什麼是工業物聯網?(Industrial Internet of Things)

如果您像許多人一樣,您可能知道物聯網(IoT)是指物聯網;但是,您可能好奇工業物聯網(IIoT)是指什麼?如果您有此疑問,那麼您來對地方了,因為我們將在下面詳細討論 IIoT 的含義,以及 IIoT 所帶來的好處。

什麼是 IIoT?

IIoT 是「工業物聯網」的縮寫。在工業環境中,有無數的 IIoT 設備,包括感測器、儀器、機器和許多其他聯網設備。網路通常用於連接這些 IIoT 設備,從這些設備收集的資料使組織能夠在設備和機械發生故障之前執行預測性維護。此外,IIoT 設備收集的資料為企業營運提供了寶貴的見解。這些見解使工業組織能夠做出更明智、更快速的商業決策。小型感測器的低成本和高頻寬的網路連接,透過實現與網路以及聯網設備之間的連接,使工業物聯網成為可能。

IIoT 改變了工業組織的運作方式。工業物聯網透過提供可即時採取的行動的實時數據,為工業營運帶來了更高的效率和可靠性。實時數據可用於提升組織生產產品的效率和品質。例如,IIoT 支援人工智慧和機器學習,可用於提供實時生產數據,使組織能夠發現額外產能或調整某些流程,以更高效地創造更高品質的產品。此外,IIoT 設備生成的數據可用於增強營運和產品設計,帶來強大的業務成果。

(來源:IIoT World)

總體而言,IIoT 利用智慧感測器收集的數據來提升製造和工業流程。在 IIoT 出現之前,機器是「笨拙的」,因為組織沒有利用這些機器產生的數據。然而,隨著機器技術的進步和機器的智能化,組織能夠利用這些機器產生的即時數據,並將其用於做出更好的商業決策。

此外,部署在工業環境中的所有連網感測器使組織能夠快速識別並解決生產流程中的任何問題或低效率。這為組織節省了寶貴的時間和金錢,並使它們能夠微調流程以生產更好的產品。IIoT 的其他好處包括能源管理和資產追蹤。

IIoT(工業物聯網)如何運作?

IIoT 是一個由相互連接的智能設備(稱為 IIoT 設備)組成的網絡。IIoT 透過收集、儲存和分析數據來運作。從分析數據中得出的見解隨後被組織用於改進生產過程並執行預測性維護。此外,IIoT 還允許組織監控其生產設施的性能。通常,IIoT 系統包括以下組件:

  • IIoT 設備,能夠感測、收集、儲存和通訊生產過程的資訊
  • 包括連接 IIoT 設備、機器和嵌入式電腦系統的通訊基礎設施
  • 將 IIoT 設備收集的所有數據轉化為有意義的應用程式
  • 工業級電腦,能夠儲存和分析從設備、機器和 IIoT 設備收集的數據

總體而言,建立此系統的目的是利用 IIoT 裝置、感測器和機器所產生的資料,產生可操作的洞察,以改善生產流程、實現預測性維護,並讓工業營運商監控其生產流程的效能。

IIoT 大幅受益的產業

汽車產業是 IIoT 受益最大、最顯著的產業之一。汽車產業嚴重依賴 IIoT 裝置來製造車輛。例如,如果您走進一家汽車工廠,您會立刻注意到用於組裝車輛和車輛零件的大型機器人。此外,這些裝置都配備了 IIoT 感測器和攝影機,用於引導機器並檢查零件和車輛是否有任何錯誤。


另一個受益於工業物聯網(IIoT)的產業是農業。許多農民在田間部署物聯網設備和感測器,以監測植物生長、土壤濕度、植物接收到的光照量以及其他變數,這些變數使農民能夠微調種植過程,以獲得最佳作物。這是一個 IIoT 感測器與邊緣閘道器和工業電腦協同運作的範例。

 

從工業物聯網中受益匪淺的第三個產業是石油和天然氣產業。許多採油和加工設施依賴工業級電腦以及龐大的感測器和致動器網絡,以確保石油和生產設施順暢運行。例如,感測器放置在管道中,用於檢測油流,以確保其以一定的速率流動。此外,感測器通常用於測量石油庫存;當庫存滿時,感測器會提醒附近的車輛清空油罐。此外,IIoT 感測器可用於監測泵浦,提醒維護團隊泵浦出現的任何問題,以便及時解決,減少停機時間。


總體而言,在汽車生產、醫療保健、農業和運輸等工業環境中,遠端監控和控制資產與基礎設施的能力,為這些產業的企業和組織帶來了無可估量的優勢。這是因為收集即時數據並立即採取行動的能力,對於這些產業的成長至關重要。之所以如此,是因為 IIoT 可用於發現錯誤、修正錯誤,並改善組織的日常營運。

IIoT 有什麼好處?

讓我們來討論一下工業物聯網的一些好處:

  1. 更好的製造 – IIoT 設備可以透過減少人為錯誤並提高製造過程的整體效率來改善製造。這為組織節省了大量的金錢和時間。也就是說,組織可以利用從 IIoT 設備和感測器收集的數據來提高其產品的品質,並創建更流線型的生產過程。
  1. 預測性維護 – 您將聽到的 IIoT 為產業帶來最顯著的好處是,它使組織能夠執行預測性維護。IIoT 啟用預測性維護,因為 IIoT 設備和感測器產生的即時數據可用於預測組件可能何時失效,提醒工廠操作員和維護人員在故障發生之前對零件進行維護或更換。這為組織節省了大量資金,因為它減少了有害的停機時間。預測性維護減少了有害的停機時間,因為維護團隊通常可以在方便的時間執行維護,而不是等待組件在不方便的時間失效,並被迫在機器或組件更換期間停止生產。執行預測性維護使組織能夠實現更好的營運效率。
  1. 資產追蹤 – IIoT 的第二個主要好處是它使組織能夠追蹤其資產。IIoT 允許商品生產商和其他人追蹤其資產。例如,一家擁有數輛採礦車用於從地下礦井提取貴金屬的採礦公司,可以為其車輛配備感測器和其他 IIoT 設備,以遠端監控車輛並隨時追蹤其狀態。使用技術追蹤資產使採礦經營者能夠追蹤車輛的維護、運行時間以及操作人員。不使用 IIoT 設備追蹤採礦車輛非常困難且耗時。它需要人工手動記錄每台機器的所有這些數據。另一方面,使用 IIoT 使過程即時、高效且非常容易。此外,如果任何資產損壞或無法運作,IIoT 設備可以感應到這一點,提醒採礦經營者檢查車輛並執行任何必要的維修或維護。
  1. 更快更好的決策 – IIoT 透過在邊緣設備上即時收集、處理和分析數據,實現更快更好的決策,使組織能夠極快地根據數據做出決策。這是因為即時分析數據讓企業能夠更好地理解其業務,並利用 IIoT 感測器提供的數據來改進其業務流程,使其更高效。
  1. 提升客戶滿意度 – IIoT 有潛力提升客戶滿意度。例如,IIoT 裝置可用於監控客戶使用的機器和設備。IIoT 裝置可用於在客戶遇到問題之前提醒組織潛在的問題,讓組織在問題浮現之前就解決問題。例如,假設一家公司出租 Bobcat 挖掘機。在這種情況下,它可以為其租賃裝置配備 IoT 感測器;如果感測器偵測到某個零件即將損壞,導致 Bobcat 無法使用,它就可以在機器在客戶使用期間損壞之前,提醒租賃公司對機器進行維護。此外,IIoT 裝置可用於監控人們如何使用組織的產品,讓組織能夠為未來的使用者改進產品,從而提升他們的體驗。
  1. 更好的供應鏈可視性 – 在供應鏈中,訂單履行方面常常存在不確定性。IIoT 設備可透過收集資訊和密切追蹤運輸過程中的貨物,最大程度地減少這種不確定性。例如,裝載到卡車上的托盤可配備追蹤器,傳輸貨物的確切位置,使組織能夠以極高的精確度預測貨物的到達日期。這種資料擷取方式為組織提供了庫存的即時可視性,使組織能夠相應地規劃運輸。這有助於組織和企業避免短缺。此外,IIoT 設備可協助組織管理庫存。例如,如果某個特定產品的需求突然激增,IIoT 設備可編程為感應低庫存並提醒人員在庫存耗盡前補充庫存,從而讓組織透過利用這些機會最大化其利潤。
  2. 物聯網與工業物聯網的區別何在?

    在深入探討物聯網 (IoT) 和工業物聯網 (IIoT) 之間的差異之前,值得注意的是,這兩種技術的相似之處多於不同之處。這是因為它們利用了相同的設備、感測器、連接選項和數據分析。儘管它們利用相同的設備,但由於用途不同,它們之間存在差異。

    物聯網(IoT)設備包括全球部署的許多智慧設備;這些設備包括您的智慧烤箱、智慧冰箱、智慧手錶以及其他連接到網際網路的智慧小工具和電器。另一方面,IIoT 連接用於工業環境的智慧設備,例如產品製造設施、石油和天然氣生產設施、醫療設施、公用事業以及其他高風險工業環境。

    IIoT 應與 IoT 區分開來,因為 IIoT 設備的故障可能導致災難性後果,因此用於 IIoT 的設備必須堅固耐用,並且能夠承受嚴峻的工業環境。IoT 設備旨在讓生活更輕鬆舒適。例如,您的智慧燈開關是語音控制的,讓您更容易透過語音關閉燈光。另一方面,IIoT 設備通常用於控制和改進生產流程,使其更高效和安全。因此,IoT 和 IIoT 設備之間確實存在您應該注意的差異。

    IIoT 實際運作範例

    (來源:美國焊接協會)

    汽車製造業提供了 IIoT 被應用的最佳範例之一。汽車製造高度依賴智慧機器人、感測器、高解析度攝影機以及其他互聯的 IIoT 設備來製造車輛和車輛零件。此外,許多機器和機器人都配備了智慧感測器,使汽車工廠操作員能夠預測零件何時會發生故障,以便在不幸的時間(例如車輛生產期間)發生故障之前對其進行維護。IIoT 提高了生產力,降低了勞動力和能源成本,並生產出更好的產品。這一切都歸因於 IIoT 收集感測器數據、儲存數據、分析數據以及根據數據採取行動以改進流程並使其更高效的能力。


    交通運輸業已從工業物聯網(IIoT)中受益匪淺。許多運輸公司已為其車輛配備了邊緣電腦,這些電腦監測車輛的速度、位置、交通狀況和維護排程,使運輸企業能夠更好地規劃車輛路線、追蹤車輛並對車輛進行預測性維護。預測性維護提醒組織在組件或車輛發生故障之前對車輛進行維護,防止車輛在不合時宜、不利的時間發生故障。此外,IIoT 允許運輸產業更好地了解其車隊的性能。車隊所有者可以利用邊緣電腦收集的數據來提高其車隊的性能,例如,更好地規劃路線、更好地規劃排程以及對車輛進行早期維護。

    工業物聯網 (IIoT) 和 5G

    5G 憑藉其將更多設備連上線的能力,有潛力進一步擴展物聯網和工業物聯網設備的數量。此外,5G 為更多設備帶來了極高的數據傳輸量,下載速度最高可達每秒 20 吉比特,同時提供亞毫秒級的延遲。高速和極低的延遲使設備能夠即時共享數據,從而讓組織能夠做出即時決策。過去,只有使用高網路頻寬連接到私有網路的設備才能即時收集和分析數據。話雖如此,隨著 5G 的普及,我們可能會看到更多工業物聯網設備上線,特別是在以前沒有高速網路連接的地區。與 4G 相比,5G 提供的巨大連接密度可以讓更多物聯網和工業物聯網設備上線。例如,4G 每平方英里只能支援 2,000 個連接設備,而 5G 每平方英里可支援多達 100 萬個設備。此外,5G 可以比 4G 更快地傳輸更多數據。這一切都支持更多工業物聯網和物聯網設備上線,因為基礎設施可以支援比以往更多的設備。

    常見問題 (FAQs)

    1. IIoT 代表什麼?

    IIoT 代表「工業物聯網」

    2. 物聯網與工業物聯網的區別是什麼?

    物聯網和工業物聯網非常相似,兩者都指連網智慧設備、機器和感測器的網路。工業物聯網與物聯網的最大區別在於,工業物聯網用於工業目的,例如製造、資產追蹤、供應鏈監控以及其他工業應用場景。由於工業物聯網通常涉及他人的安全和財產,因此它帶來了更高的風險,這意味著部署在工業環境中的感測器和設備必須更加可靠和精確。

    3. IIoT 用於什麼?

    IIoT 設備和平台通常整合到現代設施的流程中。IIoT 可以極大地提升製造流程、供應鏈、物流和營運系統。

    4. 什麼是 IIoT 設備?

    IIoT 設備是硬體的一部分,例如感測器、機器、致動器以及其他用於工業環境中特定應用的設備。通常,IIoT 設備可以透過專用網際網路網路和公共網際網路網路傳送/接收數據。來自 IIoT 設備的數據可用於提取寶貴的見解,以增強業務營運。

    5. IIoT 如何運作?

    IIoT 是一個由連接的智能設備、機器和其他系統組成的網絡,用於收集、儲存、處理和分析數據。然後,這些數據可用於提高業務流程的效率。

    6. 什麼是 IIoT 閘道?

    工業物聯網閘道通常是工業級電腦,用於與物聯網設備進行通訊。其主要目的是從物聯網和智能設備收集、儲存、處理數據,並在某些情況下將其上傳到雲端,讓組織能夠遠端控制和監控工廠設備和機械。