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物聯網在我國智能工廠應用前景分析_7

未知 2019-06-23 14:08

  在計算機、通信和網絡技術發展的推動下,工業通信技術的發展經歷了20世紀六七十年代的模擬儀表控制系統、20世紀八九十年代的集散控制系統(DCS)和20世紀末的現場總線控制系統(FCS)階段,正朝著智能化和網絡化的方向不斷發展。

  隨著測控系統規模的不斷擴大,降低投資和使用成本成為工業通信技術發展新階段的迫切要求。據美國市場研究機構Freedonia集團統計,2001年全球工業用傳感器的市場份額是110億美元,而安裝和使用成本(主要是布線成本)超過1000億美元,成為阻礙工業通信技術發展的主要難題。在這一背景下,無線傳感器網絡(WSN,Wireless Sensor Network)的低成本、易用、泛在感知等特征引起了人們廣泛的關注。

  目前以WSN、M2M、RFID為核心,結合應用端專業領域知識的物聯網,已成為近期諸多產業發展的關鍵趨勢。尤其是對于需要滿足分散、多點、大范圍的資料收集與運算需求,進一步使物變得智能化的產業或市場,更是物聯網一展身手的所在。而對制造工廠而言,邁向智能化與信息化的智能工廠,更是達到增效節能與更安全的途徑。

  物聯網與工廠生產設備的融合

  物聯網技術目前正逐漸融入到各行各業,從原物料的探勘、生產、物流到送達工廠的整個過程,所有的貨物及裝備都嵌有電子標簽,讓不同的設備可以互相溝通,人和物品以及物品之間都能夠彼此進行交流,成為網絡的一部分,包括原物料的采購、庫存、銷售等領域,都可通過完善優化的供應鏈管理體系,進而提高效率,降低成本。

  此外,物聯網與工廠生產設備的融合,可以對工廠在生產過程中所產生的各種污染源,進行實時監控。把傳感器應用到設備、油氣管道中,可以感知危險環境中工作人員、設備機器、周邊環境等方面的安全狀態信息等。還可對危險物品的運輸進行監控,對每一批運輸、每一批物料的特征進行描述,如此一來,就可以追蹤到每一個貨柜或散貨中的原物料,提供更多的安全保障。

  除了對危化品進行全程跟蹤和監控,工廠在制造過程中,對于水、油、氣的運輸及設備遠程控制的需求,也因為油電雙漲的趨勢,必須變得比過去更加謹慎。而利用RFID可以追蹤和管理油氣資源設施間的輸送環節,提高油氣運輸安全性,并可利用RFID可以遠程遙控油氣管道的閥門開關,平衡油氣流動,進而使設備的管理更加智能化。

  物聯網為各行各業提供前所未有的新機遇

  以美國Valero能源公司為例,Valero的總資產能在10年內由50億美元快速增加至1200億美元,關鍵在就在于通過智能工廠解決方案,有效的保持管理控制能力,并最大限度發揮出了業務集成力。

  Valero首席信息官HalZesch指出,在工廠內有一個數字化大屏幕,屏幕上包含Valero位于三個國家所有工廠的信息,持續監控著20000個資料流程的情況,并對所有信息進行實時匯總。屏幕上還有一個實時報警裝置,通過屏幕上的電子儀表,就可以知道每桶油的能耗是否超過了計劃用量。此外,每名決策人員還可以隨時隨地通過數據終端設備,獲取所需信息。導入智能工廠解決方案后,工廠每年可以因此節省1.2億美元到2億美元的成本。

  此外,物聯網技術用于制造最上游的原物料采集及探勘,也有相當的成效。以石化產業為例,數碼油田的推動,就是產業高度關注的方向。數碼油田其實就是一種全面信息化的油田,即以信息技術為手段,全面實現油田實體和企業的數碼化、網絡化、智能化和視覺化。

  物聯網在數碼油田的核心應用之一,就是油井生產遠程監控系統。該系統可通過傳感器、攝像頭等設備,對油氣井生產數據進行采集,并通過傳輸終端把信息發送至生產管理部門,對信息進行分析管理,掌握油井生產狀況,進行必要的遠程控制,以實現油田高效開發、降低消耗、安全生產、減輕員工勞動強度、提高工作效率和管理水平等目標。

  不論是危化品物流、油氣開發、智能工廠還是數碼油田,物聯網的發展目前已為各行各業信息化進程,提供前所未有的新機遇。根據研究機構iDate估計,2012年在全球將有1.9億的機器設備會通過物聯網,進行連接和信息共享。

  物聯網應用在智能工廠具廣泛的應用前景

  物聯網應用在智能工廠,具有相當廣泛的應用前景,經濟效益和社會效益明顯。導入物聯網的智能工廠,至少可以實現以下五個功能,即:電子工單、生產過程透明化、生產過程可控化、產能精確統計、車間電子看板。通過這五大功能,不但可實現制造過程信息的視覺化,對于生產管理和決策也會產生許多作用。

  如計劃與工廠現場信息共享,可以用更科學的方式排定生產流程;促進生產現場與支持協調同步,減少停機損失;及時發現設備人員等異常,快速做出回應;提高人均效率,減少人工使用;自動采集加工績效,創造公平的勞動環境;資料采擷和利用,支持企業管理層面的科學決策。

  導入物聯網技術的智能工廠,可以將企業信息化的效能,延伸到生產工廠,直達最底層的生產設備,并通過實時監控和預報警機制,彌補企業管理資源的不足,而詳盡的原始資料,可讓企業了解如何快速、大幅度地降低生產成本,持續地提供管理水平、經營績效和綜合競爭力,推進傳統制造業轉型升級。

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