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如何使用物联网传感器提高制造商的工作效率

时间:2023-03-16 12:18:44 科技观察

如何使用物联网传感器提高制造商的工作效率越来越多的制造商正在投资智能工厂技术。智能工厂的关键组件之一是传感器。物联网传感器对于收集基本信息并将数据发送到云端进行制造分析至关重要。通过分析从传感器收集的数据,企业可以创建解决方案来提高生产率、避免代价高昂的计划外停机并降低制造成本。物联网传感器在工业物联网(IIoT)应用中,传感器检测各种类型的外部信息并将其转换为人类和机器可以理解的信号或数据。数据存储在建筑物内管理的数据库中或云平台中进行处理和分析。IoT传感器使用各种类型的技术(例如光、热和红外线)来捕获所需的信息。传感器也可以设计为收集一种或多种不同类型的信息。一些用途包括测量生产线批次中的距离、液位、压力、环境变化或异常。物联网传感器的类型(1)视觉传感器图像由相机捕获并借助软件进行处理,以确定零件的存在、方向和准确性。使用视觉传感器可以确保产品质量和批次间的一致性。视觉传感器通常用于食品和饮料行业、汽车和一般制造业的生产线。(2)接近传感器这些传感器有助于测量两个物体之间的距离。这通常用于制造业,机器需要知道产品之间的距离或装配机器人的测量值。(3)压力传感器测量流体或气体的压力在工业环境中很常见。保持正确的压力对产品质量或工人安全至关重要。(4)温度传感器元件的温度可能表明它们出现故障或过热。这使维护人员有时间在磨损部件导致代价高昂的机械故障之前更换它们。温度传感器还可以帮助监测环境温度,以确保食品安全或产品质量。立即提醒冷却器温度过高可以节省计划外的浪费成本。(5)湿度传感器水分含量对产品的最终质量可能很重要。监测湿度可确保始终满足质量标准。湿度也会降低某些设备的性能;因此,如果湿度超出范围,传感器可以帮助提醒工人。始终保持最佳湿度有助于延长敏感设备的使用寿命。(6)液位传感器流体或固体可用于操作产品中的机械或原材料。了解液位何时较低可确保在料斗完全耗尽之前填满料斗,从而确保不会浪费生产时间。(7)加速度和振动传感器监测设备的运动对于机器的精度或维护非常重要。过度振动可能表明轴承磨损、螺栓松动或即将发生电机故障。(8)声音传感器一些机器的间距可以指示其是否有效运行。通过监控俯仰角,当机器太高或太低需要服务或维护时,服务人员会收到警报。随着工业物联网(IIoT)技术的发展,各大工业传感器制造商都在设计“智能”传感器。这些传感器比通常需要PLC来处理和解释数据协议的模拟传感器更容易实现。智能传感器通常会在传感器内处理数据并将其直接发送回管理平台。这使得数据传输更加通用,并通过仅发送所需信息来节省带宽。物联网传感器连接工业物联网(IIoT)部署可能仅包含几个到数千个传感器,用于监视和控制单台机器或整条生产线。要将数据传输回网络和云软件,传感器必须以某种形式连接。这种连接可以是有线或无线的,每种连接形式都各有利弊。大多数制造工厂将使用工业以太网电缆硬连接其物联网设备。硬接线可以确保可靠连接,但对传感器、I/O块和PLC之间的距离有限制。还存在电缆损坏的风险,以及定期更换机械臂等运动部件上的电缆的费用。随着无线技术的改进和变得更加可靠,无线物联网传感器正在迅速普及。与网络电缆相比,无线传感器网络(WSN)的传感器和网络设备之间的距离更大。无线连接也更具可扩展性,因为部署中的传感器数量可以显着增加。例如,专用LTE网络可以无线连接工厂车间的1,000多台设备。制造商如何提高生产力?将传感器与物联网管理平台集成时,解决方案几乎是无穷无尽的。以下是物联网传感器如何在帮助制造商节省成本和提高生产率方面发挥作用的几个示例。(1)提高产品质量由于机器已经连接到云平台,存储温度和压力等数据更容易在生产批次中进行数字化跟踪。通过高分辨率相机进行的机器视觉是通过生产线跟踪产品的另一种形式。视觉传感器和软件可以帮助监控产品质量。这项技术可以显着帮助减少可能危及品牌的消费者对劣质产品的曝光。(2)通过预测性维护最大限度地减少计划外停机实时数据和基于云的分析可以帮助工程师和维护人员发现机械效率低下的地方。与定期维护不同,程序可以分析从传感器收集的数据以确定是否可能发生意外故障。这使技术人员可以在部件出现故障之前更换部件,从而降低成本并避免昂贵的维修费用或对船员造成伤害。(3)仓库管理和资产跟踪了解库存位置并采用有效的方法来移动、存储和拣选库存一直是提高生产率的首选途径。在智能仓库中,工业物联网解决方案使用传感器来帮助跟踪工厂中的资产流动。自主机器人无需人工干预即可移动产品或挑选和打包订单。通过自动化这些简单的任务,员工可以专注于其他需要人类洞察力的更高效的任务。(4)改进采购和预测对于采购经理来说,安装在生产线上的传感器可以监控产品的组装,帮助控制原材料的使用,减少浪费。他们还可以在耗材不足时提醒用户。使用传感器监控这些关键项目可以显着减少浪费并改进预测。(5)产品开发产品开发可能是一个昂贵的过程,但对所有制造商来说都是必需的。制造商可以在全面生产之前做出更好的决策。许多研发过程可以通过从生产车间的传感器和高级制造分析中收集数据来模拟。产品上的传感器也可用于收集现实生活场景中的数据。实时收集这些数据可以帮助工程师快速做出改变,以提高产品的效率。结论毫无疑问,传感器在制造工厂的日常运营中发挥着至关重要的作用。事实证明,数据收集可以帮助公司开发更高效的生产线、提高安全性并保持机器运行。虽然在制造设施中物联网传感器的总体规划和实施可能非常庞大,但投资回报是值得的。