采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的10個(gè)頂級(jí)工業(yè)4.0用例

極客網(wǎng)·網(wǎng)絡(luò)通信9月20日 如今，工業(yè)4.0領(lǐng)域中的企業(yè)面臨著不斷增長的需求，需要變得更快、更智能、更精簡(jiǎn)、更盈利。智能城市和智能家居正在興起，越來越多的工廠采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化。

物聯(lián)網(wǎng)具有顛覆各行業(yè)領(lǐng)域業(yè)務(wù)模式的潛力。如果實(shí)施得當(dāng)，可以簡(jiǎn)化流程、改進(jìn)決策。并為利益相關(guān)者、合作伙伴和客戶等創(chuàng)造額外價(jià)值。毫無疑問，物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)4.0的主要驅(qū)動(dòng)力。

什么是工業(yè)4.0？ 

工業(yè)4.0是指制造/生產(chǎn)及相關(guān)行業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型以創(chuàng)造更多價(jià)值的過程。許多人認(rèn)為當(dāng)前的數(shù)字化轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)類似于第四次工業(yè)革命。 

工業(yè)4.0關(guān)注制造業(yè)如何通過使用第三方平臺(tái)技術(shù)、創(chuàng)新加速器和IT/OT（運(yùn)營技術(shù)）進(jìn)行轉(zhuǎn)型。這意味著整合網(wǎng)絡(luò)安全、大數(shù)據(jù)、AR/VR、云計(jì)算、自動(dòng)化、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的尖端技術(shù)，以數(shù)字化方式轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)流程和能力。其目的是使企業(yè)更智能、更快速、更具彈性以及更敏捷。

十個(gè)頂級(jí)采用物聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)4.0的行業(yè)應(yīng)用 

以下是采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一些頂級(jí)工業(yè)4.0用例： 

（1）大數(shù)據(jù)與分析 

制造業(yè)通常產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，這可能來自物聯(lián)網(wǎng)傳感器、產(chǎn)量、銷售預(yù)測(cè)和性能數(shù)據(jù)等。還必須處理一系列外部數(shù)據(jù)點(diǎn)和因素，例如市場(chǎng)狀況、政治、氣候等。 但是，在有效存儲(chǔ)、處理和利用這些數(shù)據(jù)時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)問題。 

從歷史上看，人工收集、組織和篩選數(shù)據(jù)是一個(gè)耗時(shí)且費(fèi)力的過程，更不用說收集和分析見解。更糟糕的是，考慮到處理大數(shù)據(jù)方面的效率和熟練程度，而這是對(duì)人類能力和潛力的一種浪費(fèi)。大數(shù)據(jù)和分析工具正在將企業(yè)運(yùn)營的這一方面轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N虛擬的實(shí)時(shí)操作，并且顯著提高應(yīng)用程序的智能化。

 （2）自主機(jī)器人 

雖然像人類一樣智能和靈巧的仿人機(jī)器人的出現(xiàn)還需要一些時(shí)日，但制造自動(dòng)化卻出人意料地成熟。機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于在各種生產(chǎn)線中執(zhí)行重復(fù)的、高精度的任務(wù)。自動(dòng)化機(jī)器人在制造業(yè)中可能帶來的好處是深遠(yuǎn)的：

?促進(jìn)連續(xù)生產(chǎn)，幾乎沒有停機(jī)時(shí)間。 

?保障工作人員的人身安全。 

?通過快速自主的決策提高效率和生產(chǎn)力 

如今，更先進(jìn)的機(jī)器人甚至不需要人工操作。他們可以自我導(dǎo)航，也可以逐項(xiàng)列出并快速完成不同種類的繁重任務(wù)。

（3）模擬和數(shù)字孿生 

數(shù)字孿生是真實(shí)世界對(duì)象的虛擬模擬，例如制造設(shè)備或整個(gè)生產(chǎn)設(shè)施。這些系統(tǒng)最常見的用例是運(yùn)行旨在識(shí)別低效率和改進(jìn)機(jī)會(huì)的模擬。 

它們還可以用于運(yùn)行系統(tǒng)或機(jī)器在特定情況下執(zhí)行的搶先測(cè)試。更重要的是，員工可以在進(jìn)入現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景之前使用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備進(jìn)行培訓(xùn)和教育。當(dāng)與人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)結(jié)合使用時(shí)，這可能特別有效。 

（4）橫向和縱向系統(tǒng)整合 

橫向整合可以確保企業(yè)的機(jī)器、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、流程和人力無縫協(xié)作。另一方面，垂直整合確保這些生產(chǎn)數(shù)據(jù)可供企業(yè)的不同部門使用和操作。 

最終目標(biāo)是為需要它的企業(yè)建立無縫連接和組織范圍內(nèi)的可見性。數(shù)據(jù)應(yīng)該在機(jī)器、員工甚至供應(yīng)鏈或業(yè)務(wù)合作伙伴之間可用和共享。 

例如，這種相互聯(lián)系可以幫助生產(chǎn)為供應(yīng)鏈的延遲做好準(zhǔn)備。或者讓銷售人員根據(jù)其制造績(jī)效做出決策。 

(5)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

在制造環(huán)境中，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通常與收集操作和環(huán)境數(shù)據(jù)的設(shè)備傳感器相關(guān)聯(lián)。這些傳感器是用于通知其他垂直行業(yè)，并制定制造流程和技術(shù)決策的主要數(shù)據(jù)輸入源。除了制造設(shè)備之外，它還可以應(yīng)用于配套設(shè)施和系統(tǒng)，例如空氣過濾和冷卻系統(tǒng)等。這種持續(xù)收集和共享數(shù)據(jù)是幾乎所有其他物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。 

（6）網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù) 

也許物聯(lián)網(wǎng)在企業(yè)的整個(gè)運(yùn)營中的唯一主要缺點(diǎn)是，系統(tǒng)互連程度越高，潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)就越大。任何單一的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都可能成為網(wǎng)絡(luò)攻擊的入口點(diǎn)，可以迅速擴(kuò)散到業(yè)務(wù)運(yùn)營堆棧中的所有其他設(shè)備和系統(tǒng)。

但是，可以通過使用尖端的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)來減輕這種風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)今行業(yè)領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)安全系統(tǒng)利用人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和區(qū)塊鏈等技術(shù)自動(dòng)響應(yīng)攻擊。這些智能安全系統(tǒng)可以防御各種攻擊，從社會(huì)工程到勒索軟件再到DDoS。 

網(wǎng)絡(luò)安全人員可以隔離和清理一部分物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，而不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)停機(jī)。此外，經(jīng)過微調(diào)的配置和訪問控制可以提高整體安全性。 

（7）云計(jì)算 

云計(jì)算為各行業(yè)組織帶來了前所未有的可擴(kuò)展性、靈活性和上市速度的承諾。云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施便宜、安全、快速，并且預(yù)先配置了數(shù)據(jù)冗余和業(yè)務(wù)連續(xù)性措施。 

企業(yè)可以將特定需求和業(yè)務(wù)流程外包給云平臺(tái)，無論是SaaS、CaaS、IaaS還是XaaS。云制造甚至已經(jīng)出現(xiàn)，可以在地理上分散的地點(diǎn)同步制造。 

數(shù)據(jù)可以無限量存儲(chǔ)，所有利益相關(guān)者（包括客戶）都可以輕松快速地訪問。從面向消費(fèi)者的角度來看，云計(jì)算在速度、可用性和可靠性方面提供了許多好處。更不用說在采購、維護(hù)和運(yùn)營基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)降低管理成本。 

（8）增材制造(AM) 

增材制造(AM)是3D打印的工業(yè)生產(chǎn)名稱。3D打印本身就是通過分層添加更多材料來制造產(chǎn)品的過程。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)或3D對(duì)象掃描儀可用于創(chuàng)建對(duì)象的數(shù)字模型，然后可以進(jìn)行3D打印。 

這為制造商提供更多的機(jī)會(huì)，包括眾包設(shè)計(jì)、創(chuàng)意和用戶生成的內(nèi)容。甚至人工智能也可以與大數(shù)據(jù)相結(jié)合，以創(chuàng)造人工智能產(chǎn)生的創(chuàng)新或發(fā)明。 

（9）人工智能與制造 

以上提到了人工智能在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的多種用途。公平地說，由于人工智能在速度、效率和自動(dòng)化方面的潛力，將不可避免地滲透到幾乎所有的數(shù)字技術(shù)中。 

人工智能已經(jīng)在預(yù)測(cè)市場(chǎng)趨勢(shì)、供需甚至維護(hù)方面得到了廣泛的應(yīng)用。 而在大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)的幫助下，人工智能的潛力只會(huì)越來越大。例如，機(jī)器可以獨(dú)立于人工輸入來識(shí)別和解決效率低下的問題。 

（10）AR和VR

由于期望與現(xiàn)實(shí)之間的不一致，AR和VR的發(fā)展也許會(huì)遇到挫折。然而，它現(xiàn)在作為一種跨越所有載體的變革性技術(shù)，將會(huì)再次取得進(jìn)展。 

AR技術(shù)可以讓用戶在現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)訪問豐富的場(chǎng)景數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)管理員佩戴AR設(shè)備走過倉庫時(shí)，很容易看到某一包裹的信息。管理人員甚至可以收到即時(shí)警報(bào)、工具提示或危險(xiǎn)材料警告。 

AR和VR技術(shù)都可用于使用沉浸式、逼真的模擬方式進(jìn)行訓(xùn)練，并且可以與數(shù)字孿生結(jié)合使用。 

對(duì)工業(yè)4.0物聯(lián)網(wǎng)的到來做好準(zhǔn)備 

需要注意的是，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅僅為大型企業(yè)所用；中小企業(yè)也有大量的用例。雖然智能工廠的理想比以往任何時(shí)候都更容易實(shí)現(xiàn)，但企業(yè)需要對(duì)工業(yè)4.0物聯(lián)網(wǎng)的到來做好準(zhǔn)備。

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