主页（http://www.cnwulian.net）：工业物联网将如何推动制造业的数字化转型
对定制化需求的增加、客户期望值的提高、全球供应链的复杂性——以及许多其他挑战促使制造商寻找新的、更具创新性的方法来保持竞争力。为了提高生产力并发现增强制造和供应链运营的新方法，企业诉诸于数字化转型。CGI的研究报告显示，62%的受访企业已经在实施数字化转型项目。
工业物联网（IIOT）是制造业数字化转型的一种方式。工业物联网利用传感器网络收集关键生产数据，并使用云软件将这些数据转化为提高制造业运营效率的宝贵见解。
一、制造业采用工业物联网的驱动因素
Bsquare年度工业物联网成熟度调查（2017）报告显示，86%的受访者已经采用了工业物联网解决方案，其中84%的受访者认为工业物联网非常有效。工业物联网解决方案的采用驱动因素包括：
●降低成本。由于资产和库存管理的优化、设备停机时间的减少、更灵活和更高效的能源使用，大大降低了公司的运营成本，甚至创造了新的收入来源（例如，智能连网产品允许从销售产品转变为销售服务）。麦肯锡估计，到2025年，制造业中的物联网应用预计每年将产生1.2至3.7万亿美元的经济价值。
●缩短产品上市时间。更快、更高效的制造和供应链运营能够显著缩短产品周期。例如，哈雷戴维森利用物联网技术重新配置其宾夕法尼亚州约克的生产设施，并将摩托车生产周期从21天缩短到6小时。
●大规模定制。大规模定制使企业根据特定购买者的需求定制产品，同时保持最高产量。其背后的生产流程要求所生产的单品种类急剧增加。单品数量的增加（每个单品需要不同的材料和组件）导致库存增加并变得更加多样化。与此同时，生产操作变得更加复杂：比如说，在生产20件单品X之后，可以紧随其后生产10件单品 Y。这使得监控生产运营的有效性和库存物品的位置变得异常麻烦，并且在某些情况下是不可行的。工业物联网通过其深思熟虑的预测、车间调度和路线安排所需的实时数据，促进了大规模定制。
●提高安全。工业物联网有助于确保更安全的工作场所。与可穿戴设备配合使用时，可以监测工人的健康状况和可能导致伤害的危险活动。在确保工人安全的同时，工业物联网还解决了潜在危险环境中的安全问题，例如，在石油和天然气工业中，工业物联网用于监测天然气管道的泄漏。
二、工业物联网影响的三个维度
物联网技术正在改变生产系统的构建和运行方式，进而推动了数字化转型的三个主要改进：
维度1、车间和现场操作的可见性
维度2、制造业供应链中的可见性
维度3、远程和外包运营的可见性
在接下来的章节中，我们将详细介绍每个数字化转型维度，并从工业物联网应用的角度进行深入探讨。
维度1、车间和现场操作的可见性
工业物联网为车间和现场操作提供了革命性的可见性，并提供了对企业资源进行灵活控制的可能性。工业物联网技术填补了ERP和MES等系统的空白：对手动数据输入的依赖以及无法使用详细信息（实时设备状态记录、库存物品的位置等）。
通过向制造商提供实时车间数据，工业物联网可以使企业大大提高生产流程的效率。IBM报告称，利用工业物联网见解进行生产流程优化可以使同一条生产线的产量增加20％。
使制造商获得更高水平可见性的物联网应用分为两类：
●支持生产运营的应用
●支持工业资产管理的应用
物联网驱动的生产运营
根据IDC的一项研究显示，2016年，支持物联网的制造业运营总支出为1025亿美元，是所有行业中最大的用例领域。研究人员估计，到2025年，物联网应用推动的运营改善价值每年可能超过4700亿美元。用于制造业的物联网应用处理诸如监控和优化设备性能、生产质量控制和人机交互等操作。
▲监控设备利用率
正如ITIF研究报告所述，物联网应用于监控设备利用率，可使制造业生产效率提高10%至25%，并且到2025年可创造高达1.8万亿美元的全球经济价值。用于监控设备利用率的物联网解决方案为企业提供了实时的设备利用率指标，从而提供了生产流程中每个环节所发生情况的详细视图。
监测设备利用率始于从传感器、SCADA或DCS系统提取设备运行参数的相关数据，例如运行时间、实际运行速度、产品输出等。数据被实时收集并传输到云中进行处理。云对数据进行汇总，并将其发展为设备利用率关键绩效指标（TEEP、OEE、设置和调整时间、空转和小停顿等）的见解。数据分析后，结果将可视化并通过用户应用程序（Web或移动设备）显示给工厂工人。
位于北卡罗来纳州的金属零件制造商BC Machining已部署了设备利用率监控解决方案，帮助该公司提高生产力并优化计算机数控设备的利用率。工业物联网解决方案使用来自设备传感器的实时数据来提供设备的周期时间、零件生产数量、停机时间等报告。
▲基于状态监测的产品质量控制
对产品质量的控制可以通过两种方法进行：在生产周期中检查在制品（WIP），或者监测生产设备的状态和校准。尽管基于检查在制品（WIP）的质量控制可提供更准确的结果（有助于发现较小缺陷，例如零件对齐方式的不准确性），但仍存在某些限制，阻碍了该方法的使用：
●基于在制品检查的质量控制仅适用于离散制造。
●由于需要手动检查在制品，因此非常耗时、费力。
●几乎不可能检查每个在制品，因此，该方法仅提供部分视图。
第二种方法基于监测设备的状态和校准，因此在范围方面差异较小——它提供了简单的“好”和“不好”的二进制分类。它有助于监测生产操作中的瓶颈，识别调整不当和/或性能不佳的设备，及时防止设备损坏，等等。
为了控制生产流程的质量，对设备校准、机器状态（速度、振动等）和环境条件（温度、湿度等）等参数进行监测，可以确定它们是否超出正常阈值。（来自物联之家网）如果传感器读数接近可能导致潜在产品缺陷的阈值，则质量监测解决方案将查明问题根源，触发警报，并建议采取缓解措施以修复或调整设备，并最大限度地减少低质量产品的生产。
荷兰造纸公司马斯特里赫特造纸厂（Maastricht Mill）已转向物联网开发，以监控生产纸张的质量。该公司推出了温度和振动传感器网络，以监测压榨辊的状况，这些压榨辊对纸张质量至关重要，有助于该公司将低质量纸张的数量降至最低。
▲安全监控
据国际劳工组织报道，每15秒就有151名工人发生工伤事故。工业物联网解决方案可帮助企业解决安全问题，并每年节省2200亿美元的工伤和疾病费用。
