工業物聯網與可穿戴式技術在設備管理中的應用

--【導讀】--

工業物聯網實施商業模式面臨成本、風險和技術門檻三高問題,應充分考慮戰略和戰術兩個層面,工業可穿戴技術可廣泛應用于智能工廠,這一技術有巨大的發展潛力和市場空間。

一、智能制造最新動向

1.國家級戰略

在智能制造時代,世界各國紛紛出臺戰略迎接新的工業革命,這些戰略包括德國的工業4.0戰略計劃、美國的國家機器人計劃和制造業創新計劃、英國的智能制造計劃和高價值制造計劃、歐盟的智能制造系統2020計劃。在此背景下,中國順應時代要求,因地制宜地提出了“中國制造2025”戰略計劃和“互聯網+”計劃,工信部根據這些戰略計劃開展了“智能制造試點示范”和“智能制造專項”等計劃,力爭讓中國向“兩化融合、創新驅動”轉變,從制造大國向制造強國轉變。

2.智能工廠

中國、美國和德國三國戰略的相同點和突破口都是智能工廠,在智能工廠模式下,能實現設備數據智能采集和可視化展現,基于大數據分析以支持決策,達到生產過程的管理與控制。其中,譚建榮院士更在是《智能制造環境下的工業工程:關鍵技術與產品應用》一文中提出了智能工廠的十大關鍵技術。

智能工廠的十大關鍵技術

3.流程工業實施智能制造

中國工程院院士柴天佑提出了流程工業實施智能制造的幾大要點,包括:

??????? 提出流程工業的智能制造模式應該是智能優化制造

??????? 開展智能制造需要分層次進行,第一層是引領企業的示范工程,選擇最領先的企業,并形成一種機制

??????? 第二層是利用大數據、云計算、工業互聯網、移動計算等新技術,搭建面向不同行業的兩化融合技術創新服務平臺和企業生產管理信息服務平臺

4.工業物聯網

工業物聯網聚“五流”于“一網”:物流、信息流、決策流、工作流、金融流。

工業物聯網的”五流一網“


二、工業物聯網技術應用

1.工業物聯網門道技術

門道技術(Gateway Cloud Platform)實際上有三層應用

??????? 云對象:云資產、云物件,對應于移動端應用

??????? 物聯網門:不動門道、移動門道,對應于云服務平臺

?? ? ?? 物聯網門道服務:通用基礎模塊、業務云服務決策系統,對應于后臺辦公臺應用

門道技術三層應用

第一層云對象中,實際是指人、信、物/機系統,這里可以看成是Cyber-Physical System (CPS)=物/機Assets +智信化技術CyberTech。

第一層:云對象

第三層的門道服務中通用基礎模塊就包括了物聯網門道技術、可視化追溯性工具、數據源互操作服務和標準數據框架,每個模塊中都有不同的特點。

各項技術的特點

2.工業物聯網實施商業模式

工業物聯網應用中,商業模式將會面臨三高問題:成本高、風險高和技術門檻高。

工業物聯網流程

3.工業物聯網應用效果:5M+3N

5M+3N

4.工業物聯網實施戰略戰術

戰略上:適量自動化

工具化的自動化,自動化的信息化,信息化的智能化,智能化的人性化

戰術上:深度精細化

復雜的簡單化,簡單的標準化,標準的流程化,流程的工具化


三、可穿戴技術與設備管理

1.案例:大型家電制造企業

某空調有限公司擁有多個大型生產基地,集團產業涵蓋家用空調、中央空調、冰箱、洗衣機、制冷設備、生活電器等領域。

目前,該企業的整體信息化在行業內屬于中上水平,企業信息部門對于新技術的發展保持高度關注。作為一個制造過程中人員密集度較高的企業,其生產模式具有家電制造行業典型性,且擁有巨大的產線規模,現場數據采集處理需求繁多。

面臨問題

通過分析該企業的電子元器件倉庫管理流程,我們發現該企業在流程上主要面臨著以下幾個問題:

??????? 大量出入庫搬運操作缺乏現場數據采集工具

??????? 采集“手推車+筆記本電腦”的模式數據操作異常繁瑣

??????? 需要搬運工和倉管員共同配合完成倉儲操作,耗費人力資源

電子元器件倉庫管理流程

解決方案

總結該企業的痛點包括:RFID掃描、3G/藍牙/WIFI實現數據連接,在屏幕上可視化的展示,員工的GPS定位等,因此基于這些需求和痛點,采用一維碼掃描、二維碼掃描、高頻RFID、越高頻RFID、藍牙、傳感器、WIFI在內的一整套解決方案。

結合可穿戴技術的解決方案

2.可穿戴技術的潛力

可穿戴技術可以為企業提供安全、高效、便捷的信息采集方案,架起工業與可穿戴的橋梁從而讓信息流動起來。根據著名市場研究機構的調研報告,可穿戴技術的發展潛力和市場空間都非常巨大,具體體現在:

??????? 工業可穿戴和移動技術未來5年復合增長率約為23%,幅度超過機器人自動化和云計算等同類顛覆性創新技術

??????? 未來兩年企業應用工業可穿戴和移動技術的重點領域:智能制造、智能物流、現場服務

??????? 未來5年可穿戴在工業領域平均年銷量5千萬臺

??????? 2020年工業可穿戴市場將超過200億美元

發展潛力和市場空間
發展潛力和市場空間

3.走在前頭的企業

目前,已有幾家公司在工業穿戴設備方面已經走在前頭。

斑馬技術(NASDAQ:ZBRA):現場數據識別和追蹤技術的世界領先企業,已推出為倉儲任務設計的全套可穿戴式解決方案

UbiMax:一家德國初創公司,全球工業可穿戴領導者,基于智能眼鏡的工業級可穿戴解決方案。目前已經在20多家企業中落地應用這一解決方案,UbiMax發展非常迅速,已經和谷歌、SAP等企業建立了密切的合作和伙伴關系。

Movilizer:Gartner認可的行業領先云平臺技術公司,2016年被霍尼韋爾高價收購,其業務范圍遍布30多個國家的200多家國際公司,每天有高達150多萬的移動業務應用在平臺上被應用。

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