責編 | 寇雪芹

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出品 | CSDN云計算（ID：CSDNcloud）

明天，工廠里沒有人

智能工廠可以靈活應對各種情況的新時代智能化工廠，即便沒有人的參與，智能工廠也可以通過聯(lián)網(wǎng)的制造設備完成信息交換，自行調(diào)度需要的零件或自動完善制造工序。它也被稱為“可以自主思考的工廠”，可以應對實時訂單并做出靈活的應對，完成生產(chǎn)任務。

生產(chǎn)設備可時刻根據(jù)網(wǎng)絡信息同時生產(chǎn)設計不同的產(chǎn)品，以此實現(xiàn)大量生產(chǎn)和訂單生產(chǎn)的有機結(jié)合，這就是“大量客制化”。它可以按照顧客的需求，通過接收計算機的指示逐一生產(chǎn)規(guī)格不同的定制產(chǎn)品。

實現(xiàn)智能工廠的另一具體需要解決的課題是現(xiàn)場總線?，F(xiàn)場總線是一種規(guī)格，它利用數(shù)字通信實現(xiàn)工廠的生產(chǎn)裝置和控制器之間信號交互。用于控制制造裝置的發(fā)動機的PLC（Programmable Logic?Controller）等之間的交流，控制器和傳感器、發(fā)動機之間的交流都逐漸實現(xiàn)了數(shù)字化。這個層面上的通信和網(wǎng)絡通信不同，它并非文本數(shù)據(jù)，而是測量數(shù)據(jù)或操作的信號，因此需要通信具有實時性。CAN就是現(xiàn)在總線的實例之一。

在智能工廠中，不同廠家的生產(chǎn)設備連接網(wǎng)絡，由高層的計算機發(fā)出指令，可實現(xiàn)不同產(chǎn)品的同時生產(chǎn)。這要求生產(chǎn)工序中從傳感器、PLC到企業(yè)服務器都具有一貫性和靈活性。而OPC-US正可以滿足這個要求。它是一個通信規(guī)格，不論是廠家還是操作系統(tǒng)都可用它實現(xiàn)進程控制。ORiN是旨在解決現(xiàn)場總線問題的國際標準，它為日本的工廠內(nèi)的各種設施提供了統(tǒng)一的連接方式。

實現(xiàn)智能工廠，就是利用傳感器收集現(xiàn)實世界（Physical System）的數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡空間（Cyber System）中予以解析，并將分析結(jié)果反饋到現(xiàn)實世界中來。這樣便可以構(gòu)筑信息物理系統(tǒng)（CPS：Cyber PhysicalSystem）。

工業(yè)實時網(wǎng)絡

工業(yè)實時網(wǎng)絡通過讓事物連接互聯(lián)網(wǎng)，可收集到各種各樣的數(shù)據(jù)并對其加以分析，這樣便可構(gòu)筑一個向顧客提供價值的開放的全球化網(wǎng)絡。美國General Electric（GE）公司、因特爾公司、Cisco Systems公司、IBM公司、AT&T公司為主帶，全球100多家公司都加入了該網(wǎng)絡。

雖然工業(yè)4.0的中心在于生產(chǎn)制造業(yè)的生產(chǎn)力改革，但工業(yè)實時網(wǎng)絡卻主要面向能源、健康醫(yī)療、生產(chǎn)制造業(yè)、公共、運輸這五個領(lǐng)域。

將從現(xiàn)實世界中收集到的大數(shù)據(jù)存儲在網(wǎng)絡空間并加以分析，進而得出新的見解，采取更加有效的行動。具體而言，就是將各種產(chǎn)品和服務信息收集到數(shù)據(jù)湖中，通過分析這些數(shù)據(jù)，運用其成果對產(chǎn)品進行保養(yǎng)或維護，或?qū)⑵溥\用到新產(chǎn)品或新型服務的開發(fā)中。

數(shù)據(jù)湖不定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并存儲大量的大數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將在數(shù)據(jù)分析階段被解析。它使用美國GE公司開發(fā)的名叫“Predix”的云端（IoT平臺）作為其基礎(chǔ)軟件。

利用傳感器從現(xiàn)實世界收集數(shù)據(jù)，并在網(wǎng)絡空間予以解析，再將分析結(jié)果反饋到現(xiàn)實世界中，這就是信息物理系統(tǒng)（CPS）。

在產(chǎn)品或生產(chǎn)設備上安裝傳感器，可收集、存儲其工作或靜止時的溫度、濕度、壓力等工作情況，并利用解析供給分析收集到的數(shù)據(jù)。這樣便可以發(fā)現(xiàn)制造過程中或能源利用上的浪費情況，或者將分析結(jié)果應用到檢修保養(yǎng)工作中。GE公司在噴氣式發(fā)動機中安裝傳感器，并對發(fā)動機的工作情況進行實時監(jiān)控，進而做到預先準備需要更換的零件，更好地保養(yǎng)發(fā)動機。

智能建筑

下面介紹“小松”的建設機械工作管理系統(tǒng)KOMTRAX。該系統(tǒng)在挖掘機等建筑機械上安裝GPS或通信設備，進而幫助制造廠家掌控其工作情況，便于機器的維護。

工業(yè)實時網(wǎng)絡的概要

該系統(tǒng)最初是作為防盜竊定位系統(tǒng)被開發(fā)的，但在維護保養(yǎng)方面也起著重要的作用。用戶可以通過網(wǎng)絡確認機器的情況。該系統(tǒng)使用了移動電話網(wǎng)絡和Orbcomm低軌道衛(wèi)星通信網(wǎng)絡，在國外也可以使用。

車載終端設備裝設了RS-232C和CAN，并使用GPS完成定位。我們可以通過無線網(wǎng)絡確認重型機器的實時位置、發(fā)動機工作情況、燃料剩余量、水溫、耗材的更換時間等信息。

該功能從1999年起作為可選裝置供用戶選擇，2001年后則成為了標準配置。隨著該技術(shù)的發(fā)展，2015年起智能建筑開始興起，從云端實現(xiàn)重型機器的管理，整理收集建設現(xiàn)場的信息。

KOMTRAX概要

智能建筑利用管理施工現(xiàn)場必要信息進行的云平臺（IoT平臺）“KomConnect”和可以自動操作挖掘機挖頭的ICT挖掘機等，可對現(xiàn)場的全部情況進行有機連接，進而窺探“未來的現(xiàn)場”。利用無人駕駛飛機或3D掃描儀可以生成高精度三維現(xiàn)場數(shù)據(jù)。操作員在操作這些利用上述數(shù)據(jù)實現(xiàn)了自動操控的ICT挖掘機時，只需要控制挖掘機前后移動即可完成作業(yè)。因此，即使是經(jīng)驗較少的操作員，也可以順利完成與熟練操作員難度相同的作業(yè)，實現(xiàn)了施工作業(yè)的高效化。

對于 IoT 在產(chǎn)業(yè)界的發(fā)展，你怎么看？

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總結(jié)

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