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工业物联网（IIoT）如何彻底改变制造业
工业物联网（IIoT）如何彻底改变制造业
物联网（IoT）在全球范围内蓬勃发展了十年。物联网的主要重点是消费者领域，但是，还有其他一些领域需要基于物联网的应用程序。物联网在制造业中的扩展被称为工业物联网，也通常称为IIoT /工业4.0。IIoT通过安全网络连接机器和工业设备，并实现整个工业设施的自动化。IIoT是M2M通信，大数据分析，SCADA和其他类似行业设备的组合。
到2025年，设备和技术的工业物联网（IIoT）市场预计将从773亿美元增长到1,106亿美元，在预测期内的复合年增长率为7.4％。
要了解工业物联网如何使制造业受益，让我们检查一些关键点：
图1 –工业物联网流程
资产管理–想象一下一家工厂正在生产某种资产，操作员需要定期核实资产到达哪个阶段，根据资产时间更改电动机的控制，并通过查看出入口来控制生产。在这种情况下，如果我们能够减少人工干预并智能地跟踪资产，那将非常有帮助。在IIoT的帮助下，智能工厂可以使用智能传感器跟踪不同的工厂资产位置，监控供需需求，并相应地管理工作流程，记录和生产。
预测性分析–制造商可以对正在进行的制造状态进行分析，估算实现里程碑，机器维护要求所需的时间表。预测分析工具可帮助工程师确定问题的根本原因并制定缓解计划，从而提前警告故障。随着我们朝着这个生态系统的方向迈进，生产线将拥有更多的数据，这些数据可以提供更多的可见性，以应对复杂的情况，从而使系统更加强大。
高效和生产过程–工业机械设备需要定期保养和维护。如果设备意外损坏，则可能会影响计划产量的减少，时间和资源的浪费。物联网辅助生产可以通过在导致损坏之前对设备进行维修来避免生产停机。最终，借助增强的分析能力，减少停机时间和基于被监控机器的决策制定，生产线将具有更高的生产率，从而加快了生产速度。
安全操作–工业中的机器可能很危险，并且如果不定期维修会变成危险。配备工业物联网（IIoT）自动化单元可以确保员工，机器的安全。而且，该行业可以将机器人技术与机器结合起来，以限制在地面以下或在某些特殊房间中工作的工人。
如今，许多制造公司已经开始投入时间和金钱来开发智能IT驱动的制造解决方案。工业4.0的采用使工业用户可以利用其优势，例如资产管理，预测分析，高效和生产性流程以及运营安全性。但是，通过利用这些优势，IIoT为制造商和企业带来了自己的一系列挑战。
为制造商和原始设备制造商采用IIoT的挑战：
互通性
制造业沉迷于航空，汽车和石油工厂等各个领域。涉及不同领域的制造过程各不相同。对于工业领域，既没有标准，也没有一套工业智能传感器。例如，在一个生态系统中来自不同供应商的机器之间传输数据将与其他生态系统不同。IoT中的Zigbee，Thread等标准促进了IoT系统与其他设备进行互操作以共享信息。但是，工业4.0没有类似的标准。OEM和SME需要更改/数字化其流程，以确保基于一些现有流程的业务部门的互操作性。
安全
如果没有互连的系统，确保智能技术无效。但是，将工业级机器与网络连接会带来风险。它可能导致易受攻击，并可能导致制造过程出现故障，从而可能危及员工和机器的安全。任何Industry 4.0 OEM厂商都必须拥有最强大，最安全的环境，可以保护工作站免受网络威胁。
厂商间的专业知识不足（知识不足）
随着IIoT才刚刚起步，技术创新所需的行业技能，具有不同机械形状和尺寸的单元的协调，来自各种来源的数据的集成以及众多制造系统的供应商的实现是市场上的困难之一。除此之外，由于缺乏知识和巨大的投资需求，小型公司将难以开始使用工业4.0技术。
缺乏成熟的技术
一个智能制造单位将需要一种机制或传感器，以智能地检测和协作从一台机器到另一台机器的数据。这就需要工业级的传感器和智能机器。当前的挑战是，市场上没有很多可用于该行业的智能传感器/机器。此外，要开发合适的工业级传感器需要对生态系统进行培训和模拟，这是一项艰巨的任务，但对于工业家来说也是重要的方面。基于上述与IIoT相关的优势和挑战，让我们了解一些重要的用途-支持它的情况。
工业物联网网关的使用：
与PLC，DCS和其他传感器连接的工业网关，用于通过OPC UA或某些其他工业标准进行数据收集。它将支持云，这有助于将真实事物与数字世界联系起来。基于云的网关将能够分析将驱动核心业务逻辑的生产数据。
一些主要功能：
通过可靠的高速以太网，Wi-Fi或LTE连接实现云连接（用于非常偏远的地区）
支持标准工业协议（Modbus，OPC统一体系结构-OPC UA，MTConnect等）
与PLC和SCADA集成
时间敏感型网络（TSN）
将重要数据发送到云以进行大数据分析和预测性维护
使用智能制造解决方案：
智能制造解决方案将有助于分阶段管理制造单元，并提供资产的故障报告。该解决方案还将支持工业电机控制和速度诊断。为了远程跟踪和控制制造，该解决方案将提供云接口。
一些主要功能：
控制电动机的运行和速度
温度和压力测量与分析
采取适当措施以达到温度和压力的阈值
使用Rain-RFID和位置绘图进行制造阶段跟踪
库存管理，必要时订购更多库存/组件
通过可靠的高速以太网，WiFi或LTE连接（用于偏远地区）和制造统计信息实现云连接