工業物聯網有利于現代營運的6種方式

在過去的十年中，随着收集、存儲和分析資料的技術的進步，資料對企業變得越來越重要和有用。過去十年中，工業界最普遍的進步之一就是引入了物聯網（IoT），它已成為第四次工業革命（也稱為工業4.0）的核心。

工業物聯網（IIoT）的骨幹是建立在低功耗傳感器和網際網路連接配接的裝置上的，它們可以快速收集資料并将資料傳輸給使用者，進而為日常和長期決策提供依據。通過實施這些傳感器，行業上司者可以融合網際網路技術和營運技術，進而大大提高生産率。

根據趨勢科技美國公司的一份報告，“來自傳感器和其他資訊源的實時資料可幫助工業裝置和基礎設施進行“決策”，以提供見解和具體行動。” “這些資料使行業和企業能夠發現例如供應鍊中的錯誤或效率低下，并立即予以解決，進而推動營運和财務的日常效率提高。IIoT的正确內建還可以優化資産的使用，預測故障點，甚至自動觸發維護流程。”

除傳感器外，工業物聯網還覆寫了廣泛的技術進步，例如人工智能，機器對機器通信和雲技術。

專家們一緻認為，随着這些技術的改進，對IIoT的需求将會上升。預測表明，到2023年，全球IIoT市場将達到7513億美元，其中IIoT軟體的增長最快。要了解為什麼對IIoT抱有如此高的期望，讓我們看一下一些頂級行業将如何受益。

工業物聯網改善了石油和天然氣的監管和自動化

現代的IIoT解決方案使油氣行業的上司者更容易監控硬體故障迹象，并降低生産成本。

衆所周知，能源是一個不穩定的工業部門。由于石油和天然氣的市場價格波動如此頻繁，制造商面臨着不斷改進收集和精煉方法的壓力，以在保持生産率的同時降低成本。此外，石油和天然氣的收集和精煉是一個複雜的過程，如果失敗，将會産生嚴重的後果。

行業上司者，如雪佛龍，埃克森美孚和殼牌都與科技公司合作來改善他們的服務，從預測裝置維修時間到增加鑽井産量。

實際上，根據物聯網專家，專欄作家兼軟體公司Allerin的首席執行官Naveen Joshi所說，物聯網在很多領域都可以使石油和天然氣行業受益。這裡有一些例子：

1）鑽探管理：對于在海上或深地下鑽探的公司，可能難以監控機器，如果不進行精确處理，可能會造成可怕的後果。使用IoT裝置以及IIoT平台，使用者可以進行連續測量以縮小誤差範圍，并在任何即将發生的鑽探錯誤之前獲得警報。

2）管道監測：從商業和人道主義的角度來看，管道洩漏是石油和天然氣行業的一個重要問題。據美國交通部管道和危險材料安全管理局（Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration）統計，過去10年，管道洩漏已造成近200人死亡，900人受傷和57.5億美元的損失。通過在管道沿線實施IIoT傳感器，員工可以密切關注潛在的故障點，以限制實體危險，而行業可以通過自動化該項工作，在持續的人力檢查上花費更少的資源。

3）增加長期收入：石油和天然氣的競争非常激烈，這意味着企業需要找到削減成本的領域來維持業務。雖然短期的解決方案可以幫助公司保持生機，但從長遠來看，它們可能是有害的。通過投資物聯網，企業可以收集短期和長期的資料，利用大資料分析來改變更大範圍的低效率。例如，使用物聯網傳感器，組織可以監控他們在不同地理區域的庫存水準，以改善供應鍊管理。聯網傳感器還可以幫助确定最佳鑽井區域，預計到2025年，埃克森美孚(ExxonMobil)等公司的日産量将增加近5萬桶。

礦業公司使用傳感器提高安全性和效率

采礦業中的工業物聯網仍處于起步階段，但是，行業上司者已經在使用IIoT建立更安全、更有效的營運生态系統。

“IIoT機器可以幫助優化材料和裝置流程，提高效率和産量。裝置故障可以預測，實時監控允許複雜的決策和預測性維護政策，” Mining.Com報道。“通過IIoT，可以優化鑽孔和爆破，進而改善礦山和物流排程。”

使用IIoT，公司可以監控開采過程所有步驟的效率，包括自動化鑽井。據《工業周刊》報道，礦業公司Goldcorp正在利用IIoT制造人工智能驅動的鑽孔機，這種機器可以“探測材料和邊界，并具有自動切割指導系統”。同時，Fortescue Metals Group還配備了一支裝有IIoT傳感器的卡車車隊，以便在車輛未以最大産能運作時告知監管人員并進行相應調整，進而提高了整體收入。

這些傳感器還可以提高員工的安全性。在Goldcorp，礦工的頭盔中裝有IIoT傳感器，可以在緊急情況下實時更新位置。

Mining.Com表示：“工廠裝置和車輛自動化程度的提高，在降低成本的同時提高了安全性，使員工脫離了危險狀況。” “将IIoT技術內建到完整的礦場營運中可以通過提高吞吐量和減少支出來擴大投資回報率。”

制造商對供應鍊的監管力度加大

随着制造商擴充其分銷管道以适應全球數字經濟，對供應鍊管理的可見性對于確定客戶及時獲得優質産品至關重要。

傳感器還可幫助組織存儲産品的倉庫，以适應地理區域的需求。

“通過物聯網，可以自動監視庫存并将其與某些地區的客戶需求內建；是以，如果您是某個地區的分銷商，那麼您将能夠在倉庫中存儲最佳數量的産品。” Production Engineering Solutions解釋說。

通過IIoT，員工還可以即時監視其營運的不同組成部分，進而使他們能夠密切關注其産品從頭到尾的發展過程。

“由低功耗廣域網（LPWA）網絡，藍牙，GPS，射頻識别（RFID）和其他技術支援，跟蹤解決方案使制造商能夠實時可視化确切的資産位置，” IOTTimes表示。 “産品随附的智能傳感器可以提供有關運輸條件（如溫度，濕度和光線暴露）的精細資料，以在損壞或超出門檻值時發送警報。”

公用事業公司使用IIoT建立高效節能的智能電網

軟體解決方案公司MACHFU業務開發副總裁John Geiger稱，公用事業公司的監控過程根植于老化的技術。這導緻一個基礎設施由傳統和專有系統主導，不太願意适應新的、基于開放标準的模式，這種模式不利于向現代分布式能源智能電網過渡。

面向公用事業的IIoT的引入始于進階計量基礎架構（AMI），它是一個複雜的通信和資料收集系統網絡，“允許客戶、控制和事件資料進行雙向通信，”《 IoT World Today》解釋道。

此後，随着自動化系統的發展，公用事業中的IIoT世界不斷擴充，進而可以更好地控制電壓調節和能量配置設定。

使用IIoT，能源公司可以重組其管理系統以适應智能電網。來自戰略位置傳感器的連續資料流可以確定能量節點以最佳容量運作，并在需要時進行更換。對于從事可再生資源（如風能和太陽能）工作的公司來說尤其如此，在這些公司中，不僅需要多個傳感器來測量每個節點的效率，而且還需要測量相關的環境條件。

IOT World Today報道：“公用事業的IIoT承諾賦予權力和機會，使公用事業能夠監督遍及客戶家庭和工作場所的通信。”“借助公用事業通信的統一，全球解決方案方法，結合公用事業已經吸取的教訓，公用事業已經了解了安全性、隐私和與消費者的互動，公用事業應該擁抱未來的不确定性，并在IIoT時代處于領先地位。”

通過IIoT內建改進了鐵路跟蹤和維護

火車是世界大都市的心髒，僅在紐約市，每年就有17億人依賴地鐵系統。然而，許多城市鐵路系統充斥着維護問題，乘客服務水準低下。然而，對IIoT的新嘗試可能為這種公共交通服務的一些最普遍的問題提供解決方案。

傳統上，使用基于時間的維護計劃來維修火車車廂。 這種對鐵路營運的被動方式可能會導緻火車行駛太久而沒有經過适當檢查，員工沒有考慮使用頻率，導緻旅行效率低下，客戶不滿意以及在某些情況下發生悲劇性事故等因素。

在帕洛阿爾托研究中心（PARC），研究人員正在研究将IoT傳感器內建到火車車廂和車站中的方法，作為新的基于狀态的管理（CBM）系統的一部分，該系統使鐵路營運更安全，及時和高效。

通過将IoT傳感器引入已投入運作的火車中，再加上IIoT資料儀表闆來記錄和遠端監控資料，鐵路組織可以預測火車何時可能需要維修，并開始準備為這些車輛提供服務。

“是以，火車公司正從TBM轉向這種更具預測性的模式，在這種模式下，營運和管理團隊可能會在資産出現故障前提前一周甚至一個月得到通知，進而使他們能夠準備好時間表和資源，以避免關鍵火車停運和系統中斷，” PARC戰略執行總監Ajay Raghavan告訴Railway Technology。“例如，在資産必須報廢前一個月甚至六個月，向營運商提供有關其剩餘使用壽命的資料，使他們能夠提前計劃重大的資本支出。”

這個解決方案也不僅僅是為了維護。互聯裝置網絡越大，鐵路系統就越無縫。工業物聯網傳感器可用于測量列車如何通過軌道、當地環境條件、列車車廂地理位置和客運量。将所有這些資訊放在一個管理系統中，為鐵路管理的整體方法打開了大門。

建築業通過IIoT進入數字時代

根據世界經濟論壇的最新報告，建築業盡管占世界GDP的6％，但在采用與第四次工業浪潮相關的技術方面卻落後于其他行業。

該報告的作者指出：“該行業許多領域的大多數公司仍然主要使用人工方法，提供傳統的産品和服務，并按照既定的做法和商業模式營運。”“結果是生産力落後了。”

從重型機械到設計安置，再到勞工安全，有許多移動部件到施工現場，然而，這些區域内的任何有用資料都是孤立的，或者根本沒有收集。當IIoT內建到這些不同的站點元件中時，工業物聯網對建築站點具有許多安全性和生産力影響。

Atomiton首席執行官簡仁（Jane Ren）在《工程新聞記錄》（Engineering News Record）撰文稱：“IIoT正在用衆多傳感器對建築領域進行數字化，這些傳感器可以報告所有類型的資料，位置、速度、振動、燃料水準、安全/環境危害、原材料、成品、在制品，而無需傳統的手工/紙質資料采集。”。

物聯網的一種特定用例是新材料的訂購，由于人為錯誤，訂購可能會滞後。如果材料不及時到位，則可能會延誤關鍵的截止日期，對建築公司在财務上不利。借助IIoT傳感器和AI，可以自動訂購新材料，進而避免了由于員工疏忽而延遲交貨的可能性。

總體而言，包含IIoT傳感器的方法是，通過彙總許多不同零件之間的資料來統一建築工地中的衆多活動部件。這樣，站點管理者可以輕松地監視整個項目并確定項目按計劃進行。

Ren寫道：“數字化建設可以通過增加裝置正常運作時間，快速定位可移動裝置，減少閑置時間并通過預測性維護來減少計劃外停機，進而減少項目中斷。”

IIoT的使用仍處于早期階段，有些行業比其他行業走得更遠。然而，第四次工業革命正在迅速來臨，工業工程技術将會發揮更大的作用，這意味着現在是投資的時候了。

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