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工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢何在?

2021-07-25
來源:工控安全漫談

  第四次工業(yè)革命帶來的所有新技術,諸如工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)、人工智能(AI)、增強/虛擬現(xiàn)實(AR/VR)、數(shù)字孿生、數(shù)字線程、云和邊緣計算等等,無一不在推動經(jīng)濟效益,助力全球制造業(yè)的蓬勃發(fā)展。大多數(shù)制造公司已經(jīng)在開展某種工業(yè)4.0項目或計劃在不久的將來進行。但在這些技術中,也許沒有哪個的重要性可以與IIoT比肩。

  對于許多人來說,智能制造和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)幾乎是同義詞。談到智能制造,人們可能會立即開始談論IIoT。在智能制造領域,IIoT已經(jīng)變得無處不在,在大多數(shù)智能制造解決方案中都可以看到它的身影。下面將簡單介紹工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢具體體現(xiàn)在哪些方面。

  智能優(yōu)勢

  IIoT的最大優(yōu)勢之一是它可以為廣泛的智能制造解決方案奠定基礎。機器學習(ML)、人工智能、大數(shù)據(jù)、分析、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)、數(shù)字孿生、數(shù)字線程和許多其他應用程序都可以建立在IIoT基礎上。

  IIoT的另一大優(yōu)勢是它可以利用和擴展現(xiàn)有技術。機器對機器通信、傳感器和傳感器數(shù)據(jù)、自動化和控制系統(tǒng),這些都是IIoT的組成部分,它們已經(jīng)存在了很長時間,以至于有些人說IIoT根本不是什么新鮮事物。IIoT還與MES和ERP等信息系統(tǒng)相關聯(lián),執(zhí)行交易、提供數(shù)據(jù)、推動分析并支持實時可見性。

  最后,IIoT的真正優(yōu)勢在于以上所有。它提供了一個支持各種IIoT應用的通信平臺。它最大化地利用現(xiàn)有技術作為補充解決方案,而不是競爭解決方案。它與大多數(shù)公司已經(jīng)擁有的大型信息系統(tǒng)相關聯(lián)。

  基礎能力優(yōu)勢

  在基礎層面,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為一種中間件,在設備、機器、控制器、數(shù)據(jù)庫、信息系統(tǒng)和人員之間提供通信主干。IIoT的基本功能用于監(jiān)控、管理和維護連接的設備和機器。IIoT還支持將大量數(shù)據(jù)(例如傳感器數(shù)據(jù))實時地傳輸?shù)叫枰南到y(tǒng)和應用程序中。這意味著IIoT幾乎是所有邊緣事物(例如傳感器、設備、機器和控制器)與所有面向用戶的應用程序(例如人機界面(HMI)、MES、ERP、企業(yè)制造)之間的基礎接口或中間件情報(EMI)和分析。

  許多IIoT平臺和解決方案超越了接口或中間件基礎,并為數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)聚合、數(shù)據(jù)可視化和數(shù)據(jù)分析提供了一些非常復雜的功能。同樣,一些IIoT平臺還提供警報和通知解決方案、MES和ERP的內(nèi)置接口、數(shù)據(jù)發(fā)布功能以及儀表板、分析和報告工具。

  一些IIoT平臺提供的最新功能之一是能夠將各種傳感器、設備、機器和控制器數(shù)據(jù)及其上下文發(fā)布到幾乎任何外部系統(tǒng)以進行分析。這些功能通常獨立于應用程序和系統(tǒng),并且通常支持基于消息的異步事件處理和發(fā)布。所有這些都使其成為獲得所需數(shù)據(jù)而無需不斷輪詢數(shù)據(jù)以尋找更改的優(yōu)秀解決方案。

  智能對象優(yōu)勢

  一些IIoT平臺推出的另一個新功能是智能AI對象。智能AI對象用于封裝制造和機器操作的關鍵方面:配方、配置、工具和狀態(tài)等,將這些智能AI對象構建到基于對象的AI數(shù)據(jù)模型中。之后該模型在整個IIoT中變得普遍,可以在任何需要數(shù)據(jù)的地方使用或重用這些智能AI對象。

  IIoT允許在任何需要的地方查看和使用智能AI對象。IIoT使用智能AI對象來收集并保存來自機器的數(shù)據(jù)上下文。由于IIoT和其他系統(tǒng)會發(fā)現(xiàn)并使用智能AI對象,因此可以在IIoT的任何位置創(chuàng)建或更改它們的上下文。借助此功能,邊緣計算解決方案變得更加實用且更易于與云集成。畢竟,數(shù)據(jù)已經(jīng)封裝在智能AI對象中,可以通過IIoT獲得。

  IIoT發(fā)現(xiàn)智能AI對象及其關聯(lián)的數(shù)據(jù)集,合并其底層組織模型,使用底層數(shù)據(jù),并將智能AI對象、數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)實時提供給需要它們的任何事物或任何人。

  技術互補優(yōu)勢

  不少人相信IIoT可以取代HMI、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)、自動化、控制、MES,甚至可能取代ERP的一部分。但這種事情不會發(fā)生,因為IIoT并非旨在取代這些系統(tǒng)。它與這些技術不存在競爭關系,它們是互補的。它利用現(xiàn)有技術,在這些技術的基礎上進行構建,并提供任何一種平臺都無法實現(xiàn)的協(xié)同功能。

  IIoT與這些其他應用程序(尤其是信息系統(tǒng))互補的原因之一是整體環(huán)境。要充分理解和分析數(shù)據(jù),并找到特定情況的根本原因,就需要全面了解情況的上下文。雖然數(shù)據(jù)上下文是IIoT的優(yōu)勢之一,但它沒有完整的上下文。無論是訂單信息、客戶信息、發(fā)貨或接收信息、質量信息,甚至是銷售信息,IIoT都沒有。制造商需要諸如MES和ERP之類的信息系統(tǒng)來補充IIoT,從而為任何制造事件提供完整的上下文。

  IIoT互補的另一個原因是它并不是真正為編排和優(yōu)化而設計的。盡管具有所有優(yōu)勢,但它并不能解決所有問題,這就意味著仍然需要MES和ERP,自動化和控制亦是如此。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)并不是為了提供閉環(huán)控制而設計的,而閉環(huán)控制仍然是制造業(yè)所需要的。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供了其他任何地方都無法提供的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)上下文,允許自動化和控制比以往更好地執(zhí)行它們的任務。

  自動化和控制系統(tǒng)以及設計它們的人員可以專注于更高級別的功能,例如從頭到尾協(xié)調整個制造過程。他們還可以進一步優(yōu)化流程,而不必擔心傳感器、設備、機器和通信。這就是IIoT的終極力量——使自動化和控制變得更加強大。這就是為什么自動化和控制與IIoT是互補的而不是競爭的。

  IIoT與MES和ERP等信息系統(tǒng)相關聯(lián)。IIoT支持智能AI對象,為任何需要它的系統(tǒng)提供智能AI對象及其模型、數(shù)據(jù)和上下文。IIoT通過提供來自傳感器、設備、機器和控制器的數(shù)據(jù)并提供數(shù)據(jù)上下文來補充MES和ERP等信息系統(tǒng)。

  系統(tǒng)集成優(yōu)勢

  即使擁有工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的所有優(yōu)勢,制造商也必須超越工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的基礎,才能充分實現(xiàn)所有的好處。這些優(yōu)勢是顯著的、協(xié)同的,提供了本身不可能提供的功能。綜上所述,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及其功能、信息系統(tǒng)和自動化和控制系統(tǒng)構成了一個非常強大的解決方案。如果使用得當,它可以產(chǎn)生重大影響,并使制造業(yè)務能夠做前所未有的事情,同時為制造企業(yè)提供可衡量的、有形的利益。這就是IIoT的優(yōu)勢。




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