制造商正在采用各种技术来转变其运营,其中构成物联网的技术集合是推动其转型的一些最关键的数字组件。
物联网使组织能够收集和分析数据,从而实现更准确、更快速、更自动化的决策;通常,目标是使决策几乎实时地进行,无需人工干预。
物联网包含以下关键技术:
传感器和其他端点设备,用于收集数据,例如温度和振动读数。
网络,用于将数据从这些端点传输到计算资源,这些资源可以分析、处理和存储这些数据以供进一步分析。
计算能力,包括本地服务器、云计算和边缘设备,这些计算能力专门用于处理靠近端点的数据。
物联网在制造业中的应用通常被称为工业物联网 (IIoT)。
专业服务公司德勤开展的“2025 年智能制造和运营调查”对 600 名总部或运营在美国的大型制造公司高管进行了调查,发现 46% 的受访者正在使用工业物联网 (IIoT)。
然而,更多的组织计划采用 IIoT:科技公司 HiveMQ 与 IIoT World 合作发布的一份题为“2025 年扩展工业物联网系统”的调查报告发现,70% 的组织正在积极开发或部署 IIoT 战略。
物联网在制造业的应用示例和用例
以下是制造业十大物联网应用示例,并列举了制造商如何利用物联网转型运营。
1. 资产预测性维护
这是物联网在工业领域(包括制造业)最古老、最常见的应用之一。
设备上的传感器收集机器使用情况和健康状况数据,并将这些数据发送到计算资源,然后计算资源会结合其他信息(例如机器制造商提供的数据)进行分析,从而准确确定机器何时需要维修,避免出现问题或故障。
物联网的这种应用有助于制造商在最佳时间安排维护。
2. 生产流程的远程控制
同样,制造商可以通过分析从机器传感器获取的数据来远程监控运营。制造商不仅可以利用这些分析数据在运营过程中进行调整,还可以远程进行调整。
例如,当分析结果显示某台机器出现问题时,制造商可以使用互联设备将工作从该机器转移给其他机器。此功能有助于制造商避免或减少生产停机时间。
3. 通过自动化提高运营效率
制造商可以通过编程设备,使其在达到特定的预定测量值和/或预设阈值时采取行动,从而将自动化功能添加到其工业物联网 (IIoT) 环境中。
例如,制造商可以对机器进行编程,使其在视频传感器检测到物体或人体过于靠近机器,或者连接的温度计达到特定读数(表明温度过高)时自动关闭。
4. 安全执行和改进
自动化示例展示了工业物联网如何提高生产设施的安全性。制造商可以使用传感器以多种方式测量和监控环境,收集温度、空气质量、湿度和噪音量等数据。
然后,分析程序可以确定这些数据是否指示潜在的安全问题,如果是自动化的,则可以触发补救措施、警报或停机——所有这些通常只需几分之一秒即可完成。
5. 库存管理改进
RFID 标签和其他端点设备可以帮助跟踪库存从接收到存储再到生产的整个过程,使制造商能够实时了解当前库存水平以及库存的分布位置和生产阶段。
这些数据可以与来自制造工厂其他端点的数据(例如指示生产线产能的数据)以及来自企业管理系统(例如订单管理系统)的数据相结合,从而更有效地管理库存水平。
工业物联网 (IIoT) 还可以帮助制造商准确、实时地了解其库存,从而防止损失和盗窃。
6. 供应链优化
制造商利用实时库存跟踪、物联网生产线监控以及需求预测系统的数据来优化其供应链。
这使他们能够更准确地确定何时需要哪些供应品,从而避免过度订购或库存过剩,以及订购过少或过晚而无法满足需求——所有这些都可能造成代价高昂的错误。
7. 资产跟踪,包括车队管理
RFID 标签和传感器不仅可以跟踪库存,还可以跟踪各种资产,包括车队,并实时查看其位置、使用模式和状况。
这些数据使制造商能够更有效、更高效地管理其资产。
8. 改进的能源管理和可持续性
终端设备可以测量各种资源,包括能源、水和废弃物。分析这些设备的数据还可以提供详细的能耗模式视图,例如一台机器是否比同类型的另一台机器消耗更多的能源,以便进行调整以提高能源效率。
制造商利用从其互联环境中各个点收集的数据来识别低效环节,找出低效环节的原因,并实施补救措施,以减少浪费并提高可持续性。
9. 质量控制
测量产品尺寸的传感器和技术(例如计算机视觉系统)可以收集数据,用于分析和机器学习程序,从而作为自动化检测系统的一部分,实时识别缺陷。
这些系统能够以人类无法比拟的规模、速度和准确度运行,从而极大地提升制造商的质量控制能力。
10. 数字孪生赋能
数字孪生是真实实体的虚拟表示,例如制造生产环境或制造商生产的实际物理产品。组织使用数字孪生来监视、控制和优化系统;运行模拟以显示环境中某一部分的变化如何影响其他部分;进行创新等等。
根据全球管理咨询公司麦肯锡公司2024年发表的文章《数字孪生:工厂优化的下一个前沿》指出:“在快节奏、持续运营的环境中,工厂数字孪生——工厂的实时虚拟表示——使制造商能够支持更快、更智能、更具成本效益的决策。它们可以加深制造商对复杂物理系统和生产运营的理解,优化生产调度,或模拟‘假设’情景以了解新产品推出的影响等。”
为了创建和使用数字孪生,组织需要从其环境和互联的现实环境中获取大量数据,以实施在其中测试的变更——这就是工业物联网 (IIoT) 对于数字孪生实现至关重要的原因。
制造业物联网的未来
工业物联网的核心在于,它能够帮助制造商更好地了解其环境——无论其规模多大或分布多分散——并使他们能够做出实时且通常是自动化的决策。这些决策能够实现更高效、更可持续、更安全的运营,以及更高质量的产出。
根据物联网服务提供商 Eseye 发布的《2024 年物联网应用状况报告》,制造商认为其工业物联网投资的最大优势在于增加收入、支持实现可持续发展目标以及提升竞争优势。
如今,制造商正在将人工智能融入到更多运营和工业物联网环境中,打造有望日益高效、高效的智能工厂。
正如德勤在其《2025 年智能制造与运营调查》中指出的那样,制造商“普遍且日益增强的信心,相信智能制造和运营将成为生产力和企业增长不可或缺的因素”。调查发现,92% 的受访者“相信智能制造将成为未来三年竞争力的主要驱动力”。
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