2011年，德国科学家首次提出第四次工业革命工业4.0的概念，作为政府战略。优先考虑的是灵活的大规模生产，包括产品的敏捷定制、人员、机器、设备和传感器的协调、信息的透明度以及在分散的制造点做出决策的能力。推动工业4.0需要新的制造流程、技术、培训和系统。工业物联网(IoT)在连接部件、实现分散流程和决策制定方面发挥着关键作用。10年后的今天，企业在制造自动化、智能化和创新方面取得了长足进步，这在制造业端到端的工作流程中随处可见。让我们来看看。工业物联网和数字孪生工程与产品设计构思新产品，然后构建它并测试它的工作原理是两件不同的事情。通常，工程发布产品设计，然后一个单独的工程师团队审查设计并根据产品的实际工作方式请求产品更改。虽然这种迭代设计提高了产品质量，但修改需要时间和金钱。现在，借助IIoT虚拟数字孪生，产品设计人员可以执行假设虚拟表示，以了解产品在各种场景中的表现。数字双胞胎是一种计算机程序，它注入有关物理对象或系统的真实数据，然后输出该对象或系统如何工作的预测或模拟。数字双胞胎模拟改进和修改产品。由于数字孪生是产品模拟，使用它们可以消除在发现缺陷时浪费在生产车间的时间，并且修复成本更高。物联网咨询公司StephensonStrategies的负责人W.DavidStephenson表示：“来自数字孪生的实时数据使设计人员能够实时‘查看’（产品）功能是如何被使用或忽略的，以及由不良文档引起的错误。模型。”通常，产品可以通过软件更新进行数字化更新，减少维护问题并提高客户满意度和忠诚度。例如，特斯拉通过无线软件更新来做到这一点。“自动化，制造车间的实时可见性中央工业4.0的前提是分散制造。从IT的角度来看，这意味着更多的计算在企业边缘和中央数据中心之外远程运行。传感器、机器人工业物联网技术（如自动化和视频流）促进了边缘制造。在制造层面，重点是制造过程的自动化和过程的可见性，以提高效率和节省成本。特别是在重复生产环境中，例如重复生产一盒盒早餐麦片或一卷纸巾，IIoT机器人通过忠实地重复相同的操作而没有可能导致错误的偏差来自动化装配线。这种自动化可以加快生产过程并降低生产成本，但需要注意的是，人类必须能够在必要时进行干预。这就是实时可见性的用武之地。机器人和其他自动化制造设备中内置的传感器可以在特定过程或设备发出可能出现故障的信号时发出警报。由于警报会在问题发生之前预测到问题，因此可以执行预防故障的先发制人的维护。传感器和视频流支持的工业物联网可见性起着关键作用，因为重复制造的平均停机成本估计为每小时6,000美元。生产工厂也配备了摄像头，每个工厂的各个点都有视频传输。生产主管，如果他/她不在车间，可以通过他/她的智能手机观察潜在的麻烦生产过程并立即做出反应。出于安全目的，还可以通过摄像头视频对制造车间以及安全设备笼中的设备、产品和其他公司资产进行持续监控。SAS的SAS解决方案架构师EvanGuarnaccia说：“这不仅仅是足够的离线分析，因为我们的目标是提前相当多地确定下游的问题，这需要实时监控关键组件的事件信息，而且它可能是a一个小马达，当它出现问题时，会引发更大的故障，或者它可能是一个非常昂贵的部件。”支持视频流的主动IIoT早期的工业物联网是围绕传感器、机器人和自动化构建的。随着越来越多的制造业在分散的工厂中进行，这些IIoT技术将继续发挥关键作用。展望未来，我们可以期待看到更多的视频流，让主管和经理能够观察他们无法亲自到场的工厂的做法，并对他们看到的内容做出积极回应。从历史上看，制造工程师在尝试与他人交流产品设计时面临着挑战。制造工程师现在可以通过视频流与地球另一端的设计工程师进行交流。在实践中，制造工程可以实时向设计工程师展示产品的复杂性。这有助于更及时、更高效的产品修订，并增强了数字孪生的力量，使设计和制造工程师能够在安装单个芯片、螺栓、引擎或用户界面之前虚拟参观产品。
