(IIoT);PI北美组织的副总监Carl Henning说,IIoT中的“物”造就了IoT中的“物”。IIoT需要开放的标准,以太网和软件标准可以为控制和制定决策所需要的信息提供数据。

其中一部分)时,大多数人认为最有用的特性是实时功能。

六、优化布线是提升工业物联网性能的基石

通过将信息、自动化、以及运行在工业物联网上的生产系统之间不断融合,物联网正在积极地影响着未来的工业自动化,Softing 有限公司市场部副总裁Mark Knebusch指出。随着以太网速度越来越快,电缆系统的集成更加重要,而电缆的认证有助于提升工业网络的性能。

IoT一般指物联网。

物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体,它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。

物联网概念最早出现于比尔盖茨1995年《未来之路》一书,在《未来之路》中,比尔盖茨已经提及物联网概念,只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展,并未引起世人的重视。

物联网可以实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化 学、生物、位置等各种需要的信息。

扩展资料

物联网的未来应用

一、工业应用

尽管目前不太可能很快看到全自动的“熄灯”工厂,但在未来十年中,工业物联网设备可能会变得越来越广泛。

诸如预测性维护、协作机器人和远程访问之类的工业应用将进一步推动工业物联网设备的广泛采用。工厂经理将寻找方法来实施新的物联网技术,并扩展现有智能数据收集方法。

二、智慧城市

全球各大城市都在寻找新的方法,以将物联网技术、技术咨询应用于城市发展和规划。这些城市正在使用智能设备来智能控制交通,管理能源消耗,甚至提醒环卫部门垃圾箱已满。

多个城市已经获得了智慧城市的称号——包括香港、纽约、伦敦、迪拜和阿姆斯特丹——预计在不久的将来会有更多城市获得这一称号。

三、医疗物联网

医疗领域是最大的行业之一,它正在寻找新的方法将智能设备集成到多种行业功能中,包括患者监测和诊断。

不断增长的医疗物联网市场将包括用于医院和临床环境的设备以及消费类设备。24%的消费者已经拥有某种可监测其健康的可穿戴设备(例如智能手表或健身追踪器),并且预计未来几年这个数字还会增加。

参考资料来源:百度百科—IoT

物联网就是通过信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
通俗地讲,物联网就是“物物相连的互联网”,它包含两层含义:
第一,物联网是互联网的延伸和扩展,其核心和基础仍然是互联网;
第二,物联网的用户端不仅包括人,还包括物品,物联网实现了人与物品及物品之间信息的交换和通信。
物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用,具有渗透性强、带动作用大、综合效益好的特点,是继计算机、互联网、移动通信网之后信息产业发展的又一推动者。

随着当前全球范围内以5G、AI、物联网、云计算和大数据等新一代信息技术为核心的新一轮科技革命和工业改革正在加速推进,作为工业大国的中国也已进入了高速发展中。
制造企业向数字化转型不仅可以助力我国新一代信息技术产业的发展,为工厂提升生产效率,还能实现经济高质量的发展。
因此,在工业40的今天,转型数字化是必然,也是必须的。
然而,在工厂准备转型数字化时,也面临着一系列的问题,执行过程并不是那么顺畅。
数字化愿景不仅只是考虑各项技术,而且还定义了这些技术如何在整个产品生命周期和企业生态圈中相互配合。
阻碍企业制定数字化工厂计划的其他因素还包括机会不定、经济效益不明、投资代价不菲。综合考虑这些因素,企业所需要的不仅仅是一套清晰的愿景,更需要一张“接地气”的数字化攻略。
定制数字化转型目标
很多人会有这样一个问题,都说数字化转型,那转型到什么程度算是成功呢换句话说,数字化转型的目标该如何制定
因为不同行业、不同企业的特点不一样,选择目标也就各有不同。如果一定要说什么地方相同,那就是“企业沉静在数字之中,让数字如血液般在企业内部流动。”
完成数字化转型的企业最理想情况应该是这样的:企业内/外部的所有交互均是基于数据,对于外部任何细微的数据变动,企业能够迅速感知并作出反应。所有企业的决策/考核都是基于客观的数据,所有人的主观猜测和推断均不会影响企业的正常运转。
若是一定要进行客观细分,应当要从这几方面入手:
1领导力转型
如果一把手、总经理、CEO不转型,下边再怎么推都很困难,所以一定要有领导力转型,认识到数字化转型对于整个业务的价值所在。
2信息和数据转型
很重要的一点就是信息和数据产生的收入占总收入的百分比会成为未来企业转型的一个目标,将可能作为考核各部门的一个很重要的目标。
3数字技术的保证
企业数字化转型绝不仅是IT系统的建设和升级,但却离不开IT系统的支撑。除了企业使用的管理和生产软件外,我们还需要一个自动化、实时的大数据分析引擎帮助我们处理大量的数据。同时,集合业务需要远程协助、虚拟现实等技术也都可以逐步引入。这个是我们日常的工作和交流全部数字化,做好转型的技术基础。
4构建新的业务框架
这里的业务框架主要聚焦于企业内部,对于企业内的不同团队、部门乃至子公司,打通期间的数字藩篱,让数据在企业内部以同样的标准流动起来。
5构建新的生态体系
如果说第二点是练好内功,构建生态体系就是打造外部全新的数字化环境。对于一个企业而言,要想影响企业上下游的生态环境是非常大的挑战,但是,一方面数字化环境搭建好之后,上下游的效率会有较大的提升;另一方面,这也是一家企业在行业中的壁垒。
设立试点项目
数字化的经济效益有时并不容易量化,而且在初始阶段,团队只能提供非常有限的技术概念和演示,因此可能导致难以争取到资金和利益相关方的认可。
解决这些问题的手段就是试点,通过它,企业能发现最适合自身的方式,将速赢的成效展现给整个组织并获得它们的认可,进而争取到资金用于大规模的推广。由于数字化工厂可能会给整个劳动力带来深远的变革,所以需要让工人加入到试点工作中。
在一两处生产基地纵向整合从数字化工程设计到以实时数据为支撑的生产规划,是一种可行的试点方案。在主要的生产设备上安装传感器和执行装置,或者使用数据分析来探索预测性维护方案,也能取得初步的成效。
还可以在特定的工厂中实现特定产品线的数字化,将其作为不断学习和优化的契机。当然,企业还可以考虑与初创企业、高校或行业组织等外部的数字化领先者合作,加快数字化创新的步伐。
推动工厂向数字化转型
通向数字化工厂之路是一条转型之路。如同其他转型一样,管理变革及其对员工的影响,是成功的关键。
及早与员工携手合作,对培训和继续教育开展投资,而这些投入会因为数字化工厂所带来的效率提升而被抵消。
数字化环境的培育必须要有领导层的全力支持,高层必须将数字化工厂战略视为工作的重点,摒弃保守主义的姿态,加快项目的审批流程,从而让数字化团队加快推进转型进程。同时,还需要设计简练的汇报渠道,确保数字化团队侧重于各类增值活动而不是疲于应付各类行政要求。
在数字化工厂的深远影响下,企业能够拓展甚至是彻底改变目前的业务模式,不再只是注重生产环节,还能有机会在利润丰厚的售后市场中扩大份额,提升利润率,并进军全新的业务领域。

湖南乐海环保科技有限公司,湖南华思仪器有限公司,湖南中先智能科技有限公司,湖南湘东化工机械有限公司等。
1、湖南乐海环保科技有限公司(曾用名:湖南省曾氏乐海化工专用环保设备有限公司),成立于2015年,位于湖南省长沙市,是一家以从事专用设备制造业为主的企业。经营范围有环保设备设计、开发;其他机械设备及电子产品批发;环保设备、节能环保产品、石油化工设备销售;石油化工设备的安装;炼油、化工生产专用设备、冶金专用设备的制造;五金产品零售;电气设备服务;货物或技术进出口(国家禁止或涉及行政审批的货物和技术进出口除外)。
2、湖南华思仪器有限公司,成立于2014年,位于湖南省长沙市,是一家以从事研究和试验发展为主的企业。经营范围有实验分析仪器制造;智能仪器仪表制造;仪器仪表制造;光学仪器制造;工业自动控制系统装置制造;电子元器件与机电组件设备制造;金属加工机械制造;泵及真空设备制造;物联网设备制造;终端测试设备制造;机械零件、零部件加工;机械设备研发;阀门和旋塞研发;人工智能应用软件开发;人工智能基础软件开发;软件开发;物联网技术研发;五金产品研发;物联网应用服务;物联网技术服务;实验分析仪器销售;仪器仪表销售;光学仪器销售;机械设备销售;智能仪器仪表销售;物联网设备销售;机械零件、零部件销售;工业自动控制系统装置销售;电子元器件与机电组件设备销售;阀门和旋塞销售;泵及真空设备销售;五金产品零售;五金产品批发;终端测试设备销售;工程和技术研究和试验发展;货物进出口。
3、湖南中先智能科技有限公司,成立于2020年,位于湖南省长沙市,是一家以从事专用设备制造业为主的企业。经营范围有软件开发;智能装备、通用仪器仪表、环境保护专用设备的制造;机电设备加工;工业设计服务;信息技术咨询服务;自营和代理各类商品及技术的进出口,但国家限定公司经营或禁止进出口的商品和技术除外;通用机械设备销售;环保技术推广服务;专用设备修理、销售;机电设备安装工程专业承包;机电设备安装服务;智能化安装工程服务;自动化控制系统的研发、安装、销售及服务。
4、湖南湘东化工机械有限公司,成立于1980年,位于湖南省株洲市,是一家以从事专用设备制造业为主的企业。经营范围有炼油设备、化工设备(含球罐)、环保设备、罐车、汽轮机、泵、煤气发生炉、压力容器及配件、铸锻件、工具、模具、刃具、工业气体制造销售;工厂生产设施、设备的施工与安装;罐车、压力容器(含钢瓶、无缝气瓶)、化工机械、燃气具检修;压力容器、罐车设计;金属表面及 热处理;新型专利产品、新材料开发;化工机械技术咨询、信息服务;餐饮、住宿服务;劳动保护用品、计衡量器具、橡胶制品、工业用阀门、通用设备零部件、建材、电石、电焊条、液化气销售;资产租赁;进出口业务。

物联网与工业物联网、工业40的概念既有交集也有差异。物联网强调的是将生活和生产中一切硬件设备的连接;工业物联网是指在工业环境下,生产设备和产品的连接;工业40则涵盖整个制造生态系统。

随着工业化与信息化的深度融合,企业内部及企业间生产控制系统和生产管理系统互联互通的需求渐增,通过接入网络进而达到提高产品质量和运营效率的需求更为强烈,工业物联网应运而生。

工业物联网将生产过程的每一个环节、设备变成数据终端,全方位采集底层基础数据,并进行更深层面的数据分析与挖掘,从而提高效率、优化运营。

与物联网在消费行业的应用不同,物联网在工业领域的基础已经存在了几十年。如过程控制和自动化系统、工业化以太网连接和无线局域网(WALN)等系统已经在工厂运行多年,并接连可编程逻辑控制器(PLC)、无线传感器和射频识别技术标签(RFID)。但是在传统工业自动化环境下,一切都只是发生在工厂自己的系统里,从来没有与外部世界连接。

工业物联网相较于传统工业自动化有以下四个特点:

数据收集范围:工业物联网利用RFID、传感器、二维码等手段随时获取产品从生产到销售到最终用户使用各个阶段的信息数据,而传统工业自动化的数据采集往往局限于生产质检阶段。

互联传输:工业物联网利用专用网络与互联网相结合的方式,实时准确地传递物体信息,对网络依赖性更高,更强调数据交互。

智能处理:工业物联网综合利用云计算、云存储、模糊识别、神经网络等智能计算技术,对海量数据和信息进行分析和处理,并结合大数据技术,深入挖掘数据价值。

自组织与自维护:工业物联网的每个节点为整个系统提供自己处理获得的信息或决策数据,当某个节点失效或数据发生变化时,整个系统会自动根据逻辑关系做出相应调整。


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