直到最近，制造商對工廠運營的了解都很有限。由于沒有簡單的方法來檢查機器性能、庫存狀態(tài)或員工工作效率，提高效率就變得異常艱難。物聯網讓這一切發(fā)生了徹底改變。通過使用傳感器來監(jiān)控設備、零件、工藝和成品，制造商可以跟蹤工廠內外的各個環(huán)節(jié)。他們可以將運營細化到一臺機器一小時的生產量，也可以宏觀地了解整個設施的產量。以下詳述了物聯網如何幫助制造商做出更明智的決策、實現更快的創(chuàng)新、對生產問題防患于未然，同時更輕松地擴展規(guī)模、創(chuàng)造新的收入來源并降低風險。

連接工廠

傳統(tǒng)上，工廠自動化系統(tǒng)尚未連接到企業(yè) IT 系統(tǒng)。在當今競爭激烈的環(huán)境中，制造商無法承受這種脫節(jié)。思科工業(yè)營銷經理 Scot Wlodarczak 表示：“如果您想優(yōu)化運營、縮短停機時間、降低成本或改進您的產品，唯一的方法就是收集和分析您的數據。”

但這里并不是說工廠從沒收集過信息。“工廠生成的數據數不勝數?！盬lodarczak 說。但這些數據常常被禁錮在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，這些系統(tǒng)不相互通信，或者不與管理人員通信。工廠通常包含多個網絡，例如 Profinet、EtherNet/IP 和 CC-Link。每個網絡都使用自己的協(xié)議，并且大多數都沒有連接到企業(yè) IT。為了解決這個問題，Cisco互聯工廠使用基于標準的英特爾?技術來統(tǒng)一這些不同的系統(tǒng)。在工廠車間，采用英特爾技術的交換機將許多工廠協(xié)議轉換為一致的工業(yè)以太網網絡。通過讓工廠轉而采用標準以太網技術，思科解決方案可以輕松將工業(yè)網絡與企業(yè) IT 相集成。現在，制造商可以在網絡的每個層級充分發(fā)揮智能的優(yōu)勢。讓數據在工廠范圍之外傳輸，管理人員可以對信息進行分析并找到提高效率和促進創(chuàng)新的方法。在工廠內，數據不再需要傳送到云端進行處理，而是可以在現場進行分析。這意味著操作人員可以更快地修復機器并提前捕獲錯誤和合規(guī)性問題，以免產生一批無法使用的成品。實時數據還可確保安全系統(tǒng)正常運行并保證機密信息的安全（參見下面的圖 1）。

圖 1. 使用物聯網解決工廠的經濟和安全問題。

將工廠和企業(yè) IT 相結合，同時也避免了對舊網絡的維護，這些舊網絡非常復雜，維護起來非常困難。更換傳統(tǒng)設備代價高昂，隨著系統(tǒng)的老化，只有為數不多的專家們掌握了修復它們的必要知識。遷移到單一平臺可降低工廠所有者的總體擁有成本。這個平臺針對未來而設計?！澳辛艘惶走m用于所有傳統(tǒng)協(xié)議和即將推出的協(xié)議的硬件?！盬lodarczak 表示。這意味著如果您對機器或自動化流程進行更改，則無需投資新的網絡設備，也不用擔心連接到一系列不兼容的系統(tǒng)。IT 工作人員可以使用安全訪問來遠程配置一切。

確保環(huán)境安全性

雖然連接到工廠帶來了成本節(jié)約并推動了創(chuàng)新，但同時也引發(fā)了對安全的擔憂。根據思科 2016 年度安全報告，制造業(yè)安全基礎設施的質量已處于最低水平。用于連接的接口越多，意味著給黑客留下的的攻擊面越廣。在這種情況下，將操作技術與 IT 系統(tǒng)連接也會有所幫助。存在安全漏洞是因為這兩個系統(tǒng)提供不同級別的保護。思科防火墻和網關采用英特爾技術，堅固耐用，可在任何地方保證數據安全，同時支持在工廠內外部快速傳輸數據。通過使用單一平臺，IT 部門可以集中管理安全并遠程添加或更新策略。這提高了效率以及安全性?！澳窍胭徺I由 15 個不同供應商提供的安全解決方案，并希望它們能夠協(xié)同工作，還是愿意購買一款經過現場互操作性測試的解決方案？”Wlodarczak 表示。通過與思科合作來對自己的網絡進行細分，制造商可以防止威脅升級?！叭绻麢C器 A 不能與機器 Z 通信，黑客就不能從一個機器跳到另一個機器來收集數據。”Wlodarczak 說。在工廠配置安全設置通常是一個復雜且耗時的過程，但是思科對其進行了大大的簡化，讓工廠主管在沒有 IT 幫助的情況下也能順利完成。安全不僅僅是防止黑客入侵。制造商通常通過向合作伙伴和客戶提供對數據庫的訪問權限來共享大量信息。但這樣做可能十分危險。思科正在開發(fā)一個系統(tǒng)，支持以編程方式選擇發(fā)送給外部人員的信息。“數據就像湖中的魚。我們正在努力尋找一種方式，只發(fā)送大嘴鱸魚而不是所有魚?！盬lodarczak 說。

快速修復和簡單擴展

工廠操作人員也可以選擇性地查看數據。在正常的工作過程中，機器產生的信息太多，難以消化，但是主管可以設置警報，在出現問題時提醒他們。“傳感器每天可以讀取 10,000 次數據點，但只有當偏離某個特定范圍時您才能請求查看?！盬lodarczak 說。“在機器超出容錯范圍之前，您可以提前告知相關人員并采取相應措施，以免它制造不良零件?！?/p>

主管在巡查生產線時也可以快速了解運行情況。他們的無線設備顯示了從組裝到優(yōu)化和包裝等各個領域的最重要數據。物聯網有助于實現更快擴展。如果一家公司想要添加新的生產線或生產單元，思科擁有一個網絡管理工具，可以幫助他們自動部署擴展。IT 部門可以提前制定策略和設置，從而節(jié)省大量時間并防止新增問題妨礙現有生產?！八鼮槟峁┘床寮从霉δ??！盬lodarczak 說。

突破隔閡

在整個制造環(huán)境中，物聯網在合適的時間為合適的人員提供合適的信息。它突破了設計師、工程師和高管與他們管理的工廠之間的隔閡，并讓他們“看到”他們正在做的事。通過分析機器和自動化系統(tǒng)的數據，他們可以測量特定區(qū)域或整個工廠的效率。他們獲得的見解有助于找到有關如何提高效率、改進產品、測試新系統(tǒng)或添加新業(yè)務線的辦法。了解物聯網在制造業(yè)中工作原理的最佳方式就是看其實際應用。以下是來自三家工廠的示例，這些工廠使用思科互聯工廠改造了他們的運營：

Subzero：削減成本并最大限度地提升效率

在實施思科系統(tǒng)后，廚房電器制造商 Subzero 大幅減少了機器的停機時間。和許多公司一樣，該公司的工廠和工程總部位于不同的地點。過去，如果工廠出現問題，工程師不得不從威斯康星州飛往亞利桑那州進行診斷和修復，同時還會造成停產。現在，工程師可以看到機器運行的實時視頻畫面。將這些視頻畫面與機器數據結合起來，他們可以坐在辦公桌邊建議甚至實施解決方案。這樣一來，該公司的停機時間大大減少，每條生產線每小時增加了 2500 美元收益。同時，還節(jié)省了 40,000 美元的工程師差旅費和超過 100,000 美元的現場測試費用。

Daimler Trucks：實現更出色地溝通

在一個龐大的工廠里，員工要相互聯系往往非常困難。Daimler Trucks 的情況就是這樣，它受到不可靠的傳統(tǒng)網絡的困擾。該公司實施了思科強大的基礎設施和 WiFi 網絡，使員工能夠通過 iPad 進行溝通。他們現在可以檢查零件的可用性，并且可以在不離開工作崗位的情況下安排從倉庫發(fā)送零件。現在，公司生產的多種類型的軸距、輪軸和其他卡車部件都包含了 RFID 跟蹤功能，從而可以確保它們能夠在合適的時間與裝配線上合適的車輛相搭配。RFID 和其他數據也會傳輸給經理，幫助他們保持工廠以最高效率運營。

FANUC：加強客戶服務，開發(fā)新業(yè)務線

產品下線并不意味著物聯網角色的結束。制造商將傳感器嵌入到成品中，通過它們回傳的運營數據幫助解決客戶問題，而無需出差或者付出高昂的延遲成本。這對于機器人公司 FANUC 來說是一種至關重要的方式，以前這家公司只有在自己制造的機器人壞了需要維修時才對客戶如何使用其制造的機器人有所了解。有了思科的系統(tǒng)，FANUC 現在可以接收更新，這使其能夠預測問題并在機器人停止工作之前避免問題的發(fā)生。圖 2顯示了物聯網數據如何幫助 FANUC 改進其客戶服務。

圖 2. FANUC 使用物聯網改善客戶體驗。

產品監(jiān)控不僅可以讓制造商將客戶服務提升到一個新的水平，還可以通過追加銷售或增加服務合同幫助他們打造新的業(yè)務線。“您可以預測維修并在發(fā)生故障之前發(fā)運零件。您可以讓收入源源不斷，而不只是銷售產品，完成交易。”Wlodarczak 表示。通過將設施端到端連接起來，制造商可以安全地收集、傳輸和分析工廠內外的信息。物聯網幫助他們最大限度地提高效率，防止問題的發(fā)生，并推動其創(chuàng)新和快速擴展，更好地為客戶提供服務。今天的工廠憑借英特爾和思科提供的支持，實現了智能、自我監(jiān)控和自我優(yōu)化，必將在未來找到更多改進運營的方法。