上一篇： 影響工業自動化的 4 大趨勢
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發表時間:：2023-03-01
新技術正在影響著我們日常生活的方方面面，從飲食到工作方式、駕駛的車輛，甚至保健品和藥物等。
您(nin)可能(neng)早已聽說(shuo)過工業(ye)物聯(lian)網 (IIoT)。IIoT 也稱為工業(ye)互聯(lian)網或工業(ye) 4.0，可利用(yong)智能(neng)機器和實(shi)時分析提(ti)供工業(ye)過程(cheng)的深(shen)層信息，從而加(jia)快(kuai)業(ye)務決策的制(zhi)定速度。事實(shi)上，據Accenture 預(yu)測(ce)，到(dao) 2024 年，IIoT 市場規模將(jiang)達到(dao) 5000 億美(mei)元(yuan)。此技(ji)術(shu)意(yi)義(yi)深(shen)遠，可以(yi)為幾乎每(mei)個主要行業(ye)帶來好處，包括制(zhi)造、零售、制(zhi)藥、采礦、公用(yong)事業(ye)和運輸。
挑戰與機會
新(xin)機會也(ye)帶(dai)來(lai)了新(xin)挑戰，IIoT 的快(kuai)速擴(kuo)張使(shi)眾多(duo)消費者行業(ye)公司陷入困境。IIoT 正在(zai)將數(shu)據的作(zuo)用(yong)從有用(yong)資產重塑為生(sheng)命線，驅(qu)動著生(sheng)產決策并影響我(wo)們(men)的生(sheng)活方式、我(wo)們(men)的飲食以及(ji)我(wo)們(men)的出行方式（無論(lun)是(shi)商務還是(shi)休閑(xian)層面(mian)）。
如今，可追溯(su)性、端(duan)到端(duan)供應鏈(lian)和(he)數據完整性比(bi)以(yi)往(wang)任何時候都備(bei)受關注，因為無論是食(shi)品(pin)和(he)飲料、汽車還是制藥(yao)行業(ye)，制造商(shang)都需要確(que)保產(chan)品(pin)安全。
不幸的是，對于大多數制造商(shang)而(er)言，他們面臨著設備老(lao)舊、勞動力老(lao)齡化(hua)造成(cheng)的技(ji)能缺口以及難以識別(bie)和(he)衡量(liang)正確數據(ju)等問(wen)題(ti)，因(yin)而(er)無(wu)法取得(de)滿(man)足不斷變化(hua)的消費(fei)者需求所需的進展。這些消費(fei)行業正在轉向智能、互聯的運(yun)營，以保持競爭力并更好地(di)為(wei)依(yi)賴其產品(pin)的人們提(ti)供服務。盡(jin)管機遇無(wu)窮，但挑戰亦多。由于存在專利(li)到期(qi)、生命周期(qi)縮(suo)短和(he)假(jia)冒產品(pin)涌入(ru)市(shi)場的問(wen)題(ti)，創新仍然顯得(de)至關重(zhong)要。
未來工廠
好消(xiao)息是，這(zhe)些障(zhang)礙并非(fei)無法(fa)克服，您可以(yi)通過(guo)數(shu)字化改造(zao)生產(chan)設(she)施來獲得真正的(de)投(tou)資回報。您可以(yi)通過(guo)打(da)造(zao)新型工廠（未(wei)(wei)來工廠）來應對這(zhe)些挑(tiao)戰。這(zhe)種工廠智能(neng)、安全、互聯、靈活(huo)、符合標準，而且現(xian)在已經可以(yi)實現(xian)。您所采取的(de)打(da)造(zao)未(wei)(wei)來工廠的(de)方案(an)將在很大程(cheng)度(du)上影響您的(de)成功。如果方案(an)合適(shi)，您將能(neng)夠盡(jin)可能(neng)提(ti)高投(tou)資回報，優化資產(chan)利用率，加快上市速度(du)，始終符合質量和合規(gui)要求。
想象一(yi)下(xia)一(yi)家工廠利用(yong)數字(zi)技術在橫(heng)向(xiang)和縱(zong)向(xiang)連(lian)接系統，并為您的(de)未(wei)來(lai)工廠提(ti)供(gong)支(zhi)持(chi)。未(wei)來(lai)工廠智能、安(an)全、互聯、靈活、符合標準，而且現在已經可以(yi)實現且能夠提(ti)供(gong)數據以(yi)改進決策能力(li)、性(xing)能和合規性(xing)的(de)設施。
對于未(wei)來(lai)工(gong)廠來(lai)說，模(mo)塊化和(he)移動(dong)設備(bei)為“即插即用”操作創(chuang)造了(le)更多機會，對人工(gong)干預的(de)依(yi)賴比(bi)以往(wang)任何時(shi)候都少。此外，自動(dong)設備(bei)識別和(he)驗證(zheng)系統可(ke)以跟蹤和(he)確(que)認(ren)您(nin)的(de)設備(bei)位置；現代視(shi)覺(jue)解決方案可(ke)無縫地指導操作員執(zhi)行(xing)流程步驟。
未來工廠智能、安全、互聯、靈活、符合標準，而且現在已經可以實現
讓愿景成為現實
支撐(cheng)技術(shu)的(de)進步使建立信息(xi)驅動型運營成為可(ke)能(neng)，信息(xi)驅動型運營可(ke)以將(jiang)各個層(ceng)級的(de)人(ren)員、過程和(he)技術(shu)聯系起(qi)來，從而促進合作(zuo)、加快解決問題的(de)速度(du)，還(huan)能(neng)提高整個組(zu)織及其(qi)供(gong)應鏈的(de)創新水平。在幫助食品和(he)飲料生(sheng)產商克服不斷變化的(de)消費者喜好所帶(dai)來的(de)眾多障礙和(he)需求方面，智(zhi)能(neng)機(ji)器和(he)設備發揮著關(guan)鍵作(zuo)用。智(zhi)能(neng)機(ji)器（通常指利用數據(ju)和(he)信息(xi)改善性(xing)能(neng)的(de)機(ji)器）可(ke)以為工廠車間帶(dai)來前所未有的(de)靈活性(xing)，提高生(sheng)產率(lv)和(he)效率(lv)。
盡管(guan)存(cun)在(zai)這(zhe)種潛力，智(zhi)(zhi)能機器也(ye)只能在(zai)食品(pin)(pin)和(he)飲(yin)(yin)料公司(si)逐步普及。據 Gartner, Inc. 估計，到 2024 年(nian)，智(zhi)(zhi)能機器將被大量采(cai)用，大型公司(si)采(cai)用率達到 30％。然而，食品(pin)(pin)和(he)飲(yin)(yin)料公司(si)對(dui)這(zhe)些智(zhi)(zhi)能技術(shu)如何適應其運營存(cun)在(zai)疑問(wen)，下(xia)(xia)面我們(men)來看一下(xia)(xia)這(zhe)些技術(shu)提供(gong)的兩(liang)大主要(yao)好(hao)處：靈活性；數(shu)據和(he)信息。
靈活性：智能機器和設備開啟了靈活生產的新時代，這對食品和飲料公司而言尤其重要，因為消費者希望獲得不同的選擇。細想一下小包零食選擇的激增。薯條和餅干不再只是以家庭裝提供。從零食小包到大型紙箱，消費者有更多元的選擇。
這種對多樣性的現代需(xu)求(qiu)意(yi)味(wei)著(zhu)，食品和飲(yin)料公(gong)司需(xu)要能夠以更快(kuai)速度完成更多工作的機器(qi)，而無需(xu)為每種新(xin)產品增加生產線。這意(yi)味(wei)著(zhu)需(xu)要進行更頻繁的切換(huan)，需(xu)要有(you)效的批(pi)次和配方管理工具(ju)，可將同一(yi)臺機器(qi)用于多個作業，并具(ju)有(you)足夠的靈(ling)活性，以滿足未來的消(xiao)費者需(xu)求(qiu)。
獨立運(yun)載(zai)技術 (ICT) 和(he)(he)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)等技術解決(jue)方(fang)案(an)可(ke)以提高生(sheng)產線靈(ling)活性(xing)(xing)(xing)(xing)。ICT 為智能(neng)輸(shu)送系(xi)統(tong)奠定了基礎，智能(neng)輸(shu)送系(xi)統(tong)是先(xian)進而高效的(de)(de)傳統(tong)系(xi)統(tong)替代方(fang)案(an)。他(ta)們可(ke)以安(an)全、有效地(di)管理整個線性(xing)(xing)(xing)(xing)電機(ji)網絡中的(de)(de)許多推(tui)車。借助(zhu) ICT，一(yi)些 OEM 可(ke)將切換時間從 45 分鐘(zhong)縮(suo)短到僅一(yi)分鐘(zhong)。總體而言，ICT 可(ke)盡可(ke)能(neng)地(di)減少(shao)復(fu)雜(za)性(xing)(xing)(xing)(xing)并縮(suo)短上(shang)市時間。機(ji)器(qi)(qi)人(ren)還可(ke)以提高生(sheng)產線末端操作(zuo)（例如(ru)包裝）的(de)(de)靈(ling)活性(xing)(xing)(xing)(xing)。智能(neng)機(ji)器(qi)(qi)基于具(ju)有機(ji)器(qi)(qi)人(ren)控(kong)(kong)制的(de)(de)單一(yi)控(kong)(kong)制系(xi)統(tong)，可(ke)以支(zhi)持更快地(di)控(kong)(kong)制、安(an)全和(he)(he)過程(cheng)信(xin)(xin)息的(de)(de)通信(xin)(xin)，以及對(dui)機(ji)器(qi)(qi)運(yun)動的(de)(de)更精確控(kong)(kong)制。
此外，可(ke)擴展(zhan)批次和配方管理(li)工具的改(gai)(gai)進使食品公司(si)可(ke)以(yi)構建更靈活的生產線。過(guo)去，一(yi)條(tiao)生產線可(ke)能只專用于一(yi)種產品，而現在公司(si)可(ke)以(yi)輕松而高效地更改(gai)(gai)同一(yi)條(tiao)生產線上的配方。
數據和信息：智能機器和傳統機器之間的主要區別在于信息。連接到基于以太網的網絡后，智能機器可以提供寶貴的標準化數據，食品和飲料公司可以使用這些數據優化整體運營。
生產商可以利用這(zhe)些信息改善產品(pin)庫存、轉換延(yan)遲等方面的決策制定。智能機器還提供(gong)了(le)將數(shu)(shu)據(ju)存儲在(zai)云中的選項，這(zhe)使得數(shu)(shu)據(ju)存儲更(geng)加(jia)經濟實用，數(shu)(shu)據(ju)更(geng)加(jia)易于管理。
傳感器(qi)技術(shu)可幫助 OEM 設計自我感知機(ji)(ji)器(qi)，這(zhe)(zhe)些機(ji)(ji)器(qi)可以監(jian)視自有關鍵組件和環境狀(zhuang)況。這(zhe)(zhe)種層級的機(ji)(ji)器(qi)監(jian)控還(huan)有利于(yu) OEM 為(wei)預防(fang)性維護提供支持(chi)。機(ji)(ji)器(qi)可以由有線(xian)和無(wu)線(xian)傳感器(qi)組成(cheng)，從而使生產線(xian)以更可靠、更高效的方式生產產品(pin)。
通(tong)過與他們的 OEM 密切合作，食品和(he)飲料生產商(shang)還可(ke)以(yi)部(bu)署移(yi)動設(she)備，以(yi)與智能機(ji)器(qi)連接。因(yin)此，操作員無(wu)需站(zhan)在機(ji)器(qi)旁(pang)，他們可(ke)以(yi)執行多項任(ren)務，同時擁有(you)可(ke)監視和(he)控(kong)制機(ji)器(qi)的數字訪問權限(xian)。
智能技術和自動化
隨(sui)著(zhu) IIoT 持續快速發展，制藥(yao)公司正在通過使用智能(neng)聯網(wang)設備、分析(xi)和機器(qi)學習(xi)來改(gai)善藥(yao)品生(sheng)產(chan)流程并(bing)提供更好的患(huan)者治療效果，從(cong)而改(gai)變整個行業。
制(zhi)藥(yao)(yao)公(gong)司(si)在生(sheng)產(chan)設(she)施中大幅增(zeng)(zeng)加(jia)智(zhi)能技術和自動(dong)化技術的使(shi)用，以提(ti)高藥(yao)(yao)品質量并加(jia)快創新速度。許多制(zhi)藥(yao)(yao)公(gong)司(si)還通過(guo)現代(dai)制(zhi)造執行(xing)系統 (MES) 和電(dian)子批記錄 (EBR) 簡化操作。然而(er)(er)，隨著(zhu)智(zhi)能設(she)備數(shu)量激增(zeng)(zeng)，制(zhi)造商難以以真(zhen)正(zheng)的革新方式利用整(zheng)個車間(jian)內外(wai)生(sheng)成的大數(shu)據。對于(yu)制(zhi)藥(yao)(yao)工廠(chang)來說，可擴展分析平臺可以提(ti)取不同數(shu)據類型的數(shu)據，并通過(guo)數(shu)據建模來理(li)清(qing)頭緒，尋找有意義的相(xiang)關(guan)性(xing)，從而(er)(er)產(chan)生(sheng)新的深(shen)層信息(xi)。此(ci)外(wai)，預測性(xing)與指導性(xing)分析也(ye)會有所幫助。例如，批處(chu)理(li)偏(pian)差管理(li)對任何(he)制(zhi)藥(yao)(yao)廠(chang)都至關(guan)重要，有助于(yu)保持產(chan)品質量和監管合規性(xing)。
最新的(de)(de)分(fen)析平臺(tai)可(ke)以(yi)通(tong)過投(tou)射(she)一(yi)個(ge)廣泛(fan)的(de)(de)網(wang)絡(luo)來使(shi)根本(ben)(ben)原因分(fen)析更加清晰，該網(wang)絡(luo)可(ke)以(yi)擴展(zhan)到過程環(huan)境之外，涵蓋所有相關 IIoT 設(she)備(bei)和機器(qi)生成的(de)(de)數據。除了(le)基于歷史批(pi)次記錄確(que)定偏(pian)差原因之外，分(fen)析功(gong)能（如本(ben)(ben)地異(yi)常(chang)(chang)檢測）還可(ke)以(yi)使(shi)用歷史數據實(shi)時改善質量(liang)監(jian)控。通(tong)過自動了(le)解什么是正常(chang)(chang)行為，并在異(yi)常(chang)(chang)情況下發(fa)出警(jing)報，本(ben)(ben)機異(yi)常(chang)(chang)檢測可(ke)提(ti)高(gao)(gao)機器(qi)監(jian)視功(gong)能。機器(qi)學習只是高(gao)(gao)級(ji)分(fen)析平臺(tai)幫(bang)助制藥(yao)公司保持產品質量(liang)，并實(shi)現一(yi)個(ge)又一(yi)個(ge)循(xun)環(huan)的(de)(de)“黃金批(pi)次”的(de)(de)一(yi)種方式。
實時增強現實
實現企業中 IIoT 應用(yong)程序的(de)(de)(de)互聯能夠(gou)帶來(lai)諸(zhu)多優(you)勢(shi)，不(bu)只是提(ti)(ti)供(gong)復雜的(de)(de)(de)數據分(fen)析以(yi)及(ji)(ji)通過屏幕(mu)進行(xing)可視(shi)(shi)化(hua)管理。預測(ce)性分(fen)析能夠(gou)將問題扼(e)殺在萌芽狀態。如(ru)果(guo)食(shi)品加工商輸入的(de)(de)(de)工令涉及(ji)(ji)具有(you)將要出(chu)現故障的(de)(de)(de)資產(chan)(chan)(chan)的(de)(de)(de)存(cun)儲罐，該工令將觸發進一步的(de)(de)(de)動(dong)作(zuo)，提(ti)(ti)醒(xing)用(yong)戶(hu)進行(xing)維修以(yi)解決(jue)該問題，并提(ti)(ti)供(gong)工作(zuo)指令以(yi)指導維修流(liu)程。與增強現實 (AR) 技術集成也簡化(hua)了用(yong)戶(hu)的(de)(de)(de)交互操作(zuo)。任(ren)意用(yong)戶(hu)（如(ru)食(shi)品加工商的(de)(de)(de)維護工程師(shi)）均可接(jie)收(shou)到 3D 動(dong)畫形式的(de)(de)(de)可視(shi)(shi)化(hua)指令。到達該罐所在處后，工程師(shi)會看到針對實際情況的(de)(de)(de)指令，比如(ru)存(cun)在潛在問題的(de)(de)(de)資產(chan)(chan)(chan)以(yi)及(ji)(ji)進行(xing)維修的(de)(de)(de)步驟。這(zhe)不(bu)僅有(you)助(zhu)于生產(chan)(chan)(chan)過程正常運行(xing)，還(huan)能夠(gou)降(jiang)低出(chu)錯的(de)(de)(de)可能性。
快速 IIoT 應用(yong)程序部(bu)署(shu)、高(gao)級分析和(he) AR 技(ji)術的結合打破了孤立系統之間(jian)的壁壘，用(yong)戶能夠以創新性的方式(shi)來管(guan)理工作。
電動汽車和 IIoT
預計(ji)環保電(dian)(dian)動(dong)汽(qi)車(che)(che)將主(zhu)導汽(qi)車(che)(che)業。到 2040 年(nian)，估計(ji)電(dian)(dian)動(dong)汽(qi)車(che)(che)將占全球所有(you)銷(xiao)售新(xin)車(che)(che)的(de)一半。IIoT 技(ji)術可以(yi)幫助汽(qi)車(che)(che)制(zhi)造(zao)商快(kuai)速(su)、經濟、低風險地生產(chan)出(chu)高質量電(dian)(dian)動(dong)汽(qi)車(che)(che)。智(zhi)能(neng)功能(neng)和(he)可下載更(geng)新(xin)使電(dian)(dian)動(dong)汽(qi)車(che)(che)更(geng)像消費電(dian)(dian)子產(chan)品(pin)。這(zhe)種更(geng)智(zhi)能(neng)、更(geng)互(hu)聯(lian)的(de)車(che)(che)輛需要采(cai)用(yong)更(geng)智(zhi)能(neng)、更(geng)互(hu)聯(lian)的(de)生產(chan)方案。許多(duo)成熟的(de)汽(qi)車(che)(che)制(zhi)造(zao)商已經采(cai)用(yong)互(hu)聯(lian)運營，但(dan)通常僅(jin)以(yi)有(you)限的(de)方式進行或僅(jin)在部分運營中采(cai)用(yong)。
在整個組織中(zhong)部署無縫(feng)連(lian)接和數(shu)據共享以(yi)及 IIoT 技(ji)術，有助于提高(gao)車(che)輛生(sheng)產(chan)過程(cheng)的(de)(de)可(ke)見性(xing)，并幫助各個層級的(de)(de)工人更快地(di)做出更明智的(de)(de)決策(ce)。例如，我們(men)(men)使用智能(neng)機(ji)器幫助團隊(dui)打造更高(gao)效的(de)(de)工作流程(cheng)，并更快地(di)確定造成停機(ji)的(de)(de)原因，從而加(jia)快恢(hui)復速度。我們(men)(men)還使用了高(gao)級分析工具，該工具可(ke)以(yi)不斷監視(shi)資產(chan)數(shu)據，以(yi)幫助公司預測可(ke)能(neng)出現問題的(de)(de)位置，因此(ci)其維(wei)護團隊(dui)可(ke)以(yi)第(di)一時(shi)間(jian)防止停機(ji)發(fa)生(sheng)。
羅(luo)克韋(wei)爾自(zi)動化(hua)最近(jin)在加利福尼(ni)亞州圣荷西開(kai)設了一家(jia)占地 8000 平(ping)方英尺的電動汽車 (EV) 創新(xin)中心。該中心將提供現場制(zhi)造(zao)演示、新(xin)技術動手實驗以(yi)及與(yu)行業專家(jia)和(he)羅(luo)克韋(wei)爾自(zi)動化(hua)合(he)作伙(huo)伴合(he)作的活動。
電動(dong)汽(qi)車(che)創新中(zhong)心利(li)用增強(qiang)和虛擬現實建模，為汽(qi)車(che)初創企(qi)業和成熟的制造商提供(gong)學習新技術和新標準的有利(li)環境，使他們能夠以更(geng)快的速(su)度、更(geng)小的風險(xian)和更(geng)低的成本將電動(dong)汽(qi)車(che)推(tui)向市場(chang)。
電(dian)池目前占據(ju)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)(che)成(cheng)本的三(san)分之(zhi)一。隨著電(dian)池成(cheng)本持(chi)續(xu)下降，對電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)(che)的需求將上升(sheng)，每(mei)年需要多(duo)達 4000 萬個新電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)(che)電(dian)池為新車(che)(che)提供動(dong)力。對于(yu)汽(qi)車(che)(che)電(dian)池制造商來說，該(gai)增長代表了(le)巨大的機(ji)遇，但(dan)前提是他們(men)已(yi)做(zuo)好抓住這一機(ji)遇的準備(bei)。
許(xu)多制(zhi)造(zao)商已經通過在(zai)企業(ye)(ye)和整個工廠中使用完全不同(tong)且彼此獨(du)立(li)的(de)(de)信息系統(tong)來(lai)應對趨(qu)勢，但是(shi)長期來(lai)看，這(zhe)(zhe)樣并不夠(gou)。這(zhe)(zhe)個迄今為止成交量一(yi)(yi)直較低的(de)(de)行業(ye)(ye)即將爆發(fa)，呈(cheng)現指(zhi)數級需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)增(zeng)長。此外，電池(chi)制(zhi)造(zao)商為了滿足需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)而建造(zao)全新(xin)的(de)(de)大型生產工廠，他們從一(yi)(yi)開始(shi)就是(shi)為挑戰增(zeng)長而建造(zao)。整個企業(ye)(ye)都需(xu)(xu)要互聯。如果您是(shi)一(yi)(yi)家電池(chi)制(zhi)造(zao)商，則需(xu)(xu)要立(li)即使系統(tong)自動化，以適應需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)(qiu)，發(fa)展業(ye)(ye)務并實現智(zhi)能制(zhi)造(zao)策略的(de)(de)關鍵部分。
IIoT 遍地開花
無論您是(shi)汽車制造商、食品和(he)飲料生(sheng)(sheng)產商、制藥公司、生(sheng)(sheng)物科技(ji)公司，還是(shi)化(hua)妝(zhuang)品或(huo)個(ge)人用品制造商，IIoT 都(dou)能幫(bang)助您滿足產品個(ge)性化(hua)、安(an)全標準以及跟(gen)蹤追(zhui)溯方面的要求。IIoT 提(ti)高了(le)我(wo)們的日常生(sheng)(sheng)活質(zhi)量，并有助于(yu)提(ti)高生(sheng)(sheng)產力和(he)盈利(li)能力，它(ta)將真正地改變市場(chang)格(ge)局。
