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导入物联网技术 迈向智慧化与资讯化的“智慧工厂”

以WSN(wireless sensor network)、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”变得智慧化的产业或市场,更是物联网一展身手的所在。而对制造工厂而言,迈向智慧化与资讯化的“智慧工厂”,更是达到增效节能与更安全的途径。
关键词: 智慧工厂 物联网 M2M RFID WSN
时间:2012-05-25 10:08 来源:物联网在线 作者:Ken 点击:

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以WSN(wireless sensor network)、M2MRFID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”变得智慧化的产业或市场,更是物联网一展身手的所在。而对制造工厂而言,迈向智慧化与资讯化的“智慧工厂”,更是达到增效节能与更安全的途径。

物联网应用于生产的价值

物联网的概念最早是由国际研究机构Auto-ID中心于1999年提出,即利用全球统一的物品编码作为物品标识,通过RFID等资讯传感技术及设备,通过网络连接所有的物品,实现智慧化识别和管理。

运用RFID技术的物联网可让智慧工厂的价值发挥无遗。

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植入电子标签,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,进行即时监控。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。

除了对危险化学品进行全程跟踪和监控,工厂在制造过程中,对于水、油、气的运输及设备远端控制的需求,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可以远端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慧化。

从生产到原物料取得都能产生效益

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慧工厂解决方案,有效的保持管理控制能力,并最大限度发挥出了业务整合力。

Valero首席资讯官Hal Zesch指出,在工厂内有一个数字大屏幕,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,并对所有信息进行即时汇总。屏幕上还有一个即时警告显示,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,获取所需资讯。导入智慧工厂解决方案后,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,“数字油田”的推动,就是产业高度关注的方向。数字油田其实就是一种全面资讯化的油田,即以信息技术为手段,全面实现油田实体和企业的数字化、网络化、智慧化和视觉化。

物联网在数字油田的核心应用之一,就是油井生产远端监控系统。该系统可通过传感器、摄像头等设备,对油气井生产资料进行采集,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,进行必要的远端控制,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准等目标。

不论是危险化学品物流、油气开发、智慧工厂还是数字油田,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,进行连接和信息共用。

推进传统制造业转型升级

物联网应用在智慧工厂,具有相当广泛的应用前景,经济效益和社会效益明显。导入物联网的智慧工厂,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资讯的视觉化,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用,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;数据采集和利用,支持企业管理层面的科学决策。

导入物联网技术的智慧工厂,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,并通过即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,持续地提供管理水准、经营绩效和综合竞争力,推进传统制造业转型升级。

(责任编辑:zxh007)


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