特性行业4.0和智能制造
五个步骤来实现物联网

2019年9月9日—工业4.0旨在将整个公司的人、机器、物体和系统紧密连接起来，以达到更高的灵活性、健壮性和最优的资源配置(即“无浪费价值流”)。

行业4.0的可能性是无穷无尽的。挑战是如何实现这些技术，以便在底线上获得最佳结果。

通过将流程分解为多个步骤，您可以利用物联网(IoT)的力量，以系统的方式实现制造数字化。物联网是一组物理设备，如传感器和驱动器，它们使用互联网发送和接收数据。

第1步：定义您试图解决的问题，并确定系统中的影响因素。是质量问题还是机器停机?我们知道这台机器的利用率吗?我们是否在最佳地利用我们的资本投资?如果需求上升或下降，我们的生产能否盈利?为什么两条相同的生产线生产的速度不同?

第2步：选择您的数据源。您可以从PLC，Motion参数，命令日志，错误代码或循环计数中收集数据。某些控制器可能会使用专有通信协议，或者构建器可以锁定对控制器的访问，并且您需要通过外部观察来推断出“黑匣子”中发生的事情。传感器可以方便且无中断的手段捕获机器操作参数，建立性能基准以及监测环境条件。

步骤3:连接所有输入。在典型的工厂中，通常设备从多个供应商，各种协议，各种数据格式，新机器，旧机器，高度自动化的线和手动装配站。您将需要一个网关连接到各种各样的数据源。然后，您将不得不清理这些数据来减少带宽，它和运输安全到您的分析栈，无论是位于处所或在云上。

步骤4:分析数据。在其最简单的形式中，通过一些参数，图形可视化可能就足以看到趋势或反常行为。当我们进入大数据——数据量大、种类多、速度快——你将需要考虑机器学习工具来构建、培训和部署系统模型。根据第一步中的问题定义，可以以各种方式使用这些结果，如预测性维护、数据分析、可视化和通知、OEE优化或业务智能。

步骤5:评估改进潜力和执行情况。现在，您可以使用收集到的数据来让您的改善团队进行闪电战，以改进当前的流程，或者使用机器对机器的通信来实时进行自我调整。

用人物联网传感器
传感器可以使现有的“黑盒子”的机器是寂寂发生在机器内部的内部流程方面更加透明。传感器是智能工厂的感觉器官，或者未来的工厂。覆盖尽可能多的物联网应用具有成本效益地，传感器必须进行无线通信，有效利用能源和简化什么了，到今天为止，已经复杂的数据集合。

数据是未来工厂的原材料。它是持续的质量改进、更高的生产率和更大的机器和工厂可用性的基础。然而，数据收集却让许多制造企业大为震惊。首先，他们必须找出哪些数据与相应应用的哪个频率相关，其次，迄今为止，缺乏成本效益高、快速实施的传感器解决方案，以实现生产的经济透明。

新的传感器的需求
在路上物联网的产业网络 - 物联网的制造特定的部门 - 公司通常有一个试点项目，其中，如果成功，推出了进一步的植物和网站开始。进一步用例然后按。在标准化和运行成本方面，最多样化的，经济的和面向未来的传感器，因此需。MEMS（微机电系统）传感器，它凝聚于尽可能小的空间中的多个测量功能，是这样的解决方案的一个重要组成部分。MEMS传感器技术已经在许多车辆的固定部件，以及在健身跟踪器，智能电话或虚拟现实眼镜。再加上无线和高能效的数据传输，因此它们也为物联网产业互联网固体候选人。

测量温度和加速度，MEMS传感器可以，例如，可用于生产环境中使用，以检测过热和增加振动，这表明的电动机或轴承损坏的威胁。物联网用户可以通过识别磁场测量开关位置，并记录电机寿命性能。但是，用户迄今错过了在可接受的成本与电池寿命长结合无线数据传输工业传感器。理想地，传感器还有助于数据收集的简化，因为这方面是负责多达50％的布朗菲尔德的IoT项目所消耗的时间百分比。新的传感器解决方案实现这一目标通过集成板载功能。

其中一个MEMS传感器是由博世力士乐开发的SCD (Sense Connect Detect)。一旦激活，它立即提供测量值的温度，加速度，磁场/电流和照明。

传感器的连接和技术变化如此之快，需要一个渐进方法。并打破了许多技术机会到这些切实的步骤，你就可以从生产的数字化改造中受益。一个好办法，开始是一个面向未来的平台，可扩展的技术发展进步的投资。

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Asvin Parsad是博世力士乐加拿大工业4.0业务发展经理。

本文最初出现在2019年9月问题制造自动化。