随着信息技术的发展,特别是互联网通信技术与软件接口技术等推进,越来越多的制造企业的信息应用已经从当初的单一软件产品走向多信息产品的集成化、网络化。特别是物联网技术的发展与应用,更快的提升了企业的“人、机、料”信息共享,操作协同。今天,聊聊物联网(IoT)技术对企业数字化转型促进。
01
--物联网技术简介--
物联网(IoT)是指利用各种信息传感设备通过互联网络实现对物理世界的监测、感知、控制和信息交换的网络系统。通俗来说,就是让物品具备感知、连接和智能化的能力,使得设备之间可以互相交流、协作,从而带来更加智能高效的生产和生活方式。
数字化工厂车间物联网的基本架构一般分为三层:感知层、网络层和应用层。感知层负责采集环境信息并将其转换成数字信号;网络层则是数据传输的桥梁,负责将感知到的数据传输到目标位置;应用层则是用户使用和应用这些数据的地方,实现对物联网系统的控制和管理。
在制造企业中,物联网技术被广泛应用。其结构主要包括传感器、执行器、连网设备、云平台和移动终端等组成部分。传感器负责采集数据,执行器负责执行指令,连网设备实现设备间的互联互通,云平台用于数据存储和处理,移动终端则是用户与物联网系统进行交互的重要工具。车间物联网的关键技术一般有识别技术、设备集成技术、室内定位技术、网络通信技术、边缘计算技术等。
1.自动识别技术
自动识别技术主要应用在让机器对物料的识别等,像通过PAD对二维码、RFID的识别采集物料信息,通过工业视觉识别相机让机器人获取物料的位置信息等,最典型的应用场所就是智能包装线上对物料的检测。
2.设备集成技术
设备集成技术是指将各种设备整合到一个统一的物联网平台上,实现设备之间的数据共享和协同操作。常见的设备集成技术有DNC技术、OPC接口技术、设备集成平台等。
3.区域定位技术
区域定位技术是指通过GPS、RFID等技术实现对设备和物品的精确定位。位置服务是车间物联网的重要应用场所,车间内部有许多物体存在定位需求,比如AGV、在制品、人员等,常见的定位方式包括WSN、RFID、超宽带(ultra wide band, UWB)等。
4.网络通信技术
车间数据传递通常有2种形式,一是有局域网,二是无线网络。常用的无线网线形式包括WiFi、蓝牙、ZigBee等,5G技术具有更高的速率、更宽的带宽、更高的可靠性以及更低的延时,越来越多的企业也是通过5G技术满足数字化智能车间网络通信方案的解决。
5.边缘计算技术
边缘计算就是靠近物联网边缘的计算、处理、优化和存储。基于边缘计算技术,物联网中的许多控制将通过本地设备实现而无须交由云端,处理过程将在本地边缘计算层完成,在设备端进行数据处理和分析,减少数据传输量,提高响应速度和安全性。
综上所述,物联网技术在制造业中扮演着越来越重要的角色,它不仅可以提高生产效率、节约成本,还可以改善生产环境和产品质量。随着技术的不断发展,物联网必将成为未来制造业的重要支柱,带来更多的创新和机遇。
02
--物联网在MES生产监控的应用--
在现代制造业中,基于车间物联网的MES(制造执行系统)生产监控系统正逐渐成为企业关注的焦点。这种系统通过整合物联网技术和传统MES系统,实现了对生产全过程的实时监控、数据采集与分析,提升了生产效率和质量管理水平。
1.数字采集层
数字采集层是基于车间物联网的MES系统的基础部分,主要负责从生产设备和工艺中实时获取数据。通过传感器、RFID等设备,数字采集层能够准确地采集各种参数数据,如温度、压力、湿度等,实现对生产过程的全面监控。同时,数字化采集使得数据实时可视化,为后续的决策提供了有力支持。
2.现场操作层
现场操作层作为连接数字采集层和数据管理层的桥梁,扮演着至关重要的角色。在现场操作层,生产人员可以通过界面直观地了解生产状态、设备运行情况等信息,实时调整生产计划、监控生产进度。同时,现场操作层也支持远程监控和异常处理,提高了生产响应速度和灵活性。
3.数据管理层
数据管理层是整个系统的核心,负责数据的存储、处理和分析。通过对采集到的数据进行挖掘和分析,数据管理层能够为企业提供生产报表、分析结果、预测模型等关键信息,帮助企业管理层做出科学决策,优化生产流程,提升生产效率。
综上所述,基于车间物联网的MES生产监控系统在数字采集层、现场操作层和数据管理层的协同作用下,为企业实现了智能化生产管理,提高了生产效率和产品质量,是未来制造业发展的必由之路。
03
--物联网技术对数字工厂发展的促进--
物联网技术作为当今信息科技领域的热门话题,已经在各个行业展现出无限的潜力和广阔的应用前景。其中,物联网技术在数字化工厂的应用尤为引人注目,它不仅提高了生产效率,降低了成本,更重要的是为数字化工厂的发展注入了新的活力和动力。
数字化工厂的核心理念是通过数字化、网络化、智能化的手段实现生产制造全过程的数字管理和控制。而物联网技术的迅猛发展为数字化工厂的实现提供了有力支撑。首先,物联网技术使得数字化工厂的现场数据采集变得更加便捷、准确。传感器、RFID技术等设备可以实时监测生产线上各个环节的数据,将数据传输到云端进行分析处理,从而为生产决策提供数据支持。其次,物联网技术实现了数字化工厂的智能化调度和管理,通过大数据分析和人工智能算法优化生产计划,提高生产效率和产品质量。下面以现场数据采集和产品质量追溯为例介绍物联网在数字化工厂的一些应用。
1.现场数据采集
传统工厂中,数据采集主要依靠人工记录或固定式设备采集,存在着数据不准确、延迟等问题。而物联网技术的应用使得生产现场的数据采集更加自动化、智能化。传感器可以实时检测生产设备的运行状态、温度、湿度等关键参数,并将数据通过物联网传送到云端数据库,管理人员可以随时查看实时数据,及时发现问题并进行干预,提高生产效率和安全性。
2.产品质量追溯
在数字化工厂中,产品质量是企业的生命线,而物联网技术为产品质量追溯提供了便利条件。通过在产品中植入RFID标签或二维码等识别码,企业可以实现对产品全生命周期的追踪和管理。当产品出现质量问题时,可以根据RFID标签查询产品的生产过程、原材料来源等信息,及时召回受影响的产品,确保质量安全。
总的来说,物联网技术对数字化工厂的发展起到了至关重要的推动作用。未来,随着物联网技术的不断创新和完善,数字化工厂将迎来更加美好的发展前景,为制造业转型升级注入新的动力。