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物联网(IoT)为制造商提供了数字化精益，从而提高了自动化程度和效率。而物联网(IoT技术)支持制造业的许多领域，如库存管理和监控在生产周期中，有助于提高效率，制造业中基于物联网的预测性维护(也称为物联网预测性维护)有助于节省大量的意外成本。
与反应式维护相比，预测性维护的主要目标是实现先发制人的计划，以避免意外的设备故障。例如，如果你知道什么时候需要特定的机器要得到服务，就更容易为维护工作规划资源(如人员、备件和其他资源)。物联网(IoT技术)为提高预测性维护的准确性做出了重大贡献。
机器运行状况由物联网预测维护系统实时分析它们可以预测机器何时以及如何发生故障。它需要使用传感器从设备上收集数据，以及根据所获得的数据进行评估和提供报告的软件。
在本文中，您将得到答案了解物联网的功能(物联网)在制造设施的预测性维护中发挥着作用。还将讨论物联网预测性维护制造的优势，以及如何在您的公司启动该过程。
物联网(IoT)是什么意思?
物联网指的是一个物理项目(或“事物”)的网络，其中植入了传感器、软件和其他用于连接其他设备和系统并与之共享数据的技术通过网络，比如互联网。
什么是物联网系统?
在计算领域，物联网，也被称为IoT，是一个由互联计算设备组成的网络系统机械和数字机器对象、动物和人都被分配了唯一标识符(uid)，并且能够通过网络传输数据，而不需要直接的人或人机交互。
另一方面，所有全面的物联网系统都是相同的，因为它们反映了四个独特组件的集成:传感器/设备、连接、数据处理和UI(界面)。
市场上有许多高质量的小工具。智能手机、数字冰箱、智能手表、智能火灾报警器、智能门锁、智能自行车、医疗传感器、健身追踪器、智能安全系统和其他物联网产品只是当今物联网产品的几个例子。
预测性维护的意义
这是一个使用状态监测仪器和程序连续监测结构或设备运行时的性能的方法．
预见性维护确保符合安全法规，允许采取积极的补救措施，并延长资产的使用寿命。采取积极主动的方法，预测潜在的故障，先发制人的调查，维护计划的变化，以及在资产发生故障或完全失败之前进行维修。
物联网技术概述
| 组件 | 已提出的技术和设备 | 特性 |
| 应用程序 | Java、XML和JSON是应用程序开发中使用的编程语言。 | 编程语言 |
| 中间件 | 请求和响应适配器协议(RRAP)， Fi-Ware | 负责处理注册服务、服务请求和无法提供服务等问题。 |
| 通信siee 802.15.4, Xbee, TCP / IP架构RFID, IEEE 802.15.4, Z_Wave, LTE, LoRa, NFC, UWB, M2M, 6loWPAN, NGN, WSN, Zigbee, Wavenis，无线Mbus, Wifi, Wmaz, PLC，GSM、GPRS、SCADA系统、IP网络、PSTN、XDLS、PAN、LAN、MAN、CDMA、WCDMA、CDMA、HSPA、蓝牙、RF、微波、红外等低能耗产品，兼容Arduino等平台，分为两层，分别为物理接入控制和介质接入控制。数据传输是通过使用该协议完成的。以无线和有线网络为基础 | ||
| 决定性的 | Oracle Sun SPOT, MEMSIC虹膜，Arduino UNO, RFID阅读器，M2M终端，SCALA仪表，NFIC, QR码，BIDI码，人员移动，环境设备，家具，建筑物，管道和管道系统，气象站，微机电系统(MEMS)和纳米机电(NEMS) | 能够参与HTTP通信的设备，具有各种特性的mote模块，增加无线传感器网络的整体功能，以及用于检测和驱动的低成本板都是可用的例子。 |
物联网的应用有哪些?
- 人体-监测和维持人类健康和福祉的设备;疾病管理、更好的健康、更高的生产力都可以通过可穿戴设备和可食用设备实现。
- 家庭-家庭控制器和安全系统的家庭住宅
- 零售环境-零售商，银行，餐厅，剧院和任何其他客户评估和购买的地方;自助结账、店内优惠和库存优化都是零售环境的例子。
- 办公室-改善办公大楼的能源管理和安全，以及提高生产力，特别是对流动员工
- 工厂的效率——如最大限度地利用设备和库存管理——在医院和农田等重复工作模式的地方非常重要。
- 工作场所——煤矿工人、石油和天然气以及建筑——关注的是运营效率、预测性维护以及员工健康和安全。
- 车辆——汽车、卡车、轮船、飞机和火车等交通工具;基于状态的维护、基于使用的设计和预售分析都是涵盖内容的示例。
- 城市——城市环境中的公共空间和基础设施;自适应交通控制，智能电表，环境监测和资源管理都是涵盖的例子。
- 火车线路实时导航，自动汽车、飞机;实时路由、网络导航和货物跟踪都是实时导航的例子。
汽车行业的预测性维修
现在的汽车比几年前智能得多。汽车由于物联网、大数据、数据分析、人工智能和云计算等现代技术的发展，人们的生活变得更安全、更自主、更受数据驱动。汽车能够与一切事物连接:它们可以随时与周围环境进行通信，包括其他汽车和人，以及电子产品、基础设施和电子设备电力系统以及智能住宅。
鉴于这一切，标准的汽车维护不再足以满足当代汽车，其中包含数百万行代码，并安装了各种各样的传感器和其他电子设备设备。因此，汽车制造商正逐步将他们的重点从预防性维护转向预测性维护。
预防性维修在汽车行业有广泛的用途，包括:
- 定期换油
- 变速器检查
- 更换皮带
- 检查刹车和轮胎
- 更换冷却液
- 引擎空气过滤器以及更换机舱过滤器等。
食品和饮料行业的预测性维护用例
虽然食品和饮料行业对环境不构成危险，但它可能对该行业工作人员的健康产生负面影响。食品和饮料必须在完全规范和稳定的环境中储存和保护，以避免与之相关的健康危害。
食品和饮料业务必须处理各种各样的维护困难，从复杂的设备到严格的监管要求。
损坏的设备可能会导致严重的健康后果。这不仅会损害组织的形象，在最坏的情况下，设备故障可能会导致饭菜变质，然后在分发给顾客和客户时，这些饭菜可能会与新鲜的食物混合在一起。
这就是预测性维护概念发挥作用的地方。它非常关注它将对运作效率和功能表现．
可能很难遵守最严格的食品和饮料规定。然而，通过对基本设备的充分监控，任何意外发生的可能性都大大降低了。当您将预测技术与计算机化维护管理软件和预防性维护实践相结合时，情况尤其如此。
油气预测性维护
石油和天然气行业是早期采用预测性维护的行业之一，主要关注的是最大限度地降低维护成本，同时减少潜在的环境灾难。
预测性维护在该行业如此成功的一个因素是，公司现在有能力远程监控资产状态，这降低了检查成本，同时仍然为他们提供足够的数据，以避免严重的设备故障。
这是因为传感器现在可以集成到机器中并安装在机器上。这些传感器为专门创建的预测算法提供数据，该算法可以实时提醒它们系统故障的可能性。
传感器和物联网
传感器是至关重要的它们是物联网成功的重要组成部分，但并不是人们通常认为的那种简单地将物理变量转化为电脉冲的典型品种。为了在物联网环境中发挥技术和商业上可行的作用，它们必须发展成更复杂的东西，而且它们已经这样做了。
很明显，传感器智能除了支持物联网连接外，还产生了一系列其他优势，如预测性维护、更灵活的制造和更高的产量。
传感器必须具备以下特征才能作为物联网组件:
- 由于成本低，它们可以以合理的成本大量部署。
- 由于其适度的物理尺寸，能够不引人注目地“消失”到任何环境中
- 因为有线连接通常是不可行的，所以用无线连接代替。
- 自我认同和自我肯定是社会发展的重要组成部分。
- 它消耗的电量非常少，允许它在不需要更换电池的情况下运行多年能量收获．
- 坚固耐用，以减少或消除维护的需要。
- 自我诊断和自我修复是必不可少的。
- 一种通过无线连接接收校准指令的自校准设备
- 对数据进行预处理，以减轻网关、plc和云计算资源的压力
物联网传感器数据
随着物联网(IoT)市场的不断发展，传感器在许多应用中的应用前景也越来越好。在各种应用中，传感器被用于微型封装，多传感器模块，超低电源的设计，以及为恶劣环境设计的包，以及其他配置。可靠和精确的传感器为工程师理解从电机到各种应用的独特品质提供了基础轴承给接受家庭护理的病人。
各种物理现象，如热量和压力，以及人类的五种感官(视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉)，都可以使用物联网(IoT)传感器进行检测和测量，这些传感器可以在各种各样的设计中找到。
温度和湿度传感器、加速度传感器、陀螺传感器和各种其他传感器都是测量物理质量的传感器的例子。
一些检测人体五感的传感器的例子包括温度计、声压传感器、气味传感器、成像传感器和各种其他类型的传感器。
物联网无线传感器
在这类传感器中，蓝牙®是最常用的无线连接技术，尽管有基于3G、4G和LPWA网络通信的额外解决方案可用。
当使用蓝牙®传感器(最常用的无线传感器)时，数据可以定期发送到中央终端，从而实现更高效的处理。具有3G、4G和LPWA连接的传感器将数据提供给云，在那里可以对其进行处理。
许多无线类型传感器配备按钮或硬币电池电池，只要电池继续为传感器供电，它们就能继续收集数据。通过这些传感器中包含的无线连接功能，可以将收集到的信息无线传输到其他设备。
物联网(IoT)在制造业预测性维护中的作用是什么?
机器数据(如工作温度、电源电压、电流和振动)由传感器采集，并通过无线方式实时发送到基于云的集中数据存储平台这个过程在物联网中被称为预测性维护(物联网)。
然后由维护团队收集和分析来自集中数据存储系统的数据，他们使用预测分析程序和机器学习(ML)算法来生成可操作的见解。
特定的组件使基于物联网的预测性维护成为可能。以下是进行基于物联网的预测性维护操作所需的五个基本组件:
基于物联网的预测性维护机器学习有五个组成部分。
1.传感器:
将它们安装在资产中的指定位置，允许它们获取所需的所有机器数据。
2.数据传输和存储:
一种允许将来自传感器的数据发送到集中数据存储库的系统。
3.数据存储在集中的位置
一个集中的数据存储位置，保存所有机器数据以及来自其他IT系统的业务数据。
4.预测性维护软件
所有数据都被发送给维护团队，当机器运行在用户定义的范围之外时，维护团队会收到通知。此外，它还有助于生成报告。
5.预测分析(或预测):
整合数据分析程序或基于机器学习的算法，应用于数据，以提供有意义的见解。
物联网技术带来的预测性维护优势
使用基于物联网的预测性维护的制造商可以从其中包含的技术中获得各种优势。让我们来看看它的优点，并试着更好地理解它们。
维修费用正在减少:
维护机器是必须的，但意外的设备故障可能会给你的维护预算带来麻烦。基于物联网(IoT)的预测性维护允许您准备适当的检查和维护程序，以最大限度地减少不可预见的停机时间。
资产持久性得到改善:
由于未预料到的设备故障，计划外停机会导致机器利用率下降，从而导致盈利能力下降。基于物联网的预测性维护通过预测和预防机器故障，可以更有效地使用机器。
因此，机器的使用寿命更长。
由于基于物联网的预测性维护使您能够实时监控设备，因此您可以精确地识别需要立即维修的组件。您可以提前安排维护和维修，从而延长设备的使用寿命。
提高工人的安全和遵守法规:
使用基于物联网的预测性维护，可以监控操作参数(如温度、RPM或电压)，并识别可能对员工构成危险的潜在危险制剂。
启动基于物联网的预测性维护的步骤
基于物联网(IoT)的预测性维护已被证明可以有效地延长资产的使用寿命，减少资产停机时间，并减少意外维修的需求。你也明白开发基于物联网的预测性维护系统所需的组件．
要在您的制造组织中实施基于物联网的预测性维护，请遵循以下步骤:
确定需要预防性维修活动的资产，例如:
认识到不是每一件设备都需要预防性维护服务。考虑到某个机器或设备的零或低停机时间可能对您的底线产生的财务影响。这将帮助您确定最适合基于物联网的预测性维护的资产。您还可以根据它们过去遇到的停机问题的数量和它们造成的业务损失的数量对发现的资产进行评分。这将帮助您尽快启动基于物联网的预测性维护，使用最基本的资产。
选择合适的预测性维护软件:
寻找最合适的预测性维护软件解决方案可能是一项艰巨的任务，目前市场上有数百种产品。在我们的预测性维修及电脑化维修管理系统(CMMS)市场寻找合适的工具。此外，阅读大量用户对你感兴趣的软件的评论，以了解哪些是优秀的，哪些是不合格的产品在购买之前。
如何提高生产效率?(利用物联网技术提高生产力的三种方法)
技术随着时间的推移而进步使物联网(IoT)设备更便宜、更简单。现在，即使是中小企业也应该做好实施基于传感器的实时设备监控的准备。
重要的物联网优势的例子，如提高产品质量，最大限度地提高设备效率，并允许主动维护，可能会在包括关联资产的计划的实施中经常发现，因为这样做存在限制和警告。
正因为如此，即使大多数制造商尽管许多人看到了制造业物联网战略的必要性，但在缺乏明确定义的路线图的情况下，许多人对使用该技术犹豫不决，并落后于更复杂的竞争对手。
每一次物联网之旅都从一个特定的最终目标开始，你需要衡量的指标直接来自你试图解决的问题。三个流行的物联网用例制造商试图改进一些最关键的制造流程:
- 劣质成本(CoPQ)是一个需要理解和降低的重要概念。它代表了如果您的制造设备在任何时候都处于良好的工作状态，您将赚到的钱。
- 提高设备的整体效率(OEE):考虑可用性、性能和质量等因素，以评估制造商与最大潜力相比的运作效率。
- 应该启用真正的预测性维护:您可以自动将资产的状态数据发送到生产和维护系统，在问题即将出现时提醒你。传感器安装在您的设备上。
随着供应商和客户合作开发经过验证的用例和集成最佳实践，近年来集成该技术的难度已显著降低。传感器价格便宜，可以检测各种各样的情况;它们都是基于ip的，所以你不总是需要网关，只需定位传感器并将其链接到云服务，而且它们很容易安装。
用物联网提高工作效率:一个四阶段路线图
关键词:如何提高工作效率，提高工作效率，提高工作效率
第一阶段:发现
在物联网路线图的初始阶段，有必要以各种方式定义您的项目，以确保这一点每个人都知道目标明确，能从全面的角度解决困难。召集你的利益相关者，回答以下问题:
- 使用物联网技术，您正在努力解决的确切困难或问题是什么?
- 你可以用什么方法来成功地监控你在实现目标方面的进展?
- 你要把多少台电脑连在一起才能得到这些信息?
- 你会用a吗有线或无线连接到互联网?
- 为了准确地评估必要条件，您需要什么样的传感器?
物联网中的智能传感器有多种形式
1.电流传感器:在制造业中，它测量“电流”随时间的变化。
2.检测水传感器的存在:水分和泄漏空调系统或检测到管道。
3.超声波传感器:识别机械中的高频声音，并可用于修复它们。
4.振动传感器:检测在典型操作环境之外发生的振动。
5.热电偶温度传感器:内部测温或红外测温
6.压力传感器:可随时记录液体或空气的压力。
阶段2:设置和配置
在第二阶段结束时，您将创建网络基础设施，其中将包括数据结构(即，在接收数据时如何构造数据)和满足业务用例所需的任何应用程序。
例如，你应该设计一个仪表板，让你可以看到你的设备的当前状态一目了然，以及在传感器识别出问题时通知维护技术人员的警报。
阶段3:持续改进
这很重要，因为它允许您监视进度时间和持续改进指示该特定项目成功的指标，例如更高的质量或减少的停机时间，以及跟踪和防止错误。
阶段4:评估
我们的目标和实现目标的先决条件在物联网路线图的前三个阶段中找到了，我们设置了连接和应用程序来收集数据，并创建了一个策略来衡量后续阶段的进展。
最后一个阶段要求制造商分析部署数据驱动解决方案的结果，以了解其效果并做出任何必要的调整，同时牢记主要目标。
因此这方法有助于过程制造业的持续改善。
最终结论:
不再有任何理由推迟在制造业实施物联网战略。小型企业可以负担得起物联网硬件和软件，用例和优势是显而易见的。如果你遵循这些步骤，你就会走上成功之路。