工业物联网在智能制造中的作用

第四次工业革命正在使制造业重新成为经济引擎，并改变制造业企业的经营方式。被称为工业4.0，数字化转型或智能制造，这是一个新的制造业黄金时代，公司正在数字化转型其业务战略和流程，以更好地服务客户，并在全球环境中更具竞争力。

在走智能制造路线的过程中，企业可以重新思考、重新设计和重建他们的业务、制造和数字流程，以前所未有的方式简化它们。此外，也许最重要的是，智能制造允许公司更好地授权团队，特别是制造团队，将他们从低成本、低技能的工人转变为高技能和训练有素的知识工人。

支持这一转变的是无数的智能制造技术，如人工智能、增强现实、虚拟现实、数字双胞胎、数字线程、大数据、预测分析、协作机器人(cobots)、制造执行系统(MES)、新的识别系统等。

这些技术来自许多不同的来源，所以并不是某个策划者自上而下地设计了它们，以支持第四次工业革命的需求。这些技术正在帮助定义智能制造的真正含义——聪明人使用智能技术做得更好、更快、更便宜。

在所有这些智能技术之下，有一个坚实的基础——工业物联网(IIoT)。如果工业物联网没有发挥重要作用，几乎不可能在智能制造中做任何有意义的事情;因此，工业物联网几乎已经成为智能制造的代名词。

技术如何支持工业4.0

让我们来看看一个现实世界的例子，以更好地理解工业物联网的作用，以及它如何将这些技术结合在一起以支持工业4.0。这个例子是一个化学合成过程的概括，通常可能在任何制药或特种化学品或其他工艺制造操作中看到。

数字执行

数字化执行首先从企业资源规划(ERP)系统获取订单、操作、物料清单和食谱等关键信息。一旦获得了这些信息，订单就可以执行了，必须将这些信息分发给将要执行操作的各种人员和设备。

工业物联网是分发这些信息的主干。在我们的配制过程示例中，这意味着IIoT将订单、操作、材料和配方发送到自动原材料处理系统、手动称重系统、单个批量配制系统、称重和包装系统以及质量保证系统。

工业物联网首先检查各种设备的状态，以确保它们已准备好开始下一个操作。它为每一台设备和每个操作员在正确的时间提供正确的信息，以完成他们的工作。而且，在整个过程中，工业物联网不断检查设备状态，以确保操作按规定进行。

数字化作业指导书

数字工作指令为人们提供了正确的材料，以支持他们必须执行的各种操作。这些材料可以是文件、图纸、工艺说明、操作程序、程序手册等，直至各个步骤的工艺和说明。

在大多数复合操作中，分步处理是重要的，以确保并记录正确执行每一步。

这种工作指令的组合通常来自各种各样的来源。工业物联网将从这些不同的来源检索工作指令，并根据需要提供给操作人员，这样每个操作人员在需要完成工作时都有正确的工作指令。

在整个过程中，工业物联网不断检查这些分步过程，以确保每个步骤都正确和完整地执行。IIoT在执行每个步骤时报告步骤的状态、完成时间，等等，返回到记录系统。

数字可追溯性

数字可追溯性是关于跟踪和追踪——向前和向后——进入每一批复合和包装的产品的材料。

工业物联网通过将不同的信息片段连接在一起，形成一个复杂的整体，在这里执行了多方面的工作。IIoT必须将订单和操作与物料清单(BOM)中所需的特定材料进行匹配，然后添加批号或材料的批次和批号。任何缺失或不正确的数据都可能意味着必须报废这批产品。获取信息，并确保其正确和完整，对工业物联网至关重要。

数字追溯超越了订单、材料、批次和批次。它还意味着将批次与所使用的设备、运行设备的操作人员、对批次进行的质量检查、批次前进行的清洗以及批次前可能进行的任何维护进行匹配。工业物联网将所有这些进行匹配，以提供与批处理有关的所有事物和每个人的完整可追溯性地图。

数字质量

数字质量首先对批次执行所需的质量检查，以确保批次符合指定的质量特征。质量检查通常在各种地点进行，包括在线、在线、近线、本地实验室和远程实验室。工业物联网获得这些质量特征信息，并将其与订单、操作、材料、批次和批次信息一起包含。

在许多情况下，这些质量检查包括对产品的完整分析，以验证成分和质量特征是正确的。如果有任何超出规格的地方，即使是一点点，都必须对这批进行调整。工业物联网以调整材料清单和调整配方组件的形式将调整分配给需要调整的各种人员和设备。

在进行调整之后，必须使用IIoT收集的结果进行另一个分析。当批次符合规格时，方可放行。IIoT将发布通知分发给适当的人员和流程，然后批量发布到下游。

数据收集

在整个过程中，工业物联网正在从各种各样的系统、设备和设备中执行数据收集。工业物联网正在从自动原材料处理系统、手动称重系统、多个单独的秤和秤系统、单个批量配制系统、多个称重和包装系统以及各种质量保证系统收集数据。

工业物联网形成了收集这些信息并将其分发到使用这些信息的各种记录、数据库等系统的主干。

智能技术支持

在典型的复合工艺制造解决方案中，工业物联网支持许多其他智能制造技术。例如，工业物联网为分析解决方案提供了描述性、诊断性、预测性和说明性分析所需的大量数据。

工业物联网也是支持支持数字双胞胎和数字线程所需的广泛数据收集的骨干。它还支持增强现实(AR)、虚拟现实(VR)和专家捕捉系统。对于大数据，任何人工智能(AI)应用，如机器学习(ML)，也需要大量的数据，而工业物联网可以为制造商提供这些数据。

智能制造的未来

很容易看出工业物联网如何成为智能制造的基础，以及为什么工业物联网和智能制造实际上是同义词。如果没有工业物联网，在智能制造领域几乎不可能有所作为。

智能制造就是聪明人使用智能技术。凭借强大的工业物联网基础，这场智能工业革命正在帮助制造商更好地改变他们经营业务的方式。

约翰·克莱蒙斯是特立独行的技术，领先的平台独立自动化解决方案提供商而且罗克韦尔自动化．加勒特克莱蒙斯是制药MES顾问罗克韦尔自动化．Maverick Technologies是CFE媒体和技术内容合作伙伴。由网页内容经理克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程， CFE媒体与技术，cvavra@cfemedia.com．

更多的答案

关键词:智能制造、工业4.0、工业物联网

考虑一下这个

工业4.0是怎样的改变你的世界，你看到了什么好处?

您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?你应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得你和你的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。