物联网在我国智能工厂应用前景分析_0

2019-06-10 14:06

  在计算机、通信和网络技术发展的推动下,工业通信技术的发展经历了20世纪六七十年代的模拟仪表控制系统、20世纪八九十年代的集散控制系统(DCS)和20世纪末的现场总线控制系统(FCS)阶段,正朝着智能化和网络化的方向不断发展。

  随着测控系统规模的不断扩大,降低投资和使用成本成为工业通信技术发展新阶段的迫切要求。据美国市场研究机构Freedonia集团统计,2001年全球工业用传感器的市场份额是110亿美元,而安装和使用成本(主要是布线成本)超过1000亿美元,成为阻碍工业通信技术发展的主要难题。在这一背景下,无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Network)的低成本、易用、泛在感知等特征引起了人们广泛的关注。

  目前以WSN、M2M、RFID为核心,结合应用端专业领域知识的物联网,已成为近期诸多产业发展的关键趋势。尤其是对于需要满足分散、多点、大范围的资料收集与运算需求,进一步使物变得智能化的产业或市场,更是物联网一展身手的所在。而对制造工厂而言,迈向智能化与信息化的智能工厂,更是达到增效节能与更安全的途径。

  物联网与工厂生产设备的融合

  物联网技术目前正逐渐融入到各行各业,从原物料的探勘、生产、物流到送达工厂的整个过程,所有的货物及装备都嵌有电子标签,让不同的设备可以互相沟通,人和物品以及物品之间都能够彼此进行交流,成为网络的一部分,包括原物料的采购、库存、销售等领域,都可通过完善优化的供应链管理体系,进而提高效率,降低成本。

  此外,物联网与工厂生产设备的融合,可以对工厂在生产过程中所产生的各种污染源,进行实时监控。把传感器应用到设备、油气管道中,可以感知危险环境中工作人员、设备机器、周边环境等方面的安全状态信息等。还可对危险物品的运输进行监控,对每一批运输、每一批物料的特征进行描述,如此一来,就可以追踪到每一个货柜或散货中的原物料,提供更多的安全保障。

  除了对危化品进行全程跟踪和监控,工厂在制造过程中,对于水、油、气的运输及设备远程控制的需求,也因为油电双涨的趋势,必须变得比过去更加谨慎。而利用RFID可以追踪和管理油气资源设施间的输送环节,提高油气运输安全性,并可利用RFID可以远程遥控油气管道的阀门开关,平衡油气流动,进而使设备的管理更加智能化。

  物联网为各行各业提供前所未有的新机遇

  以美国Valero能源公司为例,Valero的总资产能在10年内由50亿美元快速增加至1200亿美元,关键在就在于通过智能工厂解决方案,有效的保持管理控制能力,并最大限度发挥出了业务集成力。

  Valero首席信息官HalZesch指出,在工厂内有一个数字化大屏幕,屏幕上包含Valero位于三个国家所有工厂的信息,持续监控着20000个资料流程的情况,并对所有信息进行实时汇总。屏幕上还有一个实时报警装置,通过屏幕上的电子仪表,就可以知道每桶油的能耗是否超过了计划用量。此外,每名决策人员还可以随时随地通过数据终端设备,获取所需信息。导入智能工厂解决方案后,工厂每年可以因此节省1.2亿美元到2亿美元的成本。

  此外,物联网技术用于制造最上游的原物料采集及探勘,也有相当的成效。以石化产业为例,数码油田的推动,就是产业高度关注的方向。数码油田其实就是一种全面信息化的油田,即以信息技术为手段,全面实现油田实体和企业的数码化、网络化、智能化和视觉化。

  物联网在数码油田的核心应用之一,就是油井生产远程监控系统。该系统可通过传感器、摄像头等设备,对油气井生产数据进行采集,并通过传输终端把信息发送至生产管理部门,对信息进行分析管理,掌握油井生产状况,进行必要的远程控制,以实现油田高效开发、降低消耗、安全生产、减轻员工劳动强度、提高工作效率和管理水平等目标。

  不论是危化品物流、油气开发、智能工厂还是数码油田,物联网的发展目前已为各行各业信息化进程,提供前所未有的新机遇。根据研究机构iDate估计,2012年在全球将有1.9亿的机器设备会通过物联网,进行连接和信息共享。

  物联网应用在智能工厂具广泛的应用前景

  物联网应用在智能工厂,具有相当广泛的应用前景,经济效益和社会效益明显。导入物联网的智能工厂,至少可以实现以下五个功能,即:电子工单、生产过程透明化、生产过程可控化、产能精确统计、车间电子看板。通过这五大功能,不但可实现制造过程信息的视觉化,对于生产管理和决策也会产生许多作用。

  如计划与工厂现场信息共享,可以用更科学的方式排定生产流程;促进生产现场与支持协调同步,减少停机损失;及时发现设备人员等异常,快速做出回应;提高人均效率,减少人工使用;自动采集加工绩效,创造公平的劳动环境;资料采撷和利用,支持企业管理层面的科学决策。

  导入物联网技术的智能工厂,可以将企业信息化的效能,延伸到生产工厂,直达最底层的生产设备,并通过实时监控和预报警机制,弥补企业管理资源的不足,而详尽的原始资料,可让企业了解如何快速、大幅度地降低生产成本,持续地提供管理水平、经营绩效和综合竞争力,推进传统制造业转型升级。

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