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打通行业壁垒, 构建智能工厂的利器

来源:智能制造纵横 发布时间:2022-09-29 386
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全球工业物联网市场,预计将从2021年的767亿美元增长到2026年的1061亿美元,预测期内复合年增长率为6.7%。

工业物联网(IIoT)是新一代信息技术与工业系统全方位深度融合所形成的产业和应用生态,是工业数字化、网络化、智能化发展的关键综合信息基础设施。其本质是以人、机、物之间的网络互联为基础,通过对工业数据的全面深度感知、实时传输交换、快速计算处理和高级建模分析,实现智能控制、运营优化和生产组织方式变革。


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它包含了网络、平台、数据、安全四大体系,既是工业数字化、网络化、智能化转型的基础设施,也是互联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合的应用模式,同时也是一种新业态、新产业,将重塑传统企业形态、供应链和产业链。

产业发展动态


据MARKETSANDMARKETS发布的研究报告显示,全球工业物联网市场,预计将从2021年的767亿美元增长到2026年的1061亿美元,预测期内复合年增长率为6.7%。


美国、欧洲、亚太地区一直是工业互联网发展的重点区域,其中美国企业集团优势显著。以微软、罗克韦尔、亚马逊等为代表的头部企业积极布局,以及各类初创企业着力前沿创新,助力美国在该领域持续保持行业主导地位。此外,欧洲工业巨头如西门子、博世、ABB、SAP等也凭借自身在制造业的基础优势在工业物联网领域发展迅速。


在我国,工业物联网的发展也呈现积极态势。据工信部发布的最新数据,截至今年3月底,工业物联网的应用已经覆盖45个国民经济大类,工业物联网高质量外网覆盖全国300多个城市,工业物联网产业规模迈过万亿元大关。


发展工业物联网对推动实体经济转型有何重要意义,为何多个国家如此重视?从工业系统的角度,工业互联网系统结构可分为物理层、通信层和应用层。


• 物理层:由广泛部署的物理设备组成,如传感器、执行器、制造设备、设施实用程序以及其它工业制造和自动化相关对象。


• 通信层:由众多通信网络的集成组成,如无线传感器和执行器网络(WSANs)、5G、M2M、SDN等。在智能工业应用中,各种网络技术将必然支持相当数量的传感器和执行器的互连。
• 应用层:由各种工业应用组成,包括智能工厂、智能供应链等。这些智能工业应用利用众多的传感器和执行器,实现实时监控、精确控制和有效管理。


对广大企业而言,如果利用工业物联网平台打通了从物理层到通信层到应用层的壁垒,就能打破产业链当中企业之间的数据鸿沟,进而孕育新的业务模式或者服务方式,为企业打开新的利润点、拓宽企业赛道。


从产业看,工业物联网能促进单个企业的提质降本增效,带动了产业链上下游协同高效运转;从环节来看,工业物联网能在研发设计、生产制造、运营管理等各个环节广泛应用,为产业迈入新阶段塑造更好的开局。

推动智能工厂建设


目前,我国制造业低成本优势正逐渐消退,行业面临制造业持续外迁和“产业空心化”的挑战。积极部署利用工业物联网,将原有工厂改造升级为智能工厂,不仅能帮助企业减少用工量,还能促进制造资源配置和使用效率提升,降低企业生产运营成本,增强企业尤其是劳动密集型企业的竞争力。


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卡奥斯COSMOPlat数字建模


在许多智能工厂的制造流程中,用连网设备取代人类活动已经彻底改变了制造业的形象。例如:
• 远程监控:物联网设备无需人员在场即可监控工业流程。该解决方案可以帮助企业更好地管理生产活动、节约运营成本并确保质量,尤其是在不同地点运营多家工厂的情况下。


• 预测性维护:通过从传感器收集数据(与温度、转数、压力、电压等相关),再结合与操作历史、维护历史、操作计划相关的数据,系统可以预测故障,并根据操作计划安排服务团队进行维护,从而最大限度地降低设备停机风险,并优化设备的正常运行时间。


• 数字孪生:设备和工厂的数字副本,包括设计、运营、维护数据在内,使企业能够模拟多个流程、进行测试、发现问题并提供补救措施,而不会对实际资产造成风险或损坏,以及支持生产计划,优化设备和操作流程的运行时间。


• 职业安全:在危险的工作环境中,工人可以配备连接到控制中心的智能可穿戴设备,以测量和检测问题,例如监测个人健康、确定与机器的安全距离、检测气体泄漏等,可以帮助工厂更快地检测问题并及时做出响应。
近几年来,一批本土中国工业互联网解决方案商逐步走向成熟。此前,工信部公布了2021年跨行业跨领域工业互联网平台清单,卡奥斯COSMOPlat、航天云网INDICS、汉云、东方国信Cloudiip、用友精智等15家平台成功入选。


以卡奥斯COSMOPlat助力海尔热水器工厂为例。前不久,郑州海尔热水器互联工厂成为全球热水器行业首座端到端灯塔工厂。在卡奥斯COSMOPlat的帮助下,郑州海尔热水器互联工厂利用大数据、5G边缘计算和超宽带解决方案,与供应商、工厂和客户建立密切联系,2020年至2021年订单响应提前期加快25%,生产效率提高31%,产品质量提高26%。


工业物联网的核心是要联接各种需要监控的设备和产品,包括部署在工厂和各种使用现场的固定或移动设备,以及产品的运输和使用过程,实现过程追溯、设备状态的远程监控、故障预警等目的,并在此基础上打造智能工厂和实施智能服务。对于智能工厂而言,工业物联网是其建设以及实现必不可少的过程和支撑架构。

来源:荣格-《智能制造纵横》

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