物聯網如何推動數字化轉型
對于越來越多的公司而言,物聯網(IoT)技術已經超越了試驗階段,如今已應用在重要的業務流程中,從而為其提供了競爭優勢。
例如,集成設備生產商Sanmina公司利用聯網的傳感器和云計算技術來提高產量,同時解決了物聯網數據面臨的安全挑戰。
輪胎制造商米其林公司已經使用物聯網(IoT)來提高其供應鏈的可見性,實時跟蹤集裝箱的海上運輸過程,并在此過程中提高客戶滿意度。
體育科技廠商Hudl公司提供了視頻工具,使教練和運動員能夠更細致地查看比賽表現,并且已經找到使用物聯網實現視頻處理自動化的方法。
這樣的例子展示了物聯網如何解決企業面臨的特定需求和挑戰,并為客戶帶來好處。以下將展示這三家廠商如何將物聯網用于促進數字化轉型。
Sanmina:提高工廠績效和產品質量
集成設備制造商Sanmina公司于2016年開始了物聯網之旅。該公司希望提高其位于愛爾蘭弗莫伊的工廠設備的整體設備效率(OEE)。整體設備效率(OEE)是制造行業的標準指標,用于衡量生產設施的使用狀況及其在計劃運行期間的全部潛力。
Sanmina公司42Q業務部門首席業務官Rajeev Gollarahalli表示,該公司希望其工廠的生產線實現完全自動化生產。
Gollarahalli說,Sanmina公司的物聯網系統涉及多種協同工作的技術。其自主開發的42Q云計算制造執行系統(MES)運行在AWS云平臺上。還包括用于監視和調整環境以保持對環境溫度和濕度的極其嚴格控制的傳感器,以及來自AWS公司和谷歌公司基于云計算的人工智能(AI)平臺。
該公司還依靠計算機維護管理系統使用從安裝在生產設備上的物聯網設備收集的數據來安排維護和校準工作。
Gollarahalli表示,除了完成整體設備效率(OEE)的工作外,其生產工廠還需要實時查看和補充原材料,以確保原材料供應不會出現延誤。采用物聯網技術的自動化車輛會及時將物料從倉庫運送到車間進行生產,然后在物料交付完成時提醒操作人員。
Gollarahalli說,由于物聯網的部署,其在愛爾蘭的工廠提高了生產設備和生產線的整體設備效率(OEE),并實現了車間內原材料的無縫補給,從而避免了材料供應的延遲。
該公司于2017年啟動了另一項物聯網計劃,這次涉及在墨西哥瓜達拉哈拉的工廠生產充電系統。該過程需要將來自Kuka Robotics公司的30多個工業機器人集成到云計算制造執行系統(MES)中,以確保從正在制造的設備中準確組裝和收集數據。
在制造過程中需要進行的檢查項目很多,其中包括組件和頂層流量檢查,使用安裝在機器人上的傳感器進行的自動螺絲扭矩測量以及使用HTTP協議和Modbus(一種通常用于連接工業設備的事實上的標準通信協議)提取的數據電子設備。
Gollarahalli說,用于連接機器人并與之對話的中間件是42Q部門定制的產品。他說:“Sanmina公司每天從機器人那里收集大約500,000條不同的離散數據,并將匯總的數據用于數據分析,以改善部署在生產線上以控制質量的實時決策模型。”
他表示,Sanmina公司在墨西哥的工廠部署的物聯網確保了充電設備的組裝和數據收集,并使其設備的整體設備效率(OEE)提高了12%,還有助于將充電設備容量提高10%以上,同時將缺陷類型減少8%以上。
迄今為止,Sanmina公司已在其全球各地工廠的25,000臺制造設備上采用了物聯網技術,從而使軟件可以直接從機器收集數據,控制生產,并在需要時進行工程干預。
Gollarahalli說,物聯網的最大挑戰之一是安全性。他說:“盡管保護收集的數據的問題是一個明顯的挑戰,但物聯網設備可以成為進入企業網絡的門戶。在某種程度上,這是一個更大的問題,需要復雜的網絡配置以及身份驗證技術來阻止黑客獲得訪問權限。”
他表示,其他挑戰包括能否攝取和處理大量流數據以用于在生產工廠做出近乎實時的決策。這可以通過結合邊緣計算和復雜的數據壓縮與傳輸技術來解決。
米其林:提高供應鏈知名度
全球知名輪胎制造商米其林公司的供應鏈部門與物聯網服務提供商Sigfox公司和咨詢機構Argon Consulting公司開展合作,推出了一個物聯網系統來實時跟蹤海運集裝箱的運輸過程。
米其林公司企業風險互聯移動業務高級副總裁Pascal Zammit說,“客戶的滿意度對我們至關重要,我們希望能夠在任何給定的時間向客戶提供準確的實時貨運信息。但是要獲得全球供應鏈的這種可見性是非常困難的。國際運輸可能會受到各種影響,例如,如果一個集裝箱錯過了其在船上的裝貨位,就只能等待下一艘輪船可用的空間,則可能會導致貨物到達最終目的地的時間推遲一周。”
此外,米其林公司還為大多數運輸途中的貨物提供了資金支持,而準時交貨對于確保企業的健康現金流至關重要。
Zammit說,“在啟動物聯網計劃之前,我們開始使用來自數字平臺的信息,我們通過采用傳統的西格瑪方法來改善我們的供應鏈。但是,數據質量不足以達到我們所需要達到的客戶滿意度和庫存水平,特別是在遇到例如冰雪和暴風雨等災害的情況下。”
因此,米其林公司的供應鏈部門轉向采用物聯網技術。Zammit說,“我們希望找到一種負擔得起且可持續的解決方案,以持續跟蹤海運集裝箱的行程,并為客戶提供最佳體驗和最準確的信息。”
Zammit說,該小組與Argon公司合作采用現有的物聯網跟蹤器和技術,并尋找方法為其特定的用例開發和優化工具。而數據質量和定位精度是關鍵因素。
Zammit說,米其林公司每年都會發送15萬個以上集裝箱的產品,因此,當開始考慮采用物聯網技術時,該公司有兩個主要要求:其跟蹤系統必須價格合理并且能耗低。
他表示,雖然市場上并不缺乏跟蹤產品,但許多產品的價格都很高,而且需要大量采用電池,所以這些產品都不太理想。現有跟蹤產品面臨的其他挑戰包括電池壽命短,并且難以從集裝箱內部對外傳輸數據。
低功耗網絡提供商Sigfox公司可以為米其林公司提供價格合理的跟蹤器,并在企業運營的每個國家/地區都提供網絡連通性。該公司專用的低帶寬無線網絡專門設計用于將簡單、低功耗和低成本的物聯網設備連接到全球互聯網。
該部門與兩家公司合作設計和開發了一個物聯網系統,其中包括使追蹤器能夠檢測物理運動的算法。因此,該系統能夠報告貨物裝卸等具體行動,并監測集裝箱內部狀況,如溫度和濕度。
將物聯網設備連接到網絡,并允許在遠程傳輸少量數據。這使米其林公司能夠以比傳統網絡低得多的成本獲得所需的基于物聯網的數據和見解。
借助物聯網系統,該部門可以查看發貨狀態并獲取特定事件的通知。Zammit說,米其林公司節省的時間和成本相當可觀,并對客戶滿意度產生了積極影響。這個跟蹤系統使其庫存減少了10%,預計產品交付時間的準確性提高了40%。
該系統還具有可擴展性和可重用性,大多數物聯網設備的使用壽命長達四年。Zammit說:“這對于國際托運商來說至關重要,因為集裝箱的運營過程并不容易跟蹤,跟蹤設備也并不容易更換。”
Hudl:運動視頻處理的自動化
Hudl公司是一家為教練和運動員提供工具來審查比賽錄像以改善團隊合作的公司。該公司的產品之一是名為Hudl Focus的智能攝像頭,它使用由AWS公司云平臺支持的物聯網系統將自動錄制比賽視頻并上傳到Hudl公司的平臺。
Hudl公司工程總監Joel Hensley說,“我們通常從教練那里聽到的最大的痛點之一就是需要求助他人錄制比賽,然后將視頻上傳到Hudl公司。”
在2018年1月,該公司開始開發Hudl Focus產品,以便利用Nvidia Jetson(來自Nvidia公司的一系列嵌入式計算板)以及AWS公司的物聯網服務帶來的技術優勢,將智能的聯網攝像頭應用到美國各地的高中。然后,該公司向美國各高中的籃球隊發布了限量版Beta版本,隨后在2019年發布了更廣泛的版本。
Hudl Focus的智能攝像頭具有多個鏡頭,其拍攝視野可以達到180度,并根據籃球和排球隊的比賽情況生成放大的視圖。然后,教練可以使用Hudl Focus移動應用程序來遠程控制攝像頭。攝像頭之間的來回通信由AWS IoT服務提供支持。
該移動應用程序與Hudl公司的應用程序編程接口(API)通信,并且Hudl公司的后端系統通過AWS公司提供的軟件開發套件與AWS IoT集成。然后,攝像頭使用在Ubuntu中運行的Python服務連接到AWS IoT。
Hensley說:“除了通過物聯網啟動和關閉攝像頭,我們還使用物聯網向攝像頭推出軟件更新以及存儲設備配置和系統設置。AWS IoT消除了與在某個特定時刻可能在線或可能不在線的物理設備進行來回通信所需的許多繁重工作,這使我們可以花費更多的時間為教練開發更多增值功能,而不是構建基礎功能。”
教練從物聯網提供的彈性中受益,因此,即使攝像頭離線關閉,教練也可以安排比賽,一旦攝像頭重新啟動運行,教練就會處理消息并確保記錄比賽過程。
Hudl公司使用的AWS IoT提供的最新功能之一是安全隧道,它使Hull公司可以使用安全外殼(一種加密網絡協議)在需要執行故障排除或維護設備的情況下訪問遠程環境中的設備。