物联网怎么做

物联网怎么做,第1张

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是:“Internet of things(IoT)”。
顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新20是物联网发展的灵魂。
物联网定义:利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起,形成人与物、物与物相联,实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。物联网是互联网的延伸,它包括互联网及互联网上所有的资源,兼容互联网所有的应用,但物联网中所有的元素(所有的设备、资源及通信等)都是个性化和私有化。
主流智能硬件产品主要有以下分类:
1、智能家居
智能家居是以住宅作为为基础的 *** 作平台,并且综合我们的房屋建设、网络通信以及家电信息等通过高科技技术达到设备能够自动化管理。包括智能家电、智能影音、智能遮阳、智能灯光、智能清洁、智能恒温、智能门禁、智能监控、智能防盗等。智能家居的基础是物联网,核心在于一体化控制。目前智能家居的发展还处于各个品类独立发展的阶段。
2、智能电视
智能电视不仅仅实现我们一般电视的播放功能,还能通过互联网连接实现智能 *** 作的功能。例如可以自行下载应用程序、安装或者卸载各种软件等等。
3、智能手机
智能硬件之始,起于智能手机。
4、智能汽车
智能汽车其实就是在我们的普通汽车上安装了传感器、摄像以及执行器等一系列先进的装置。当我们使用时可以通过车载传感系统实现与人和车之间信息的交换,使汽车能够感知并且能够自行分析目前的汽车行驶情况,这替代了人的 *** 作,最新产品如谷歌无人驾驶汽车等。
5、智能穿戴设备
可穿戴设备涉猎广泛,有:智能眼镜、智能手表、智能手环、智能戒指、智能颈环、智能隔音耳塞、智能衬衫、智能运动鞋等等。
6、智能防丢设备
智能防丢设备是通过对软硬件进行整合,可以实现将我们的手机、自行车、钱包等物品实现相连的 *** 作,这样任何意见物品丢失都会提示给我们。如奥星澳蓝牙防丢器。
7、智能蓝牙耳机
现在有很多的手机会有蓝牙这个功能,因此蓝牙耳机势必会成为手机的选件。同时,随着蓝牙耳机可以连接到移动电话和音乐播放器,这将是蓝牙应用的一个新的突破。
8、智能医疗设备
代表产品智能血压计/血糖仪、智能假肢等。
随着科技的发展,肯定还会有很多的智能硬件的出现,比如游戏类、空气净化类产品等。

制造是什么

我们先看看制造究竟是一个什么过程。生产制造过程就是把一组原材料转换为产品,比如投入钢板及相关零部件通过生产过程产出一辆汽车。那么生产过程要涉及什么东西呢,我们看看制造业的组织架构

制造业组织结构

如上图,我们先关注中间一部分,也就是生产部分,制造业的核心环节。

计划控制:可以理解为生产的大脑中枢,它决定了生产什么,何时生产,生产多少。同时也调度生产资源(人,设备,物料,技术,能源)合理分配实现资源利用最大化。

采购:根据生产计划,确定何时需要采购什么原材料

制造:包括加工、组装、工装工具等管理

质量保证:对外购零部件、材料以及生产过程中的产品进行质量检验和质量管理等

设计:产品的设计和研发

所以,制造过程是需要以上所有相关部门的密切配合、协调工作的。制造过程是一个多部门参与、协调的过程。任何一个小的环节出现问题,生产都会被迫中断。

智能制造干什么

当前阶段

上面我们说了,制造过程涉及到多个部门的协作,那么当然,智能制造中的智能也要覆盖到所有这些相关部门。

智能实际上更需要靠软件来实现,目前我们离真正的智能还很远。目前我们大多还是在做信息化,信息化,数字化是智能的基础。看看各个环节都需要什么信息化系统吧。

设计:CAD/CAE,PLM 等

计划控制:ERP,APS 等

采购:ERP

制造:MOM/MES,精益生产,智能设备,工业物联网

质量:MOM/QMS

所以,目前普遍意义上说的做智能制造相关工作,基本是在做上面这些信息化系统。当然也有一些做工业大数据分析的,当然工业大数据的数据来源就是上面我们所说的各种信息化系统

真正的智能制造

看过安筱鹏博士的书,里面提到智能制造的本质是以数据的自动流动化解复杂系统的不确定性,优化制造资源的配置效率。

这句话的意思可以用我们自身来类比一下,我们的大脑很智能吧,他可以感知外界环境的变化来控制我们的身体来做出对应的反应。对应三步,感知、分析、决策

智能制造中的智能就是要打造出一个制造系统的大脑中枢,这个大脑可以感知到整个生产环节的各种因素的变化,并且经过分析计算做出最优的决策。

第一步就是感知,首先要掌握外界的信息。在生产系统中可以理解为通过数据采集来实时掌握生产环节的各个状态,比如原材料库存情况,设备运行情况,人员情况等。目前我们的工业物联网,各个环节的信息化系统都可以理解为数据采集。工业物联网采集的是设备的运行数据,各个业务系统采集的是业务数据。

第二步是数据的流动和数据分析。首先实现各个系统数据的互联互通。比如采购就影响着原材料库存,库存又影响着生产,所以我们要让不同系统中的数据建立联系。之后通过大数据分析或者各种人工智能算法得出某个环节的最优解。

第三步就是决策,通过分析,智能系统可以控制生产环节做出调整。最简单的就是调度,比如发现某一产品原材料库存不足会自动切换另一种产品。发现一台设备有空闲,利用率不够,可以自主分配任务给此设备,提高资源利用率。

此时,整个生产环节,从采购到生产到质量控制到交付。全部由智能系统来调度,仿佛是有一个大脑在控制着各个环节做出相应的动作。

所以,你看。我们目前大部分只是在做第一步,极少一部分在做第二步的工作。至于最终目标的实现还有很远的距离。

这一部分也回答了开头的第二个,第三个问题。正是因为生产环节涉及到机械设备、自动控制、软件分析、生产流程等,所以智能制造就必须是一个交叉学科。

专业及就业

来回答你的第四个问题,大学本科里面的培养方案都是一些基础学科的教育,是让我们对此有基本的理论知识和概念。和实际工作中用到的还是有很大差距的。可以理解为,专业是一个很宽的概念,交给你很多方向的基本概念,但是工作就是从中选择一个方向并深入下去。

所以,即使你要做本专业的工作,也只会是做智能制造体系中的某一个环节。也许是各个信息化系统的实施,也许是工业物联网,也许是数据分析,智能算法等。

你的培养方案中关于软件方面并不算多,我建议你选择一到两门编程语言及一种关系型数据库,达到熟练掌握的地步。

至于深造的话,更多的就偏向于理论研究了,我朋友圈中也有几个硕士,博士在做智能制造方向的理论和算法研究。这个看个人选择了。

至于你题目中提到的和计科,智科对比,我认为没必要,既然选择了这个专业就好好的学习这个专业,目前全世界的制造业都在寻求转型,实现生产力的进一步提高,另外政策层面也是非常给力的。不要过多纠结于选择上。

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一、对设备进行接入评估,确定设备数据是否可以被采集
一般来说,目前大多数工厂都已经实现了自动化能力,设备通过PLC、CNC等仪表仪器进行数据展示获取,因此对于这部分设备来说,想要实现联网,可以用工业网关进行接入。
以Ruff物联网智能网关为例,Ruff网关与车间设备PLC连接,并将数据进行协议转化和处理后发送到云端,其中涉及到的主要连接协议包括Modbus-RTU等传输协议,而自动化数据采集方式则包括通讯串口、以太网、RS-485等。
当网关进行顺利的连接之后,网关的一端进行设备PLC数据的采集,采集到本地之后,网关会进行初步的数据筛选和处理,将由价值的数据再从另一端口上传到云端或者客户指定的服务器上,从而实现设备数据的采集和传输。
同时,也会遇到另外一种情况,就是工厂的设备完全没有自动化的能力,纯粹属于一台物理机器,如果想要实现联网,则需要借助传感器来实现,用传感器来采集设备的各维度数据,再通过网关进行采集和传输。
二、设备数据联网,实现生产过程实时监控
当设备数据通过工业网关采集上传到云端或者服务器之后,下一步骤就是针对这批设备数据进行分析处理。
以设备宝为例,采集上来的数据可以立马获取工厂生产监控情况及设备异常告警信息,包括实时查看生产线的运行状况及产量信息,实现对工厂生产状况的实时监控。此外,工厂管理者也可以通过手机端远程查看生产状况,保证工厂的实时运行情况都被监控和管理。
除了生产信息获取,设备的异常监控也可以通过设备联网实现。联网之后,通过物联网技术手段,可以将设备的各项标准参数数据进行监控,超过标准范围的异常数据将被预警,管理者通过手机端获取异常预警通知,从而避免意外故障带来的生产损失。
目前,大多数工厂都选了IoT云平台来存储及处理设备数据,例如百度云针对物联网领域推出的天工物联网平台,就是一站式全托管的物联网云平台,实现设备数据的处理计算、存储以及可视化的展示与分析等。
而如果客户针对设备数据具有高度安全性保密性要求,也可以采取私有化部署的方式,进行数据的存储与管理。
三、终端化设备数据展示,实现工厂管理数字化
设备数据从PLC到网关,再从网关到云端,最后云端经过处理分析之后,再把数据展示到终端设备上,比如手机端、PC端、LED大屏等等。
当数据通过云平台的分析处理之后,我们通常可以获取工厂生产统计信息、生产效率信息以及工段或车间数据对比等工厂生产信息。
以生产统计为例,工厂管理者可以通过手机端的APP获取到生产效率统计信息,包括设备生产线的开机率、停机时长、停机次数等实时统计,从而判断工厂生产效率水平及影响生产效率的原因。
其次可以获取工厂产量统计信息,包括生产产量、良品率以及各个班组、产品规格等实时精确统计,保证生产计划的实时交付及工人考核的精确性。
目前,终端数据展示主要以手机端和PC端两种形式为主,在一些工厂的车间及生产线上,也会有生产看板大屏,工厂管理者既可以通过手机端进行实时查看工厂各项数据,也可以通过现场生产看板进行当前生产数据查看。

钢铁行业在积极化解过剩产能的基础上加快推进钢铁行业转型升级,当前的重点就是加快智能制造发展,即借助智能制造技术,转变生产管理模式,实现敏捷制造和精细化管理,进而推动钢铁行业的转型升级。

智能制造引领新一轮制造业革命,也是一场具有划时代意义的深刻的工业革命。《中国制造2025》明确坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展,加快我国从制造大国向制造强国转变。推进钢铁行业智能制造是时代发展的必然趋势,也是我国实现钢铁强国的必由之路。

时下,我国钢铁行业正在全面贯彻实施《钢铁工业调整升级规划(2016-2020年)》(以下简称《规划》)。“十三五”期间,我国钢铁工业将进入以结构调整、转型升级为主的发展阶段,也是钢铁工业结构性改革的关键阶段。钢铁行业要积极适应、把握、引领经济发展新常态,落实供给侧结构性改革,以全面提高钢铁工业综合竞争力为目标,以化解过剩产能为主攻方向,坚持结构调整、创新驱动、绿色发展、质量为先、开放发展,加快实现调整升级,提高我国钢铁工业发展质量和效益。

要实现钢铁工业“十三五”规划的目标,钢铁企业必须全面推进智能制造,而《规划》为我国钢铁行业如何推进智能制造指明了方向,确定了目标,指出了路径。

钢企智能制造探索步伐加快

如今,不少钢铁企业已经在智能制造上开拓探索和实践,取得了较好的成效。宝武集团、沙钢等大型钢企采用工业机器人、无人行车、无人台车、无人仓库等智能制造技术来提高劳动效率,降低生产成本,在钢铁生产自动化、库存、营销等关键环节智能化水平先进。

一些大型钢厂将智能制造分成“3+1”模式,即“智能装备、智能工厂、智能互联和基础设施”,进行探索和实施。据介绍,目前,该领域研发的课题主要是钢铁制造全流程在线检测—监测技术及数字化、智能化嵌入技术,分布与集成相结合的余热余能梯级利用和系统回收技术,钢铁生产智能化能源管控与环境优化技术,污染物分布与集中结合的协同控制与一体化脱除技术,钢厂与相关产业互补链接及与周边社会共生共荣生态链接技术,钢铁流程制造和服务一体化网络集成技术,钢铁制造流程物质流、能量流、信息流协同动态调控技术,高性能钢铁产品定制化、减量化生产及装备技术,高性能钢铁产品全生命周期智能化设计、制备加工技术。

从目前来看,不少钢企纷纷进入智能制造领域:

有的钢厂借助“互联网+”、物联网和智能制造技术,依托传感器、工业软件、网络通信系统、新型人机交互方式,实现人、设备、产品等制造要素和资源的相互识别、实时联通,促进钢铁研发、生产、管理、服务与互联网紧密结合,推动钢铁生产方式的定制化、柔性化、绿色化、网络化、智能化。

有些技术、资金实力雄厚的钢铁企业,则以钢铁流程绿色化、智能化集成为目标,重点围绕制造流程结构优化、制造流程技术提升、钢铁制造服务平台建立、新型商业模式建立与运营四大关键路径进行研发。

有的钢厂以关键环节机器换人为抓手,尝试和实践全工序机器换人,提升智能化生产水平,先后建成5000毫米宽厚板和特棒示范智能车间,形成了独具特色的智能制造发展之路。

有的钢厂明确智能制造目标,稳步推进:减少人工作业,提升自动化能力;全面推进建立区域化、工序化的信息监控、管控平台;制订公司智能化制造规划,并成立智能制造推进项目团队,以实现从机械化、自动化、信息化到智能化的逐步转变。

有的钢企确定了智能制造目标,即在未来几年内建设、改造一批智能化产线,完成基于互联网来满足用户个性化需求的智能化研发、生产、销售体系构建,促进企业实现向智能制造模式的转型。

钢企推进智能制造该如何着力?

一家钢企从事自动化生产工作的负责人坦言:“我们公司不是不想尝试智能制造,而是不知道该怎么着手。”

曾有一家大型钢铁企业工程师也向笔者表示,目前,国内钢铁智能化仍处于初级阶段,在实际生产过程中还是以经验为主导,尽管个别生产线有自己的数据库,但一般为生产工艺的数据,在上下游衔接等方面没有形成一个统一的系统。

那么,钢铁行业该如何加快推进智能制造?在一系列钢铁产业发展的高峰论坛上,业内专家就我国钢铁业推进智能制造发表了各自的见解,给钢铁企业诸多的思考和启迪。

业内专家指出,钢铁行业在积极化解过剩产能的基础上加快推进钢铁行业转型升级,当前的重点就是加快智能制造发展,即借助智能制造技术,转变生产管理模式,实现敏捷制造和精细化管理,进而推动钢铁行业的转型升级。智能制造是制造业未来发展的重大趋势,也是当前钢铁行业转型升级、提质增效的重要着力点。早在2015年工信部发布的《2015年智能制造试点示范专项行动实施方案》,决定自2015年启动实施智能制造试点示范专项行动,以促进工业转型升级,加快制造强国建设进程。其中,钢铁行业已被列入工信部的智能制造试点范围。

专家同时强调,推进钢铁行业智能制造是一个庞大的系统工程,涉及资金、技术、人力等诸多方面,系统策划是确保目标一步一步实现的有效方法,不能急功近利、一哄而上,而要稳扎稳打、分步实施、循序渐进,即针对我国钢铁行业和智能制造的特点,逐步推进制造过程智能化。诸如,在重点领域试点建设智能工厂或数字化车间,加快人机智能交互、工业机器人、智能物流管理等技术和装备在生产过程中的应用,促进钢铁制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制等的发展。同时,在此基础上全面实施高级计划排程(APS)系统,实现敏捷制造和精准交货。

专家表示,在推进企业决策智能化方面,目前主要以两化深度融合为载体。钢铁智能制造的核心是对信息资源的有效开发和高效利用,目标是提高资源的全局利用效率,其重点在于决策的智能化。为提高资源和能源利用效率,钢铁企业应采用系统优化的思想,建立具有冶炼技术和经济成本的双重模型,实现单部门局部优化与多部门一体化全局优化的平衡。

大数据是传统数据库、数据仓库、商业智能概念外延的扩展和手段。推进大数据的集成应用,关键在于健全钢铁行业信息化基础设施,整合冶金数据资源,突破钢铁行业大数据核心技术,提升钢铁大数据分析应用能力,提高数据安全保障能力,培养复合型大数据人才,组织实施制造业大数据创新应用试点,以推动制造模式变革和冶金行业的转型升级,培育发展冶金产业新业态。

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整个的物联网和服务网是未来智慧工厂的一个基本架构,是信息技术的基础。包括软件、管理的技术,包括整个生产线相关的控制系统,以及产品制造的技术等。当前,在典型的工厂控制系统和管理系统信息集成的三层架构的基础上,充分利用正在迅速发展的物联网技术和服务网技术。

处在最上层的是与生产计划、物流、能源和经营相关的ERP、SCR、CRM等,以及产品设计、技术相关的PLM,与服务网紧紧相连;而与制造生产设备和生产线控制、调度、排产等相关的PCS、MES功能通过CPS物理信息系统实现,这一层与工业物联网紧紧相连。从制成品形成和产品生命周期服务的维度,智慧工厂还需要和具有智慧的原材料供应,以及智慧产品的售后服务这些环节构成实时互联互通的信息交换;而具有智慧的原材料供应和智慧产品的售后服务,具有充分利用服务网和物联网的功能。

参考资料:

WSI和生官网--智慧工厂的基本框架和图像


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