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原创 | 工业物联网的优势何在?

来源:关键基础设施安全应急响应中心 时间:2021-07-22 阅读次数:

​作者 | 北京安帝科技有限公司

第四次工业革命带来的所有新技术,诸如工业物联网(IIoT)、人工智能(AI)、增强/虚拟现实(AR/VR)、数字孪生、数字线程、云和边缘计算等等,无一不在推动经济效益,助力全球制造业的蓬勃发展。大多数制造公司已经在开展某种工业4.0项目或计划在不久的将来进行。但在这些技术中,也许没有哪个的重要性可以与IIoT比肩。

对于许多人来说,智能制造和工业物联网几乎是同义词。谈到智能制造,人们可能会立即开始谈论IIoT在智能制造领域,IIoT已经变得无处不在,在大多数智能制造解决方案中都可以看到它的身影。下面将简单介绍工业物联网的优势具体体现在哪些方面。

智能优势

IIoT的最大优势之一是它可以为广泛的智能制造解决方案奠定基础。机器学习(ML)、人工智能、大数据、分析、制造执行系统(MES)、企业资源规划(ERP)、数字孪生、数字线程和许多其他应用程序都可以建立在IIoT基础上。

IIoT的另一大优势是它可以利用和扩展现有技术。机器对机器通信、传感器和传感器数据、自动化和控制系统,这些都是IIoT的组成部分,它们已经存在了很长时间,以至于有些人说IIoT根本不是什么新鲜事物。IIoT还与MES和ERP等信息系统相关联,执行交易、提供数据、推动分析并支持实时可见性。

最后,IIoT的真正优势在于以上所有。它提供了一个支持各种IIoT应用的通信平台。它最大化地利用现有技术作为补充解决方案,而不是竞争解决方案。它与大多数公司已经拥有的大型信息系统相关联。

基础能力优势

在基础层面,工业物联网作为一种中间件,在设备、机器、控制器、数据库、信息系统和人员之间提供通信主干。IIoT的基本功能用于监控、管理和维护连接的设备和机器。IIoT还支持将大量数据(例如传感器数据)实时地传输到需要它的系统和应用程序中。这意味着IIoT几乎是所有边缘事物(例如传感器、设备、机器和控制器)与所有面向用户的应用程序(例如人机界面(HMI)、MES、ERP、企业制造)之间的基础接口或中间件情报(EMI)和分析。

许多IIoT平台和解决方案超越了接口或中间件基础,并为数据收集、数据聚合、数据可视化和数据分析提供了一些非常复杂的功能。同样,一些IIoT平台还提供警报和通知解决方案、MES和ERP的内置接口、数据发布功能以及仪表板、分析和报告工具。

一些IIoT平台提供的最新功能之一是能够将各种传感器、设备、机器和控制器数据及其上下文发布到几乎任何外部系统以进行分析。这些功能通常独立于应用程序和系统,并且通常支持基于消息的异步事件处理和发布。所有这些都使其成为获得所需数据而无需不断轮询数据以寻找更改的优秀解决方案。

智能对象优势

一些IIoT平台推出的另一个新功能是智能AI对象。智能AI对象用于封装制造和机器操作的关键方面:配方、配置、工具和状态等,将这些智能AI对象构建到基于对象的AI数据模型中。之后该模型在整个IIoT中变得普遍,可以在任何需要数据的地方使用或重用这些智能AI对象。

IIoT允许在任何需要的地方查看和使用智能AI对象。IIoT使用智能AI对象来收集并保存来自机器的数据上下文。由于IIoT和其他系统会发现并使用智能AI对象,因此可以在IIoT的任何位置创建或更改它们的上下文。借助此功能,边缘计算解决方案变得更加实用且更易于与云集成。毕竟,数据已经封装在智能AI对象中,可以通过IIoT获得。

IIoT发现智能AI对象及其关联的数据集,合并其底层组织模型,使用底层数据,并将智能AI对象、数据模型和数据实时提供给需要它们的任何事物或任何人。

技术互补优势

不少人相信IIoT可以取代HMI、监控和数据采集(SCADA)系统、自动化、控制、MES,甚至可能取代ERP的一部分。但这种事情不会发生,因为IIoT并非旨在取代这些系统。它与这些技术不存在竞争关系,它们是互补的。它利用现有技术,在这些技术的基础上进行构建,并提供任何一种平台都无法实现的协同功能。

IIoT与这些其他应用程序(尤其是信息系统)互补的原因之一是整体环境。要充分理解和分析数据,并找到特定情况的根本原因,就需要全面了解情况的上下文。虽然数据上下文是IIoT的优势之一,但它没有完整的上下文。无论是订单信息、客户信息、发货或接收信息、质量信息,甚至是销售信息,IIoT都没有。制造商需要诸如MES和ERP之类的信息系统来补充IIoT,从而为任何制造事件提供完整的上下文。

IIoT互补的另一个原因是它并不是真正为编排和优化而设计的。尽管具有所有优势,但它并不能解决所有问题,这就意味着仍然需要MES和ERP,自动化和控制亦是如此。工业物联网并不是为了提供闭环控制而设计的,而闭环控制仍然是制造业所需要的。工业物联网提供了其他任何地方都无法提供的数据和数据上下文,允许自动化和控制比以往更好地执行它们的任务。

自动化和控制系统以及设计它们的人员可以专注于更高级别的功能,例如从头到尾协调整个制造过程。他们还可以进一步优化流程,而不必担心传感器、设备、机器和通信。这就是IIoT的终极力量——使自动化和控制变得更加强大。这就是为什么自动化和控制与IIoT是互补的而不是竞争的。

IIoT与MES和ERP等信息系统相关联。IIoT支持智能AI对象,为任何需要它的系统提供智能AI对象及其模型、数据和上下文。IIoT通过提供来自传感器、设备、机器和控制器的数据并提供数据上下文来补充MES和ERP等信息系统。

系统集成优势

即使拥有工业物联网的所有优势,制造商也必须超越工业物联网的基础,才能充分实现所有的好处。这些优势是显著的、协同的,提供了本身不可能提供的功能。综上所述,工业物联网及其功能、信息系统和自动化和控制系统构成了一个非常强大的解决方案。如果使用得当,它可以产生重大影响,并使制造业务能够做前所未有的事情,同时为制造企业提供可衡量的、有形的利益。这就是IIoT的优势。

 

 

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