物联网在制造业中的实践研究

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年3月第7期   作者:张强
[导读] 随着信息技术的发展,物联网的应用愈加广泛,促进了许多行业的发展和进步。在制造业中,物联网发挥了十分重要的作用
        张强
        珠海格力电器股份有限公司
 
        摘要:随着信息技术的发展,物联网的应用愈加广泛,促进了许多行业的发展和进步。在制造业中,物联网发挥了十分重要的作用。统计显示,制造业是在物联网解决问题中出现最多的行业,物联网也为制造业带来了广阔的发展平台。所以,要加强物联网在制造业中的实践应用,本文对此进行了研究分析。
        关键词:物联网;制造业;实践

        在制造业中,物联网发挥了巨大的作用,为制造业的发展带来了巨大的机遇。尤其是3D打印等技术的出现,提升了原型创建的速度和能力,能够获取成本更低的传感器和软件,同时也能满足功能上的要求,使物联网的学习和使用变得更加简单[1]。物联网有很大的应用发展潜力,利用传感器可以对机器的运作效率进行分析,也能跟踪工厂中各项工作的落实情况、各个环节的安全情况等等。尤其在物流供应、库存跟踪等方面,物联网发挥了突出的贡献。所以,要加强物联网在制造业中的应用。
一、物联网在制造业中的应用挑战
(一)安全
        在物联网应用的过程中,安全是需要最先解决的问题。在物联网试点建设的过程中,如果增加额外的设备和网络,会增加解决方案的复杂性,也会使物联网存在安全隐患[2]。例如,在拉斯维加斯赌场大厅中,黑客利用鱼缸联网赌场数据库,造成了巨大的损失。针对这类问题,需要采取有效的加密措施,不论是哪一种通信和信息交换设备,都应该采取SSL加密的方式。
(二)整合成本
        定制物联网解决方案需要较高的成本,物联网开发方会收取各类费用,包括测试费用、功能费用等等,如果采用已有的解决方案,则不需要这部分成本。但定制物联网解决方案的总体成本相对更低,且在应用中更加便捷,可以获得更多功能,可以促进运营效率的提升。
(三)缺乏标准
        物联网标准并不完善,尤其在硬件方面,标准不全的问题十分突出。很多嵌入式开发人员、设计人员采用的开发方式都比较独特,所以硬件行业缺少内部联系。硬件设计中缺少可以在软件开发中应用的工具,例如单元测试。但是,开发人员可以采用Nerves,利用该软件对开源框架进行编写。
二、物联网在制造业中的应用实践
(一)物联网对制造业的支撑
物联网中集成了多项现代信息技术,包括传感器、云计算、RFID等等,可以进行物与物、物与人之间的信息交互[3]。在制造业中应用物联网,可以促进产品性能的提升,同时也能降低生产成本,有助于制造业竞争力的提升。具体来说,物联网的应用可以实现供应链可视化管理、生产车间智能制造、产品生命周期管理。为了促进产品制造品质、效率的提升,应该从物联网的闭环应用到开环应用,突破制造系统信息采集技术。具体的物联网技术标准与公共平台如下图所示:


(二)物联网的具体应用
在制造业中应用物联网技术,首先要对技术标准进行规范。例如,东莞虎门以集装箱交易为核心,通过扫描即可了解内部有哪些物品。该作业原本采用人工查看的方式,应用物联网之后不仅提升了效率,还使工作更加规范,效率也得到了明显的提升。要发挥物联网的作用,就要有良好的公共平台,同时对核心技术产品进行研发,包括RFID标签设计、传感器技术、物联网中间技术等等。物联网可以应用在监控制造过程之中,具体在供需转换、工时统计、刀具管理、加班管理、产品质量在线监测、设备监测等方面应用。通过物联网的应用,可以缩短45%的生产周期,同时也能有效减少80%的误操作,运营成本会随之下降13%-25%。在供应链智能管理方面,可以运用物联网减低库存、快速查找、快速盘点、监控特殊物料等等。在物联网的应用下,库存性能可以提升5%-10%,仓库产品吞吐量也可以随之提升,约提升20%,同时人工成本明显下降,约下降25%。在物流方面,利用物联网实现智能物流,进而促进流通效率的提升,减少库存。也可以对货品进行在线监测,具有一定的方位效果。在物流运输的过程中,可以利用物联网进行实时跟踪。目前来看,物联网在物流环节中的应用范围在不断拓展,已经在仓库清点、车辆调度、车辆跟踪、物流结算等多个环节中应用。通过该技术的应用,可以减少40%-50%的盗窃丢失损失,送货效率也会有所提升,货车可以进行自动调度,节省50%左右的人力成本,也会降低18%的车辆拥堵问题。
在物联网应用发展的过程中,主要对分布式读写器技术、射频定位技术、高性能标签签订等技术进行研究和分析。在技术研究的过程中,通常会存在许多难点,包括性能优化、工况适应、金属环境等等。可以设计抗金属、抗液体等多种RFID标签,实现32Hz振频,并且对数据保存时间进行延长。其中,RFID技术是物联网不可或缺的组成部分,对制造业的信息化发展有很大的促进作用。利用该技术可以实现物品之间的直接交流,通过物联网进行信息共享,实现自动识别的效果。该技术在物流、环境保护、物品防伪等方面都发挥着十分重要的作用。该技术本质上是一种利用射频信号识别对象的技术,可以同时完成多个标签,具有较强的操作性。通常,该系技术系统包括电子标签、记录操作、读写器等多个部分,通过各项技术的集成应用,可以促进作业效率的提升。在制造业生产的过程中,利用物联网可以实现生产的智能化,物联网技术可以记录产品的静态信息,通过传感器转换模数,从而全面了解设备的运行状态,然后利用互联网对设备进行远程操控和管理,实现自动化生产,不仅降低了人力成本的投入,也可以减少操作失误的情况,可以促进生产效率的提升。在产品服务方面,可以通过无线网络获取产品当前的运行状态,进而实现随时随地为客户提供售后服务。这在很大程度上提升了制造业的服务水平,可以为制造业的发展提供更多条件支持。
(三)未来展望
        虽然物联网在制造业中已经广泛应用,但很多技术、方案还需要进一步的完善和更新。从制造业的信息化程度来看,很多中小型企业的信息化水平并不高,部分车间甚至还会采用手工生产管理方式,无法及时有效地进行信息反应。针对这种情况,应该扩大物联网技术的推广力度,促进物联网技术的完善,同时对技术应用成本进行控制,提升物联网技术的应用效益,为制造业的发展开辟更多路径,使制造业可以向自动化、智能化的方向不断进步。
结语:
        综上所述,在制造业发展的过程中,应该加强物联网技术的应用。物联网技术可以促进产品生产效率的提升,也能促进物流、仓储等环节质效的提升。所以,要加强技术的应用与研究,包括RFID、云计算、传感器等多项技术,着重解决当前存在的各项问题,使制造业可以持续发展。
参考文献:
[1]孟文出.物联网在制造业中的三大挑战[J].计算机与网络,2020,v.46;No.617(01):45-45.
[2]罗诚.对物联网在现实生活实践中的应用探讨[J].软件(教育现代化)(电子版),2019,000(010):77.
[3]汪晓琳.5G技术促进区块链在物联网中应用研究[J].通讯世界,2020(8):13-14.
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