本文整理了物聯網在制造業中的一些關鍵應用，這些應用使用了傳感器、有線和無線連接器等核心產品的構建模塊，同時著眼于這種創新如何幫助制造商轉變其設計，構建和維護其產品的方式。

七種工業物聯網的關鍵應用

一、自動駕駛汽車：自由漫游的機器人在工廠車間內移動

德勤說，機器人的行進進展順利，無數自動駕駛汽車已經進入工廠車間，以提高常規操作的速度和準確性。在物聯網的支持下，這些自由漫游機器人可以比以往任何時候都得到更大程度的協調，從而使它們能夠以可控和可預測的方式執行自動化任務，并且無需人工監督。這使他們有潛力改善制造工廠內部的運營，尤其是在部件處理和運輸等領域，從而提供了提高生產率，降低風險，降低成本和改善數據收集的機會。這使工人可以將精力集中在高價值的活動上，例如生產和裝配。

從歷史上看，自動引導車輛和傳送帶已被安裝為在工廠內運輸材料和零件的一種手段。但是，大多數這些系統都依賴于沒有偏差的預設路線。

現在，隨著機器人技術，傳感器，3D相機，5G連接，軟件和人工智能等技術的融合，機器人能夠安全地在工廠車間內導航。一些具有前瞻性的制造商在采用此類系統方面處于領先地位。例如，在意大利，汽車系統制造商佛吉亞(Faurecia)正在使用MobileIndustrialRobots的自動駕駛汽車來提高物流效率。這些組織共同努力，重新組織了佛吉亞的工廠布局，以允許機器人使用其內部地圖導航其路線。工人通過智能手機，平板電腦或個人計算機界面與機器人進行交互，只需按一下按鈕即可指示其職責。

二、機器利用率：充分利用工業資產

沒有制造商愿意投資昂貴的資本設備，只是看到它未得到充分利用而沒有賺到錢。這就是為什么IoT體系結構已成為監視機器利用率的一種流行而強大的方法-通過儀表板向操作員發送有價值的性能數據，以使他們知道與其他設備相比，哪種機器最有效地工作。這些平臺可以主要通過消除因資產表現不佳引起的瓶頸而成為改善工廠車間生產的關鍵驅動力。它們還可以用于比較一個或多個站點上計算機的性能。

最近，MachineMetrics已與總部位于明尼蘇達州的緊固件和工具制造商Fastenal合作，應用可監控工廠車間生產的IoT平臺。該軟件可以通過將MachineMetricsEdge耦合到控件的以太網端口來連接到任何現代CNC機器，而較舊的機器可以通過數字和模擬IO模塊將數據直接共享到云中。

在Fastenal案例中，該軟件可以按小時，班次，日，周和月深入了解機器利用率，從而發現提高效率的機會。MachineMetrics說，這使前三個月的機器利用率提高了11%，這意味著產量增加了100小時，并且增加了15萬個零件的產量。

三、操作員的生產力：相連的工具消除了人為錯誤

中小型制造工廠可能包含數百種形狀和大小各異的操作員工具，這些工具可用于多種功能。對于大型工廠，該數字可能會增加到數千。現在想象一下，如果所有這些錘子，鉆頭，扭矩扳手和剪子始終可以即時放置，并且永遠不會在一組特定的操作參數之外錯誤地使用它們。這是基于IoT的連接工具的承諾，可大大提高操作員的生產率。

空中客車公司和博世在這一領域處于領先地位，“未來工廠”計劃采用了連接的鉆孔，測量和擰緊工具。在航空航天工廠中，這些過程可以在多個工作單元上進行，并且可以由不同的操作員執行。因此，空中客車公司說，通過使手動工具更加智能化，具有改善這些過程的巨大潛力，更多信息盡在振工鏈。

其他制造公司也紛紛效仿。例如，GEAviation的工人一直在將具有WiFi功能的扭矩扳手與混合現實耳機相結合，以確保很好地擰緊螺栓。這一切都是為了提高操作員的生產率，提高產品質量并消除昂貴的返工。

四、電源管理：樓宇自動化可降低能源成本

就其本質而言，制造需要大量能源，而這又會占很大一部分運營成本。因此，工廠所有者和管理人員越來越多地轉向基于IoT的建筑管理系統，以通過一個IP主干連接傳感器，執行器，控制器和其他設備，從而實現對能源使用，照明，HVAC和消防安全系統的監控。還可將這些數據與來自更廣泛的數據集的信息(例如天氣預報)和財務信息(例如電價和其他公用事業的價格)相結合，以更全面地了解建筑物管理。這種類型的建筑正在制造環境中得到越來越多的采用，以使建筑更智能，更可持續和更高效，更多信息盡在振工鏈。

例如，BAESystems已與施耐德(Schneider)合作，在其英國的一家生產工廠中安裝了Ecostruxure樓宇管理系統平臺。

在這種特殊情況下，Ecostruxure平臺將用于監視倉庫和辦公室區域內的HVAC，以及其他設備，包括分層風扇，熱回收單元和面板加熱器。在系統配置方面，系統集成商Aimteq為辦公室和倉庫構建了兩個面板，其中包含SchneiderSmartXAS-P控制器和I/O模塊以及直觀的觸摸屏平板顯示器。

五、質量控制：視覺系統一次又一次提供優秀的產品

更快，更靈活的生產線可能是滿足客戶需求的關鍵，但是如果監控不夠徹底，也會對質量控制產生負面影響。如今，隨著工廠尋求自動化來代替諸如人工檢查之類的任務，正在使用新技術來確保與質量參數之間沒有偏差。越來越多的人眼替代功能已經由具有IoT功能的高像素攝像頭視覺系統與其他設備(如聲傳感器)以及高性能圖像處理軟件結合起來執行。這些可以用來識別缺陷，例如大小，形狀或表面處理，并檢查標簽，條形碼或QR碼的準確性和可讀性。然后，這些信息可以循環回到生產線的早期階段，從而使生產經理可以在采取糾正措施之前識別并分類問題的根本原因。隨著時間的流逝，可以應用人工智能來從反饋中學習，并不斷完善和改進生產過程。

這種視覺系統已在整個制造業中使用，以監視各種產品的質量，包括電子設備，消費品和金屬制成的零件。例如，汽車零部件供應商Getrag一直在使用視覺系統檢查牙齒和離合器主體零件，向工程師提供不合格零件的實時數據以及制造過程中出現的趨勢。目的是提高產品質量，減少昂貴的返工并提高品牌聲譽。

六、智能物流：實時跟蹤資產

產品交付后，物聯網對制造商的好處不會消失。確實，交付和物流功能已成為數字化的主要受益者之一，資產跟蹤傳感器能夠提供有關資產位置，周圍溫度，濕度和運動的實時信息。這些智能物流系統現在受益于通過低功率，廣域蜂窩和非蜂窩技術(例如LoRa和NarrowbandIoT)提供的各種連接選項。這些網絡安全，無縫地將傳感器數據流傳輸到云中，從而根據所需的延遲，數據速率和操作范圍提供廣泛的性能。

最新的供應鏈物流軟件意味著制造商可以通過筆記本電腦和智能手機等設備上易于閱讀的儀表板來跟蹤其資產的移動，從而使管理人員可以全面了解出庫物流功能。

制造業有望成為采用資產追蹤的主要行業之一，尤其是食品和飲料行業，渴望利用它來更快，更有效地運輸易腐貨物，并且損失更少。

最近，Hoopo與PolymerLogistics之間的合資企業使用LoRa提供了對托盤和集裝箱的完整IoT跟蹤，這意味著無需GPS即可定位資產。這樣可以保持設備的低功耗并延長電池壽命，同時實時提供資產數據。

七、可穿戴設備：始終確保工人安全

可穿戴式技術可能通過使用健身監測器與消費者領域緊密相關，但它也在工業環境中帶來了巨大的收益。例如，在制造業中，可穿戴設備正越來越多地用于確保工人的安全，而佩戴在身體上的傳感器則可用于監測環境條件并提供對生命體征(例如溫度，脈搏和呼吸頻率)的洞察力。

通過將個人防護設備與傳感器或射頻識別技術一起嵌入，它們成為工業物聯網中的邊緣設備，收集和傳輸數據以提供見解。

這些互聯的工人平臺旨在更有效地管理工人安全，特別是在只有員工獨自執行任務或處理潛在危險物質的制造工廠中。它還可以作為降低組織合規性和管理成本的一種手段。同時，出于人體工程學的原因，可穿戴設備也被用于制造業，以減少體育鍛煉對工人身體造成的傷害。

德國汽車制造商奧迪正在使用的沖壓車間一直在使用外骨骼人體工程學輔助工具，以在工人搬運和搬運重物時為其提供支持。外骨骼還允許工人在需要時采取坐姿。

事實證明，這些功能可將背部的壓力減少20%至30%，并長期保持健康的姿勢。此類設備越來越多地支持物聯網，從而使職業健康專家能夠通過正確的監管協議，更符合人體工程學的目的利用更準確的數據。