工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為智能制造和工業(yè)4.0的代名詞。什么是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)？它如何應用于改善基礎設施建設，讓風力發(fā)電機正常運行時間的同時又節(jié)省高昂成本，制造業(yè)中工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)又如何同制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)同共生？

　　什么是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)？

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）已成為智能制造和工業(yè)4.0的代名詞。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)能夠根據(jù)需要部署人工智能（AI）、機器學習、增強/虛擬現(xiàn)實（AR/VR）、數(shù)字孿生/線程、云/邊緣計算等智能技術并且已滲透至所有智能制造的方方面面。

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)還能提供支持智能制造應用的平臺，傳感器、設備、機器、控制器、數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng)之間的通信主干，能夠連接到現(xiàn)有技術并包裝及擴展其功能和使用壽命。

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的最大益處是收集后分析的各種數(shù)據(jù)。制造商能夠使用該數(shù)據(jù)改善質(zhì)量控制、可持續(xù)和環(huán)保舉措、供應鏈可追溯性及提升供應鏈效率。

　　此外，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)還能助力現(xiàn)場技術人員確定何時需要維修機器、檢測煉油廠管道內(nèi)的腐蝕程度、監(jiān)控工業(yè)運營中的基礎設施甚至資產(chǎn)跟蹤。

　　在自動化、優(yōu)化及更好的供應鏈和物流方面，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡為這些行業(yè)提供更強大的系統(tǒng)集成。通過使用智能傳感器和執(zhí)行器，從業(yè)者能夠更輕松、更高效地監(jiān)控和控制運輸、公用事業(yè)和醫(yī)療保健等運營中的基礎設施。這種智能通信網(wǎng)絡能極大地改變和改進工業(yè)流程的潛力。

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　　到目前為止，我們對物聯(lián)網(wǎng)（IoT）已再熟悉不過。物聯(lián)網(wǎng)是指通過互聯(lián)網(wǎng)進行通信和連接的消費級設備，智能可穿戴設備、手機、智能家電和心臟監(jiān)測設備等都是物聯(lián)網(wǎng)的范疇。但工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）卻是截然不同的概念。

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是跨網(wǎng)絡的通信和連接，它不是消費設備，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專注于石油、農(nóng)業(yè)和醫(yī)療健康等行業(yè)，這些行業(yè)的系統(tǒng)故障和意外宕機可能導致高風險甚至危及生命。

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將現(xiàn)代工業(yè)工程同傳感器和執(zhí)行器等智能資產(chǎn)相結合以增強制造和工業(yè)流程。使用通信技術連接的眾多工業(yè)設備，升級后的機器能夠收集、交換、分析并提供有價值的數(shù)據(jù)。

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)包括？

　　1.可交流、存儲及檢測有關自身信息的連接設備

　　2.存儲工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備生成的數(shù)據(jù)

　　3.從原始數(shù)據(jù)生成信息的分析和應用程序

　　4.公共和私有數(shù)據(jù)通信基礎設施

　　收集到的信息直接傳輸至數(shù)據(jù)通信基礎設施，然后轉換為包括預測性維護和業(yè)務優(yōu)化在內(nèi)的可分析后應用的各種信息。

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和安全風險

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的最大難題是安全性。許多企業(yè)仍在使用以往的系統(tǒng)和流程，這使得工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)集成變得異常困難。采用新技術可能會使現(xiàn)有設備變得更為復雜，并留下更大的出錯空間。

　　除此之外還有網(wǎng)絡安全問題，任何網(wǎng)絡都可以遭黑客入侵。為防止重大違規(guī)事件和停工發(fā)生，使用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)必須采取新方法來安全地管理設備和數(shù)字組件。

　　另一個問題是設備管理和更新。采用更多的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備意味著需要有一種有效的方式進行追蹤。

　　此外，設備必須保持更新才能正常運行。設備和軟件需要接收定期更新，需要安裝另一個系統(tǒng)來追蹤這些更新并確保其正確安裝。

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)助力基礎設施建設

　　風力發(fā)電機的運營商們一直在尋找最大限度提高功率輸出和盈利二者兼得的方法。因此，Altra Renewables公司采用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術提供發(fā)電機制動系統(tǒng)的智能監(jiān)控，改善機能的同時增加正常運行時間。

　　風力發(fā)電機的盈利能力與其發(fā)電能力直接相關，任何不可預見的故障不僅會造成維護成本，還會損失能量輸出。此外，機器通常位于偏遠地區(qū)，維護也是個難題。

　　制動等關鍵系統(tǒng)通常是位于高100米的頂層艙內(nèi)，通常必須到達高處才能開展維護，從而增加維護時間和成本。遇到緊急故障情況會進一步影響輸出功率和盈利能力。

　　Altra Renewables公司提供24x7不間斷智能監(jiān)控解決方案，結合工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術和數(shù)據(jù)技術提高發(fā)電機正常運行時間。

　　這套監(jiān)控制動系統(tǒng)的傳感器能提供有關各種參數(shù)的數(shù)據(jù)，如系統(tǒng)壓力、制動片磨損、制動位置、制動活塞、制動液液位及溫度等。這些數(shù)據(jù)上傳到云端后人工智能（AI）進行大數(shù)據(jù)分析，對關鍵組件的狀況進行準確診斷，并且最重要的是可以在故障發(fā)生之前提前預測潛在風險。

　　通過該系統(tǒng)，運營商能夠解決故障問題并降低高昂成本。

　　此外，數(shù)據(jù)洞察能夠為長期預防性維護策略提供準確信息，確保在最佳時間突出顯示特定的制動器組件進行維修或更換。該系統(tǒng)甚至提供了一項功能，能夠根據(jù)時間緊迫性來訂購設備維護任務。

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案可安裝在任何現(xiàn)有或新的系統(tǒng)上進行永久狀態(tài)監(jiān)測。所需的硬件包括內(nèi)部開發(fā)的內(nèi)外制動系統(tǒng)，兩者都與高安全性云網(wǎng)關協(xié)作，能安全連接至云端。

　　通用控制還可為發(fā)電機制動器提供調(diào)試或故障排除等非永久性狀態(tài)監(jiān)測解決方案。該方案能夠遠程訪問發(fā)電機數(shù)據(jù)，技術人員能夠直接在線干預進行有效維護。受過一般培訓的技術人員即可輕松操作，將數(shù)據(jù)上傳到云端后就可以對制動系統(tǒng)進行深入分析。

　　對于發(fā)電機運營商而言，同運送技術人員到安裝地點的費用相比，該方案可節(jié)省高達90%的服務成本。此外，該方案也適用于所有制動選項驅動的制動系統(tǒng)。

　　通過結合狀態(tài)監(jiān)測、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術和深入AI數(shù)據(jù)分析能夠提供實時洞察和預測。

　　對于運營商而言，這意味著能夠同時提高渦輪機的正常運行時間及安全系數(shù)。由于發(fā)電量最大化，不僅可以提高盈利能力，而且總體上還具有維護成本優(yōu)勢。

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)同共生

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)變得如此普遍，許多人都堅信它已經(jīng)取代了現(xiàn)有的制造應用程序，即使是已經(jīng)存在很長時間的應用程序制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）。

　　但MES仍然存在并且很好地接納了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。MES與其密切融合后提供了超越二者的能力。

　　當涉及數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析和根本原因分析時，上下文是一項重要數(shù)據(jù)。為了找到根本原因通常擁有大量數(shù)據(jù)，但仍然需要上下文。在大多數(shù)情況下，上下文比數(shù)據(jù)更深入、更復雜。

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)從傳感器、設備、機器和控制器收集數(shù)據(jù)并為來自這些相同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)提供一些上下文。MES則通過提供有關客戶、訂單、產(chǎn)品、配方、材料清單等的詳細信息獲取該上下文。二者都能提供數(shù)據(jù)上下文的完整圖像。

　　以數(shù)字線程為例，制造行業(yè)中的基本是制造歷史數(shù)據(jù)庫，一般業(yè)內(nèi)稱其為設備歷史記錄、電子批次記錄或跟蹤和追溯或歷史數(shù)據(jù)庫。包括有關流程、設備、材料、廢物、檢查、質(zhì)量結果、維護、人工、清潔、偏差、事故等信息。

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)會提供大量此類數(shù)據(jù)，但MES則提供剩下的部分。由于包含所有特定制造的數(shù)據(jù)，MES通常能夠追蹤和追溯數(shù)據(jù)庫。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和MES共同使制造歷史數(shù)據(jù)庫并發(fā)揮作用。

　　MES都能夠對這些變化做出響應并收集有關變化的數(shù)據(jù)，但只有MES可以分析情況并針對新變化做出響應。

　　MES與制造團隊協(xié)同工作確定正在發(fā)生的狀況及需要進行哪些更改，然后將這些更改傳達給需要了解這些更改的系統(tǒng)、機器和人員。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)向MES提供相關情況的詳細信息，然后MES與人員一同確定新的更改，執(zhí)行這些更改并發(fā)送詳細信息。MES則負責確保操作準確、防錯及執(zhí)行等關鍵步驟。

　　企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）系統(tǒng)需要大量數(shù)據(jù)才能完成工作，其中大部分數(shù)據(jù)來自制造業(yè)。ERP系統(tǒng)幾乎是產(chǎn)品、材料、批次和批次可追溯性的記錄系統(tǒng)。生產(chǎn)訂單、發(fā)貨、收貨、廢料、批次創(chuàng)建、拆分和合并等對于作為記錄系統(tǒng)系統(tǒng)十分關鍵。

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)從傳感器、設備、機器和控制器收集大量此類數(shù)據(jù)，然后MES在附加上下文中添加訂單、材料、批次、批次和人員。MES對這些數(shù)據(jù)進行分割和轉換，使其成為ERP所需的格式并將其全部打包發(fā)送給ERP。

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和活躍的MES共同為制造業(yè)帶來了前所未有的新功能和價值。也許MES在未來會成為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的一部分，或者反過來成為MES的一部分。但無論哪種方式，二者在制造業(yè)都不可或缺。

　　正如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)成為智能制造的代名詞一樣，MES也應該如此。作為所有智能制造的基礎，這二者提供支持智能制造的平臺，提供通信主干。而且，最重要的是為制造業(yè)帶來諸多益處。

　　編輯：黃飛