对定制化需求的添加、客户期望值的进步、全球供应链的复杂性——以及许多其他应战促使制作商寻找新的、更具立异性的办法来坚持竞争力。为了进步出产力并发现增强制作和供应链运营的新办法，企业诉诸于数字化转型。CGI的研讨陈述显现，62%的受访企业现已在施行数字化转型项目。
工业物联网（IIOT）是制作业数字化转型的一种办法。工业物联网运用传感器网络搜集要害出产数据，并运用云软件将这些数据转化为进步制作业运营功率的名贵见地。
一、制作业选用工业物联网的驱动要素
Bsquare年度工业物联网成熟度调查（2017）陈述显现，86%的受访者现已选用了工业物联网处理方案，其间84%的受访者认为工业物联网十分有效。工业物联网处理方案的选用驱动要素包含：
●降低本钱。由于财物和库存办理的优化、设备停机时刻的减少、更灵敏和更高效的动力运用，大大降低了公司的运营本钱，甚至发明了新的收入来历（例如，智能连网产品答应从出售产品转变为出售服务）。麦肯锡估量，到2025年，制作业中的物联网运用估量每年将产生1.2至3.7万亿美元的经济价值。
●缩短产品上市时刻。更快、更高效的制作和供应链运营能够显著缩短产品周期。例如，哈雷戴维森运用物联网技能重新装备其宾夕法尼亚州约克的出产设备，并将摩托车出产周期从21天缩短到6小时。
●大规划定制。大规划定制使企业依据特定购买者的需求定制产品，一起坚持最高产值。其背后的出产流程要求所出产的单品品种急剧添加。单品数量的添加（每个单品需求不同的资料和组件）导致库存添加并变得愈加多样化。与此一起，出产操作变得愈加复杂：比方说，在出产20件单品X之后，能够紧随其后出产10件单品Y。这使得监控出产运营的有效性和库存物品的方位变得异常麻烦，而且在某些状况下是不可行的。工业物联网经过其深思熟虑的猜测、车间调度和道路安排所需的实时数据，促进了大规划定制。
●进步安全。工业物联网有助于保证更安全的作业场所。与可穿戴设备合作运用时，能够监测工人的健康状况和或许导致损伤的危险活动。在保证工人安全的一起，工业物联网还处理了潜在危险环境中的安全问题，例如，在石油和天然气工业中，工业物联网用于监测天然气管道的走漏。
二、工业物联网影响的三个维度
物联网技能正在改动出产体系的构建和运转办法，进而推进了数字化转型的三个首要改进：
维度1、车间和现场操作的可见性
维度2、制作业供应链中的可见性
维度3、长途和外包运营的可见性
在接下来的章节中，我们将详细介绍每个数字化转型维度，并从工业物联网运用的视点进行深入探讨。
维度1、车间和现场操作的可见性
工业物联网为车间和现场操作供给了革命性的可见性，并供给了对企业资源进行灵敏操控的或许性。工业物联网技能填补了ERP和MES等体系的空白：对手动数据输入的依赖以及无法运用详细信息（实时设备状况记录、库存物品的方位等）。
经过向制作商供给实时车间数据，工业物联网能够使企业大大进步出产流程的功率。IBM陈述称，运用工业物联网见地进行出产流程优化能够使同一条出产线的产值添加20％。
使制作商取得更高水平可见性的物联网运用分为两类：
●支撑出产运营的运用
●支撑工业财物办理的运用
物联网驱动的出产运营
依据IDC的一项研讨显现，2016年，支撑物联网的制作业运营总开销为1025亿美元，是一切职业中最大的用例范畴。研讨人员估量，到2025年，物联网运用推进的运营改进价值每年或许超越4700亿美元。用于制作业的物联网运用处理比方监控和优化设备功能、出产质量操控和人机交互等操作。
▲监控设备运用率
正如ITIF研讨陈述所述，物联网运用于监控设备运用率，可使制作业出产功率进步10%至25%，而且到2025年可发明高达1.8万亿美元的全球经济价值。用于监控设备运用率的物联网处理方案为企业供给了实时的设备运用率方针，然后供给了出产流程中每个环节所发生状况的详细视图。
监测设备运用率始于从传感器、SCADA或DCS体系提取设备运转参数的相关数据，例如运转时刻、实践运转速度、产品输出等。数据被实时搜集并传输到云中进行处理。云对数据进行汇总，并将其发展为设备运用率要害绩效方针(TEEP、OEE、设置和调整时刻、空转和小停顿等)的见地。数据分析后，结果将可视化并经过用户运用程序（Web或移动设备）显现给工厂工人。
坐落北卡罗来纳州的金属零件制作商BC Machining已布置了设备运用率监控处理方案，协助该公司进步出产力并优化计算机数控设备的运用率。工业物联网处理方案运用来自设备传感器的实时数据来供给设备的周期时刻、零件出产数量、停机时刻等陈述。
▲根据状况监测的产品质量操控
对产品质量的操控能够经过两种办法进行：在出产周期中检查在制品（WIP），或者监测出产设备的状况和校准。虽然根据检查在制品（WIP）的质量操控可供给更准确的结果（有助于发现较小缺点，例如零件对齐办法的不准确性），但仍存在某些约束，阻碍了该办法的运用：
●根据在制品检查的质量操控仅适用于离散制作。
●由于需求手动检查在制品，因而十分耗时、吃力。
●简直不或许检查每个在制品，因而，该办法仅供给部分视图。
第二种办法根据监测设备的状况和校准，因而在范围方面差异较小——它供给了简略的“好”和“不好”的二进制分类。它有助于监测出产操作中的瓶颈，辨认调整不当和/或功能欠安的设备，及时避免设备损坏，等等。
为了操控出产流程的质量，对设备校准、机器状况（速度、振荡等）和环境条件（温度、湿度等）等参数进行监测，能够确定它们是否超出正常阈值。（来自物联之家网）假如传感器读数接近或许导致潜在产品缺点的阈值，则质量监测处理方案将查明问题本源，触发警报，并主张采纳缓解措施以修正或调整设备，并最大极限地减少低质量产品的出产。
荷兰造纸公司马斯特里赫特造纸厂(Maastricht Mill)已转向物联网开发，以监控出产纸张的质量。该公司推出了温度和振荡传感器网络，以监测压榨辊的状况，这些压榨辊对纸张质量至关重要，有助于该公司将低质量纸张的数量降至最低。
▲安全监控
据世界劳工安排报道，每15秒就有151名工人发生工伤事故。工业物联网处理方案可协助企业处理安全问题，并每年节约2200亿美元的工伤和疾病费用。
在采矿、石油和天然气、运送等各个职业中，工人可佩戴搜集其方位数据的RFID标签和搜集其心率、体温、皮肤电反应和其他参数数据的可穿戴传感器。传感器数据被发送到云中，在云中依据上下文数据（例如，来自环境传感器、传统作业方案体系、气候信息等）进行分析，以监测异常行为形式，避免工人摔倒、过度劳累和其他损伤，并及时陈述安全要挟。
为了保证工人安全，Nation Waste公司正在运用由IBM Watson IoT供给支撑的安全监控处理方案。该处理方案运用一系列传感器，包含测量工人活动和跌倒的加速计、协助监测体温过高和疲惫的热传感器和心率测量设备。经过运用安全监测处理方案，Nation Waste减少了工伤人数，并降低了工伤的严重程度，更是将利润率进步了40%。
工业财物办理的物联网运用
除了进步运营功率之外，物联网还可用于保证财物的合理运用、延伸设备的运用寿命、进步可靠性，并供给最佳的财物报答率。促进工业财物办理的物联网运用包含：
●工业财物盯梢
●库存办理
●猜测性保护(根据状况监控)。
据估量，由于财物办理和保护水平进步而产生的总体改进价值每年或许超越3600亿美元。
▲工业财物盯梢
依据Zebra 2017年制作愿景研讨陈述显现，根据RFID和物联网的智能财物盯梢处理方案估量将在2022年替代传统的根据电子表格的办法。经过供给有关企业财物、其状况、方位和移动的准确实时数据，物联网财物办理处理方案消除了职工的盯梢担负(每月节约多达18小时的作业时刻)，并消除了与手动数据输入相关的过错。
为了能够盯梢财物，物联网与RFID技能协同作业。每个财物（无论是磁性定位器仍是起重机）都带有RFID标签，以作为财物标识符。每个标签都有一个仅有的ID，该ID链接到特定财物的数据。而ID和相应的财物数据都存储在云中。财物数据能够包含财物的物理参数、费用、序列号、类型、运用区域等。一旦财物(例如起重机)脱离设备储存场，安装在场入口处的RFID阅读器就会扫描附着在起重机上的标签，并将起重机离场的记录保存到云中数据库。相同，当起重机进入修建工地时，工地入口处的RFID阅读器将扫描标签并更新数据库中的数据。在整个财物旅程中记录这些数据，能够使技能人员看到财物移动的实时状况。
除此之外，GPS盯梢器还可用于表明财物的方位。对于可移动财物，还可运用财物盯梢处理方案来计算运用率。例如，经过检查每台可移动设备（例如推土机）的运用时刻，技能人员能够准确定位搁置或未充分运用的设备，并安排预防性保护。
例如，修建公司VerHalen已转向物联网开发，以施行智能财物办理处理方案。现在，职工能够运用移动运用程序检查他们一切财物的方位。公司司理能够看到作业现场有多少东西和设备，以及谁在操作它们。凭借东西运用和方位的实时数据，企业完成了更高水平的财物可见性，并为职工节约了曾经用于手动盯梢和找寻东西所花费的很多时刻。
▲库存办理
物联网驱动的库存办理处理方案有助于制作商主动化库存盯梢和陈述，保证对单个库存项目的状况和方位的继续可见性，并优化交付周期。据报道，由于这些改进，智能库存办理处理方案能够协助企业节约20%至50%的库存本钱。
Sekisui Alveo AG，一家领先的高功能聚烯烃泡沫资料制作商，施行了一个根据RFID和工业物联网的库存办理处理方案。当该公司的泡沫制品被出产后，它们都会被贴上RFID标签。这使得实时检查库存水平、查找特定库存项目和主动执行库存盯梢流程成为或许。
▲猜测性保护、状况监测
德勤表明，根据工业物联网的猜测性保护处理方案估量将工厂设备的保护本钱减低40%，而且到2025年每年将产生6300亿美元的经济价值。该处理方案深受青睐——55%的企业在试点猜测性保护项目。
猜测性保护依赖于对设备状况进行继续监测并取得有价值的见地。设备装有传感器，这些传感器搜集其健康和功能参数数据，如温度、压力、振荡频率等。
搜集后，来自多个传感器的实时数据被传输到云中，在那里，传感器读数与元数据（设备类型、装备、操作设置等）、设备运用前史以及从ERP、保护体系和其他来历获取的保护数据相结合。一切数据都被分析、可视化，并经过仪表板或移动运用程序呈现给车间工人。
可是，仅仅陈述和可视化还远远不能抵达猜测作用。为了完成猜测，组合数据集经过机器学习算法运转，以查明或许导致设备毛病的异常形式。
数据科学家运用公认的数据形式作为创建猜测模型的根底。并对模型进行训练、测试，然后用于辨认是否呈现任何早期问题、猜测机器何时或许呈现毛病，查明导致机器毛病的运转状况和运用形式，等等。一旦发现潜在毛病，猜测性保护处理方案会向保护专家发送告诉，告诉他们潜在的功能下降，并主张缓解措施。
VR集团（一家芬兰的铁路公司）已施行了支撑工业物联网的猜测性保护处理方案，以进步车厢的可靠性，避免过多的保护活动。他们运用来自与潜在毛病点（轴承、制动盘等）相连的传感器数据来实时了解铁轨和机车车辆的状况，并辨认出早期毛病的根本原因。
维度2、制作业供应链中的可见性
现在，对于52%的供应链司理来说，端到端供应链的可见性似乎还很遥远。可是，选用物联网驱动的供应链办理处理方案的前景相当乐观：正如IDC猜测的那样，到2020年，80%的供应链互动估量将发生在根据云的网络上。同一消息来历称，向物联网供应链办理处理方案的过渡估量将使供应链出产力进步15%，本钱功率进步10%。
物联网供应链办理处理方案为制作商供给了对供应链任何环节中每个方针的方位、状况和状况的实时洞悉。
除了监控方针的方位和属性之外，物联网还用于监控方针存储和交付的条件。在物联网投入运用之前，只要在货品抵达交货点时才能对其状况进行监控。现在，资料、部件和货品的状况能够在途中进行监控，这对于易碎和易腐物品(例如药品、食物、玻璃器皿等)的制作商特别重要。
以一家制药公司经过第三方物流公司将订单送到配送中心为例。附着在货仓上的传感器监控货仓内部的温度，假定，由于冷却体系毛病，货仓内部的温度开端升高，而附着在货仓内的温度传感器监测到温度超越阈值，然后主动告诉制作商，奉告运送条件发生变化，并提醒驾驶员重置冷却体系，然后避免运送的药物蜕变。
维度3、长途和外包运营的可见性
昂扬的物流本钱、日益增长的定制需求、全球供应链的复杂性以及本地人才的缺少(因而，需求外包)都要求工厂车间分布各地。
当企业在不同的城市、州或国家制作或外包制作工厂时，它仍然有必要坚持其制作和出产规范(资料测试、工业主动化、猜测性保护等)。不或许运用传统办法进行监控，而物联网能够监控出产规范的合规性。
例如，根据物联网的猜测性保护和潜在毛病的及时猜测答应提前安排保护活动，并消除了保存本地保护团队的需求。相同，物联网驱动的运用率监控处理方案协助制作商在不直接进入车间的状况下，关注出产运营的功率（经过供给设备实时功率方针）。
物联网促进分布式运营的另一个例子是工业智能互联产品。智能互联产品是复杂的体系，包含硬件、传感器、网络连接、嵌入式智能和云软件。
例如，坐落德克萨斯州制作子工厂的工业智能互联产品使企业办理人员（比方加利福尼亚州），能够访问各种单片机操作的实时数据(例如，应答器的温度变化、铣床主轴的极高转速等)和条件(例如温度、振荡等)参数。办理人员会被奉告或许呈现的负载状况和磨损，以及违背规范操作程序的状况。
三、中小型企业时机均等
经过推进事务和制作流程的改进，物联网为中小型企业供给了均等的转型时机。
例如，与一家在美国和墨西哥别离具有多个子工厂的大型企业相似，一家在伊利诺伊州和得克萨斯州别离具有子工厂的中型企业在地理上是分散的，因而也面对着相似的分布式制作应战。由于对云计算和通用开源软件的依赖，因而物联网使中小型企业的数字化转型成为或许。
例如，一家只要50名职工的注塑公司施行了根据物联网的状况监控处理方案，该处理方案答应该公司监控工业机器的健康状况和功能，并在机器或许呈现毛病时向技能人员发出警报。这使公司能够猜测潜在的设备毛病，并及时缓解，以进行24/7出产。这表明，凭借物联网供给的灵敏性和可见性，假如大型企业推迟数字化转型，仅依托规划经济，他们或许会被中小型企业超越。
四、选用工业物联网的应战
波士顿咨询公司的一项调查显现，企业在启动物联网数字化转型方案时面对的最严峻应战包含出资报答的不确定性、数据安全和隐私问题、缺少合格的职工以及与传统体系的集成。其他重大问题包含无法进行快速试验，以及缺少物联网规范。让我们看一下首要应战：
●巨大的出资需求和出资报答的不确定性。物联网方案触及多个出资类别，包含在硬件(传感器、网关)、网络连接、云存储、办理人员、技能支撑等方面的开销。企业还有必要考虑推出新处理方案的速度，以及处理方案开端产生收入所需的时刻。
●数据安全问题。58%的物联网选用者认为物联网添加了网络进犯的危险(可是，半数物联网选用者宣称他们没有避免安全要挟的方案）。Verizon的《2017年数据走漏调查陈述》确认了42068起数据走漏事情，而且研讨发现，在数据走漏问题上，没有任何企业或职业是100%安全的。随着物联网设备变得越来越遍及，估量物联网安全要挟的数量会添加。Gartner猜测，25%的进犯将触及物联网，而物联网安全开销将抵达5.47亿美元。
●缺少合格的职工。世界海事卫星安排发现，全球72%的企业缺少具有物联网布置经验的办理人员。另有80%的企业职工表明，职工在物联网布置方面缺少技能。另一项研讨发现了缺少的详细技能，包含大数据、嵌入式软件开发、嵌入式电子、IT安全和人工智能方面的经验。这使企业无法运用物联网处理方案供给的潜力。
●与操作技能(OT)和传统体系的集成。在制作业生态体系中推出物联网处理方案的困难在于安全集成IT和OT，而不会形成数据丢失和安全不一致的状况呈现。保证信息技能（IT）和操作技能（OT）之间的无缝融合是很困难的，由于在曩昔，这些体系都有着不同的方针，因而是根据不同的技能和网络构建的。现在，以太网协议在机器层面的迅速选用和根据web用户界面的快速扩散正在逐渐简化集成过程，但应战仍然有待处理。
总结
工业物联网经过保持出产正常运转时刻、降低本钱和消除浪费，来协助制作企业最大极限地进步出产力。运用物联网数据，制作商能够更好地了解制作和供应链流程，改进需求猜测，缩短产品上市时刻并增强客户体会。可是，考虑到工业物联网方案的规划和复杂性，成功地选用工业物联网需求在工业物联网运用程序的设计和执行部分进行精心的编列。
