本文整理了物联网在制造业中的一些关键应用，使用传感器和有线及无线连接器等核心产品的构建块，同时探讨这项创新如何帮助制造商转变他们的方式设计、建造和维护他们的产品。工业物联网的七大关键应用1.自动驾驶汽车：自由漫游的机器人在工厂车间移动德勤。在物联网的支持下，这些自由漫游的机器人可以比以往任何时候都更加协调，使它们能够以可控和可预测的方式执行自动化任务，而无需人工监督。这使他们有可能改善制造工厂内的运营，尤其是在零件处理和运输等领域，从而提供提高生产率、降低风险、降低成本和改进数据收集的机会。这使工人可以专注于更高价值的活动，例如生产和装配。从历史上看，自动导引车和传送带已被安装作为在工厂内运输材料和零件的手段。然而，这些系统中的大多数都依赖于没有偏差的预设路线。现在，随着机器人技术、传感器、3D相机、5G连接、软件和人工智能的融合，机器人能够安全地在工厂车间中穿行。一些具有前瞻性的制造商正在率先采用此类系统。例如，在意大利，汽车系统制造商Faurecia正在使用MobileIndustrialRobots的自动驾驶汽车来提高物流效率。通过合作，这些团队重组了Faurecia的工厂布局，使机器人能够使用其内部地图导航其路线。工作人员通过智能手机、平板电脑或个人计算机界面与机器人互动，只需按一下按钮即可指挥其职责。2.机器利用：充分利用工业资产没有制造商愿意投资昂贵的资本设备，却只能眼睁睁地看着它没有得到充分利用而无法赚钱。这就是为什么物联网架构已成为监控机器利用率的一种流行且强大的方式——通过仪表板向操作员发送有价值的性能数据，以便他们知道与其他设备相比，哪些机器的工作效率最高。这些平台可以成为改善工厂车间生产的关键驱动力，主要是通过消除性能不佳的资产造成的瓶颈。它们还可用于比较一个或多个站点的计算机性能。最近，MachineMetrics与总部位于明尼苏达州的紧固件和工具制造商Fastenal合作，应用物联网平台来监控工厂车间的生产。通过将MachineMetricsEdge耦合到控制器的以太网端口，该软件可以连接到任何现代CNC机器，而旧机器可以通过数字和模拟IO模块直接将数据共享到云端。在Fastenal的案例中，该软件按小时、轮班、天、周和月提供对机器利用率的洞察，以识别提高效率的机会。MachineMetrics表示，这导致前三个月的机器利用率提高了11%，这意味着生产时间增加了100个小时，零件产量增加了150,000个。3.操作员生产力：互联工具消除人为错误中小型制造工厂可能包含数百种形状和大小各不相同、具有多种功能的操作员工具。对于大型工厂，这个数字可以增加到数千。现在想象一下，如果所有这些锤子、钻头、扭矩扳手和剪子都??可以随时放置，并且永远不会在一组特定的操作参数之外滥用。这是基于物联网的连接工具显着提高操作员生产力的承诺。空中客车和博世在这一领域处于领先地位，其“未来工厂”计划的特点是连接钻孔、测量和拧紧工具。在航空航天工厂中，这些过程可以在多个工作单元上执行，并且可以由不同的操作员执行。因此，空中客车公司表示，通过使手动工具更智能来改进这些流程具有巨大的潜力。其他制造公司也纷纷效仿。例如，GEAviation的工作人员一直在将支持WiFi的扭矩扳手与混合现实耳机相结合，以确保螺栓拧紧。这一切都是为了提高操作员的生产率、提高产品质量和消除代价高昂的返工。4.电源管理：楼宇自动化可以降低能源成本从本质上讲，制造业需要大量能源，而这又占运营成本的很大一部分。因此，工厂所有者和管理人员越来越多地转向基于物联网的楼宇管理系统，通过一个IP骨干网连接传感器、执行器、控制器和其他设备，从而实现对能源使用、照明、HVAC和消防安全系统监控的控制。这些数据还可以与来自更广泛的数据集的信息（例如天气预报）和财务信息（例如电力和其他公用事业的价格）相结合，以更全面地了解建筑管理。这种类型的建筑正越来越多地被用于制造环境中，以使建筑更智能、更可持续和更高效。例如，BAESystems已与施耐德合作，在其英国生产工厂之一安装Ecostruxure楼宇管理系统平台。在这种特殊情况下，Ecostruxure平台将用于监控仓库和办公区域的HVAC，以及其他设备，包括分层风扇、热回收装置和面板加热器。在系统配置方面，系统集成商Aimteq为办公室和仓库构建了两个面板，包含施耐德SmartXAS-P控制器和I/O模块以及直观的触摸屏平板显示器。5.质量控制：视觉系统一次又一次地交付优质产品更快、更灵活的生产线可能是满足客户需求的关键，但如果监控不够彻底，质量控制也会受到负面影响。如今，随着工厂寻求自动化任务（例如人工检查），正在使用新技术来确保质量参数没有偏差。越来越多的人眼替代功能已经由支持物联网的高像素相机视觉系统与其他设备（如声学传感器和高性能图像处理软件）相结合来执行。这些可用于识别尺寸、形状或光洁度等缺陷，并检查标签、条形码或二维码的准确性和可读性。然后可以将该信息环回到生产线的早期阶段，使生产经理能够在采取纠正措施之前识别和分类问题的根本原因。随着时间的推移，可以应用人工智能从反馈中学习并不断完善和改进生产过程。此类视觉系统在整个制造业中用于监控各种产品的质量，包括电子设备、消费品和金属零件。例如，汽车零部件供应商Getrag一直在使用视觉系统来检查齿和离合器主体部件，为工程师提供有关不合格部件和制造过程中出现的趋势的实时数据。目的是提高产品质量，减少代价高昂的返工并提高品牌声誉。6.智慧物流：资产和产品交付实时跟踪后，物联网对制造商的好处不会消失。事实上，交付和物流功能一直是数字化的主要受益者之一，资产跟踪传感器能够提供有关资产位置、周围温度、湿度和移动的实时信息。这些智能物流系统现在受益于通过低功耗、广域蜂窝和非蜂窝技术（如LoRa和窄带物联网）提供的各种连接选项。这些网络将传感器数据安全无缝地传输到云端，根据所需的延迟、数据速率和操作范围提供广泛的性能。最新的供应链物流软件意味着制造商可以通过笔记本电脑和智能手机等设备上易于阅读的仪表板跟踪其资产的流动，让管理人员全面了解出站物流功能。制造业有望成为采用资产跟踪的主要行业之一，食品和饮料行业尤其渴望利用它来更快、更有效地移动易腐烂的商品，并减少损失。最近，Hoopo和PolymerLogistics之间的一家合资企业使用LoRa提供托盘和集装箱的完整物联网跟踪，这意味着资产可以在没有GPS的情况下定位。这使设备功耗保持在较低水平并延长电池寿命，同时实时提供资产数据。7.可穿戴设备：始终确保工人安全可穿戴技术可能通过健身监测器的使用与消费空间密切相关，但它也在工业环境中带来巨大好处。例如，在制造业中，越来越多地使用可穿戴设备来确保工人的安全，而穿戴式传感器可用于监测环境条件并提供对生命体征的洞察力，例如温度、脉搏和呼吸频率。洞察力。通过将个人防护设备与传感器或RFID技术一起嵌入，它们成为IIoT中的边缘设备，收集和传输数据以提供洞察力。这些互连的工人平台旨在更有效地管理工人安全，尤其是在只有员工单独执行任务或处理潜在危险物质的制造工厂中。它还可以作为降低组织合规性和管理成本的一种手段。同时，出于人体工程学的原因，可穿戴设备也被用于制造业，以减少对工人的身体伤害。德国汽车制造商奥迪使用的冲压车间一直在使用符合人体工程学的外骨骼辅助设备来支持工人举起和搬运重物。外骨骼还允许工人在需要时采用坐姿。这些功能已被证明可以减少20%到30%的背部压力，并随着时间的推移保持健康的姿势。这些设备越来越多地支持物联网，从而使职业健康专业人员能够利用更准确的数据来实现更符合人体工程学的目的，并制定正确的监管协议。
