物聯網是工業 4.0 戰略的關鍵部分，該戰略致力於建立靈活且互聯的數位工廠，促進系統所有部分之間的通訊。
與前三場革命一樣，工業 4.0 旨在利用最新技術改變製造業。這一次，是先進的資訊和通訊技術創造了物聯網。工業 4.0 將物聯網與人工智慧、機器學習和機器人技術相結合，以實現製造業的數位。
物聯網是工業 4.0 戰略的關鍵部分，該戰略致力於建立靈活且互聯的數位工廠，促進系統所有部分之間的通訊。當今物聯網、人工智慧和大資料等技術的最佳方面是它們的應用範圍。這些技術適用於工廠車間以及規劃和管理等其他領域。製造商甚至可以將客戶和業務合作伙伴整合到價值和業務流程中。
如您所見，工業物聯網 (IIoT) 具有改善製造業的巨大潛力。如今，幾乎所有工廠都使用自動化和機器人。人工智慧的使用也在加速，這提高了自動化和製造效率。隨著製造商尋找擁抱物聯網和工業 4.0 的方法，到 2027 年，智慧製造市場的價值預計將達到 2282 億美元。以下是該行業朝著這一目標邁進的一些方式。
1、製造自動化中的物聯網
網路物理系統 (CPS) 是工業 4.0 所設想的智慧工廠的核心。CPS 是在製造的所有部分使用感測器和軟體的系統。這些部分可能是機器、車輛、路線、庫存和廠房本身。感測器記錄並儲存資料，然後由計算機處理以做出決策。這些決策透過執行器和人機介面 (HMI) 直接影響物理系統。
CPS 改進了使用工業物聯網的自動化機器。常規的自動化機器使用該軟體隔離工作。相比之下，CPS 收集並與工廠的所有資產和區域共享資料。雲計算用於分析這些資料以做出最佳化系統的決策。企業還可以根據之前的結果使用 AI 和 ML 進行更智慧的最佳化。
CPS 和 IoT 相輔相成，打造智慧工廠。這些具有競爭力的工廠減少了停機時間，提高了效率，創造了更好的產品，並提高了生產力。在製造業中實施物聯網的工廠報告成本降低和質量提高。
2、物聯網和工業 4.0 的三大優勢
預測性維護
維護是任何工廠經理最頭疼的問題。與之相關的停機時間和成本可能證明是昂貴的。常規維護的經典方法效率低下，增加了機床破損和磨損的風險，進而增加了成本。
預測性維護系統使用物聯網獲取有關每個在役資產的實時資訊。根據這些資訊，系統預測資產維護的時間。製造工廠具有相互關聯的系統，其中有多種因素在起作用。一個位置的負載、設計和過程更改會影響整個工廠。基於物聯網的預測性維護和雲計算在這種情況下非常有用。該系統使用來自工廠周圍資產的資料來預測維護需求。
帶有物聯網的智慧維護管理系統也可以使用人工智慧和機器學習。這些可以考慮所有系統對製造的影響，以便隨著時間的推移做出更好的準確預測。
預測性維護因其對底線的影響而受到特別關注。根據麥肯錫的一份報告，預測性維護可以降低 10–40% 的成本和 50% 的停機時間。這些改進會影響工廠效率，甚至會降低間接成本。為了保持競爭力，明天的數字化工廠將不可避免地發現預測性維護。
智慧物流管理
在 Covid-19 大流行期間，製造業面臨著前所未有的條件，包括社交距離要求、工人短缺和勞動力規模限制。所有這些條件都極大地影響了工廠和倉庫。
物流是任何企業的命脈。當多個行業的物流面臨挑戰時，世界遭受了供應鏈中斷。這些巨大的中斷要求向更智慧的物流管理邁進。
工廠可以在物流的許多領域使用物聯網。從庫存和物料搬運到內部運輸和運輸，物聯網可以幫助提高物流管理的準確性和效率。物聯網在這些領域提供幫助的主要方式是透過資產的實時位置和狀況資料。這有助於最佳化使用和庫存庫存、更好的資產跟蹤和材料處理系統，減少事故和資產損失。有關生產和運輸的資訊可以與合作伙伴和客戶共享。
亞馬遜的倉庫使用物聯網和機器人技術來最佳化他們的系統，人類與互聯機器人協同工作。將人與技術相結合的方法使亞馬遜成為倉儲領域的領導者。預計其他企業將遵循他們的成功模式向前發展。隨著工業 4.0 的發展，預計從 2021 年到 2030 年，預測性維護市場將以 31% 的複合年增長率增長。
大資料和雲計算
實時資料收集是數字工廠和採用物聯網的關鍵優勢。所有工廠資產上的感測器收集大量有價值的資料。這些資料可以提供有關工廠績效的重要見解。
目前，只有一小部分資料實際上被用於決策。這些決策可能與生產、庫存水平或預測的變化有關。藉助雲計算和大資料，企業可以從資料中產生無價的洞察力。
工廠中的物聯網和 CPS 可確保您擁有來自所有系統的資料。雲計算將這些資料轉換為有用的資訊。透過視覺化和相關性分析，可以識別問題並針對原因建立假設。實施為解決問題而建立的解決方案以檢驗假設。AI用於計算變化的影響和引數的最佳範圍。這種資料流和高階分析有助於解碼複雜的製造流程和系統。
3、數位工廠的未來：IIoT 和工業 4.0
IIoT 和工業 4.0 正在為製造業創造新的機遇和可能性。數位工廠是製造業的未來，早期採用者將具有優勢。儘管如此，重要的是要記住，其中許多技術都在不斷改進。企業必須提前計劃並制定技術採用戰略以保持競爭力。
文章來源於智慧製造網
文章連結：https://mp.weixin.qq.com/s/JHvmzQM1NSKhcs4KCvltmA
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