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物联网技术在工业自动化中的应用研究

2023-09-09耿少锋

现代工业经济和信息化 2023年6期
关键词:联网工业生产

耿少锋

(河北省机械科学研究设计院有限公司, 河北 石家庄 050057)

1 物联网技术的相关概述

物联网技术起源于传媒领域,是信息科技产业的第三次革命。物联网是指通过信息传感设备,按约定的协议,将任何物体与网络相连接,物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪和监管等功能。物联网是信息化时代的产物,主要集中了信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器和激光扫描器等各种装置与技术,对各种信息进行监控和连接,通过网络实现人与人、人与物以及物与物的交流与连接,通过智能化感知和管理,将信息进行整合管理,最终形成互联互通的网络。

随着工业自动化水平的不断提高,各工业企业对物联网的应用日益广泛,无论是在生产制造阶段,还是销售配送阶段,都可应用物联网技术。通过应用物联网技术不仅能够提高效率,节省时间和人力成本,而且有利于提高产品质量,不断提高产品的安全性、可靠性和自动化水平,有利于企业在市场竞争中站稳脚跟。

随着经济的快速发展和科技的不断进步,物联网技术也在不断完善、逐步成熟。对于物流公司来说,通过应用物联网不仅能够对物流信息进行实时监控,追踪物流、传递信息,而且能够通过物联网技术架构来实现各项信息的具体化应用,使整个物流运输体系日益完善,对推动经济发展、便利人们生活起着巨大的推动作用。因此,有必要对物联网技术在工业自动化中的应用做进一步研究。

2 物联网的关键技术

2.1 自动识别技术

在物联网技术的发展应用中,信息交换是使用最多的,对信息进行交换时需要有认证识别的过程,在这个过程中则需要一项最基本的自动识别技术,该技术会将任何一项信息、物品以及对象进行识别分类,然后就能进行目标识别。尽管该系统会包含很多复杂结构及要素,但是识别认证后智能化程度会很高,这是物联网技术最基本的一项技术,也是应用最广泛的一项技术。

2.2 网络架构技术

在物联网技术中,网络架构技术也是应用比较多的一项技术,在进行信息交流或者物品交换时,需要提供一个第三方平台,这样能够实现信息共享,交易双方都能够获得相关数据和信息,属于体系结构技术。然而,由于网络架构技术只能在非语言环境下实现,存在一定的局限性。未来,不断优化网络架构技术将成为必然趋势,也是今后需要不断解决和完善的一大技术难关。只有不断完善才能更好地为企业和个人提供服务,有利于提升平台交易的安全性和可靠性。

2.3 数据与信号处理技术

物联网技术中有一项非常重要的技术就是数据与信号处理技术,该技术在各工业企业自动化生产过程中发挥着至关重要的作用。无论是产品的生产加工过程,还是最后的销售配送环节,都需要计算机搜集数据、加工处理,通过分析和识别来更好地对相关数据资料进行分类,不仅能够节省人工,而且还有较高的准确性,这也是物联网技术中十分关键的一项技术。

2.4 无线传感技术

无线传感器网络由节点、传感网络和用户三部分组成,其主要组成部分是集成有传感器、处理单元和通信模块的节点,各节点通过协议自组成一个分布式网络,再将采集来的数据进行优化,经无线电波传输给信息处理中心。随着科学技术的不断发展进步,传统传感器已经无法满足需求,需要增加通信模块,才能将收集到的信息上传到网络,然后再进行输送。通过集成微处理器、无线通信芯片和功能装置,能够对各项数据进行进行采集、分析处理以及加工传输,有着智能、高效和准确的功能及优势,在实际的工业自动化应用中不可或缺,起着非常重要的作用。

2.5 嵌入式系统技术

嵌入式系统技术是将传感技术、电子技术以及硬件软件技术进行集成的一项较为复杂的技术,该技术并不是一项单一的技术,是各项技术的组合。简单来说,如果将人体的神经系统当作嵌入式系统,人体的五脏六腑发挥着感应的作用,将人体的各项指标数据进行采集然后传输到大脑,大脑进行分析整合,而嵌入式系统技术发挥的就是这一作用。在科技时代下,随着各项技术水平的不断提高,物联网的嵌入式系统技术也不断提升,在工业企业自动化中的应用日益广泛。

3 物联网在工业自动化中的应用

3.1 在工业生产和制造方面的应用

随着科技的不断进步和发展,物联网技术的应用为人们的生产和生活带来极大的方便,在实践过程中,物联网技术也得到了进一步的发展和完善。现如今,物联网技术的应用范围越来越广泛,已经渗透到工业生产、居家生活的方方面面。物联网技术在工业生产和制造方面的应用,极大地提升了工业生产的自动化和智能化水平。在工业生产中应用物联网技术,可以有效、实时地监测生产的各个环节,科学、合理地规划生产工艺和流程,进一步优化生产工序,进而提高生产设备的运行效率,节约生产时间,降低生产成本和设备能耗,提升工业企业的生产效益。另外,物联网技术的应用可以实现对生产原材料和产品的监测、检测,在原材料入料和产品制造环节,利用物联网技术来甄别质量,进一步降低残次品率,提高产品品质,为企业的长远发展提供了坚实、有力的保障。

3.2 在产品信息化管理方面的应用

随着社会的进步和发展,人们的物质文化生活水平不断提高,如今,人们不仅仅满足于吃饱穿暖,对各种消费品的品质、安全要求越来越高。因此,工业企业必须要严格控制产品质量,保证产品的安全性。产品从原材料到生产,再到包装、运输和销售,需要经过很多个环节,一个环节出现问题就可能会影响产品的安全性,进而影响到消费者的使用。如此多个环节的监控,靠传统的人力资源不仅费时费力,而且很难达到预期效果。而现代化的物联网技术,可以有效控制原材料的购置、生产过程和产品销售等各个环节,出现问题之后能够及时追溯,及时发现问题并采取措施处理解决,确保生产、运营的各个环节正常进行。

3.3 在工业节能减排方面的应用

随着“碳达峰、碳中和”的深入推进,工业节能减排已经成为工业生产的一大重要目标,节能减排不但有助于保护环境,而且有利于企业降本增效。尽管企业一直在致力于节能减排,但此项工作任重而道远,涉及到工业生产的方方面面,需要对生产的各个环节进行把控,这就需要利用现代化的计量装置,对生产过程进行监测,找出耗能较高的工序。应用工业物联网技术,可以通过传感器的数据采集和分析功能,对生产环节的能耗数据进行监测和采集,对高能耗环节进行技改升级,进一步节约能源、减少排放,促进企业的可持续发展。

4 物联网在工业自动化应用中的改善措施

4.1 健全物联网技术应用制度

如今,物联网技术在工业生产中的应用越来越广泛,物联网技术的应用对工业自动化的发展起着至关重要的作用。但是,物联网技术在工业自动化中应用的时间较短,还未形成完善的制度,正所谓“无规矩不成方圆”,没有制度的约束和规范,物联网技术的应用很可能会偏离预期,甚至有可能对工业自动化的发展产生不利影响。基于此,应该根据物联网在工业自动化应用的现状及预期,建立健全科学、完善的制度,制定相应的应用标准和要求,进而提升物联网技术应用的规范性。建立完善的管理机制,明确各方权责,针对物联网技术应用的相关方制定相应的追溯、问责制度,通过制度来规范物联网技术的应用,以制度来规范员工的行为,确保物联网技术的应用合规、可控,从而保障物联网技术能够更好地服务工业生产,促进物联网技术的长远发展。另外,还需要针对物联网技术的应用范围和条件制定标准化的应用制度,健全相应的技术机制和体制,规范物联网技术在工业自动化领域的应用。同时,还应该积极学习并引进国外的成熟经验和先进技术,进一步提升物联网技术的实用性和适用性,提升物联网技术在工业自动化过程中的应用效果。

4.2 优化物联网技术应用方案

物联网技术提升了工业自动化水平,要想高效应用物联网技术,需要建立完善的物联网技术应用制度,进一步优化物联网技术的应用方案,从战略角度考虑物联网技术应用过程中可能会遇到的问题,从战术角度去优化物联网技术应用方案,确保物联网技术的有效应用。首先,需要按照工业自动化转型升级的基本要求,根据物联网技术应用的目标,建立物联网技术应用的规划方案,明确物联网技术的应用路径,通过规划来避免应用过程中可能出现的各种问题,使物联网技术更好地服务工业自动化生产。其次,根据工业自动化的水平以及物联网技术应用程度,以战略发展目标为依据,制定工业技改工作方案,并建立阶段性的物联网应用计划,充分发挥技术价值优势,根据生产情况和生产经营情况,有序运用物联网技术,提高企业的管理水平,确保企业自动化转型升级的效益。

4.3 打造物联网技术应用团队

物联网技术是一项现代化的网络技术,物联网技术在我国起步较晚,在工业自动化中的应用时间较短,即便是建立了健全、完善的制度,制定了科学、合理的应用方案,如果没有专业技术人员的保障,也无法保证物联网技术在工业自动化中的有效应用,很可能会导致物联网技术应用的有效性大打折扣,无法实现既定的目标,与预期效果出现一定差距,甚至无法适应企业的长期发展与需求。因此,需要加大物联网技术的支持和保障力度,开展物联网技术培训活动,提升技术人员和工作人员理论知识和专业技能水平,打造高素质、高水平的物联网技术应用团队,确保物联网技术能够在工业自动化中得到有效应用。

5 结语

作为工业互联网的核心,物联网通过应用大数据以及云计算等新型技术,在工业企业的发展中发挥着越来越重要的作用,有利于企业形成数字化和智能化一体的核心技术,该技术能够为企业节省一定的人力和财力成本,能够不断提高企业的生产效率。由于其精确度和智能化水平较高,有利于企业提高产品质量,不断提升企业形象,在市场竞争中立于不败之地。同时,也有利于工业化水平的不断提升。今后,仍需加大对物联网技术的研究和利用,力争更好地为企业工业化发展作出贡献。

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