工业物联网现在都哪一步了

工业物联网现在都哪一步了,第1张

物联网在工业中的应用。
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。
工业物联网起源:
工业领域的生产设备在以往是没有主动联网功能的,导致生产数据、物料消耗、产品跟踪全部由人工来完成,效率低、错漏多,而且随着产品迭代速度越来越快,需要制造企业拥有极强的敏捷性(例如商家插单生产,可以随时调整生产计划)
物联网的作用就在于能通过硬件技术将设备的生产数据实时获取(这在之前是不可能的),最后经过大数据分析呈现在用户的手机端(例如物料消耗了多少,库存还有多少,每条生产线的生产进度是多少),一旦客户调整需求/插单,就可以通过实时获得的数据合理调整生产计划,达到柔性生产
工业物联网由大量相连的工业系统所组成,这些系统会相互通讯,并协调数据分析与行动,有助于提升工业效能、有利于整个社会。透过传感器与致动器衔接数字世界与实体世界的工业级系统,可解决更为复杂的控制问题。目前各种系统,正在结合巨量模拟数据,解决方案,希望能透过资料与分析取得更深入的知识。

物联网是一个非常先进的、综合性的和复杂的系统。其最终目标是为单个产品建立全球的、开放的标识标准,并实现基于全球网络连接的信息共享。物联网(Internet of Things)理念指的是将无处不在(Ubiquitous)的末端设备(Devices)和设施(Facilities),包括具有“内在智能”的设备如传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等,以及具有“外在使能”(Enabled)的物品如贴上RFID的各种资产(Assets)、携带无线终端的个人或车辆等“智能化物件或动物”、通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通信网络实现互联互通(M2M)、应用大集成(Grand Integration)。
物联网功能在于,能基于云计算的SPI等营运模式,在内网(Intranet)、专网(Extranet/)或互联网(Internet)环境下,采用适当的信息安全保障机制,提供安全可控(隐私保护)乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、进程控制、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面(Dashboard)等管理和服务功能,实现对“万物”(Things)的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化服务。
具体的来说,物联网的基本功能特征是提供“无处不在的连接和在线服务”(Ubiquitous Connectivity), 具备十大基本功能。
在线监测:这是物联网最基本的功能,物联网业务一般以集中监测为主、控制为辅。
定位追溯:一般基于GPS(或其他卫星定位,如北斗)和无线通信技术,或只依赖于无线通信技术的定位,如基于移动基站的定位、RTLS等。
报警联动:主要提供事件报警和提示,有时还会提供基于工作流或规则引擎(Rule“s Engine)的联动功能。
指挥调度:基于时间排程和事件响应规则的指挥、调度和派遣功能。
预案管理:基于预先设定的规章或法规对事物产生的事件进行处置。(证据采集)
安全隐私:由于物联网所有权属性和隐私保护的重要性,物联网系统必须提供相应的安全保障机制。
远程维保: 这是物联网技术能够提供或提升的服务,主要适用于企业产品售后联网服务。
在线升级:这是保证物联网系统本身能够正常运行的手段,也是企业产品售后自动服务的手段之一。
领导桌面: 主要指Dashboard或BI个性化门户,经过多层过滤提炼的实时资讯,可供主管负责人实现对全局的”一目了然“。
统计决策: 指的是基于对联网信息的数据挖掘和统计分析,提供决策支持和统计报表功能。

2016年大家的焦点都放在工业40,智能制造,中国已跻身世界制造大国,供给侧改革,两化融合是目前工业遇到的最大瓶颈。但毫无疑问,在工业化的进程中,必然要经历经济发展、资源利用和环境保护之间的失衡,德国从90年代起的一系列节能政策和节能技术的不断发展,已经形成较为成熟和健康的工业40发展模式。
对以工业为核心生产力的中国来说,能源消耗、污染排放的严重后果近几年已不断凸显,单位产品能耗高于世界先进水平,单位产值造成的污染更是远超发达国家。节能减排作为长期目标,必须要做到可持续改善,从根源上提升制造水平。在过去的2015-2016年,工业物联网正在飞速发展,从小型制造企业到国际制造巨头,都依靠工业物联网逐渐蜕变,这不仅仅是“制造业+互联网”的体现,是人们开始掌控生产制造,不再只关注产出,一步步从关注“数量”过渡到关注“质量”。
中国的能源现状导致煤炭成为工业黑金,在能源消费结构中占比巨大。煤改油、煤改电也非常考验国内的制造工艺,更多的企业开始关注节能技术,通过互联网的手段进行科学管理,优化能源配置,迈开工业节能的第一步。
节能减排边际难度高,企业何去何从
过去的几年里,国内响应节能减排的企业大多是从“减排”下手,一方面不影响自己的生产进度控制成本,一方面可以自由的周旋于政府监督部门之间。节能减排如果不能让企业看到转化成果,只是一味的减产降排,那么最终也只能是一场“闹剧”。随着新方案的发布,工业节能的大风向已走向明朗,会有更多的政策和投资助推节能技术及节能产品的落地。
相较于世界其他国家,国内物联网技术起步较早,发展速度快,目前已经是国际物联网标准研究组的重要一员。物联网技术相比于传统的节能减排技术,具有泛在感知、数据采集精准灵活、可实时监控、预警模型、数据分析等优势。工业物联网的出现为企业变革带来了非常有利的机遇,从传统能源消耗的“减排”中脱身而出,利用虚拟网络技术完成产业整合、制造升级。不仅可以帮助企业实现效益和节能的双重改善,而且是未来市场竞争的有利先机条件。
工业物联网如何助推工业节能
对于信息和数据的运用是企业进步价值的最好体现:
1节能减排工作中对资源的循环利用提出了很高的要求,制造企业可以通过传感设备获取生产环节的所有详细信息,包括排放物的污染指数、去向、处理结果等。平台管理和配置流程合理分配资源投入,通过反馈的数据进行调整,通过与节能技术的结合科学的管理制造生产的全过程。
2精细化管理生产消耗及产出,通过工业物网系统我们可以实时监控所有设备的工作数据,包括电流、电压、功耗、状态。通过数据差异识别主要能耗设备,针对性的进行节能改造,对比改造前后的数据评估节能改造效果。
3高效能源管理:16年智物联帮很多企业实现了合同能源管理,在顺应企业向“互联网+”管理模式转变,工业物联网无疑成为了企业的最佳选择。通过“数字化管理平台”不仅可以综合管理生产中各个环节的协同,提高生产效率;而且准确掌握生产资源数据、市场使用数据、租赁数据等等,使能源管理成为有机的整体,提升企业受益。
4工业物联网与节能减排的有机结合将是未来十年的巨大机会,我们期待在“中国制造2025”目标指引下,通过物联网应用帮助中国工业实现真正的节能提效。
工业物联网任重而道远
就制造业而言,16年我们服务的很多企业问题都聚焦在工厂生产,设备使用效率低,工艺和制造成本之间矛盾巨大。随着工业化和信息化的深度融合,我们可以借助工业物联网平台,收集和分析生产能耗信息、识别问题、合理调度管理和改善生产效能低下环节,实现对生产的科学管理。
在这个过程中,我们还需要不断的探索新的应用,解决工业生产中的实际问题,让企业从节能改造中整体受益。
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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。

大力发展工业物联网能够解决国家目前实业信息调度所需要面临的种种问题,对于企业发展,国家经济发展都有着不可忽视的意义。工业物联网的产生意味着将工业圈往生态圈靠拢,因此,虽然成本高、耗时多、物联网仍然在蓬勃发展。


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