物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用摘要：隨著通信技術(shù)及電子信息技術(shù)的發(fā)展，邁科斯技術(shù)服務(wù)公司自主研發(fā)的Max集控系統(tǒng)的融合技術(shù)與應(yīng)用效果在智能制造工廠得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)也分析了智能制造各流程的特征，基于此，本文對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用進(jìn)行研究，僅供參考。關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；網(wǎng)絡(luò)通訊；智能制造企業(yè)引言隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展,“互聯(lián)網(wǎng)+”成為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)顛覆商業(yè)邏輯和運(yùn)營(yíng)規(guī)則的新生產(chǎn)力模式。以智能制造為核心的新一輪工業(yè)革命,依靠大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和人工智能等技術(shù)深刻改變著全球制造業(yè)發(fā)展模式。然而,制造企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型是一個(gè)十分復(fù)雜的過程,涉及使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)組織資源要素、價(jià)值活動(dòng)、業(yè)務(wù)流程,甚至是商業(yè)模式的重構(gòu)，涵蓋設(shè)備層、業(yè)務(wù)層、決策層等多層次系統(tǒng)化變革,關(guān)聯(lián)情境因素較多且影響顯著。1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)保持活躍創(chuàng)新發(fā)展態(tài)勢(shì)從國(guó)際來看，發(fā)達(dá)國(guó)家政府紛紛加快推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，如美國(guó)在先進(jìn)制造國(guó)家戰(zhàn)略中，將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)作為重點(diǎn)發(fā)展方向，德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略也將推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)化制造作為核心。通用電氣（GE）、微軟、亞馬遜、參數(shù)技術(shù)（PTC）、羅克韋爾、思科、艾默生、霍尼韋爾等美國(guó)諸多巨頭企業(yè)積極布局工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)以及各類初創(chuàng)企業(yè)，持續(xù)帶動(dòng)前沿平臺(tái)技術(shù)創(chuàng)新；緊隨其后的西門子、ABB、博世、施耐德、SAP等歐洲工業(yè)巨頭，立足自身領(lǐng)先制造業(yè)基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)，持續(xù)加大工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的投入力度；以日立、東芝、三菱、NEC、發(fā)那科等為代表的日本企業(yè)也在跟進(jìn)開展平臺(tái)研發(fā)與應(yīng)用探索，并取得顯著成效。從國(guó)內(nèi)來看，隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的不斷融合應(yīng)用，全國(guó)各類型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)也如雨后春筍般涌現(xiàn)，既有航天云網(wǎng)、海爾、寶信、石化盈科等傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)型企業(yè)面臨轉(zhuǎn)型發(fā)展而構(gòu)建的平臺(tái)，也有樹根互聯(lián)、徐工、TCL、中聯(lián)重科、富士康等大型制造企業(yè)孵化的獨(dú)立運(yùn)營(yíng)平臺(tái)公司，還有優(yōu)也、昆侖數(shù)據(jù)、黑湖科技等各類創(chuàng)新企業(yè)依托自身特色打造的平臺(tái)。2制造業(yè)企業(yè)融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展困境分析2.1制造成本高企，市場(chǎng)接受度低一些類型的服務(wù)型制造活動(dòng)需要根據(jù)用戶的個(gè)性化需求進(jìn)行差別化的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，隨之要求產(chǎn)品架構(gòu)、零部件構(gòu)成、生產(chǎn)工藝等方面作出改變。通常的工業(yè)生產(chǎn)具有顯著的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，產(chǎn)品原型開發(fā)、專用零部件模具的制造等諸多環(huán)節(jié)都涉及高昂的固定成本，需要大規(guī)模生產(chǎn)才能攤薄成本，因而產(chǎn)品設(shè)計(jì)一旦定型，在一個(gè)時(shí)期就不會(huì)改變。在生產(chǎn)過程中，定制化產(chǎn)品需要根據(jù)該產(chǎn)品所需要的原料和零部件調(diào)整供應(yīng)鏈，還需要對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)整，而無論是供應(yīng)鏈的重新組織還是生產(chǎn)線的重新調(diào)整都耗資巨大，同樣也需要大規(guī)模生產(chǎn)才能分?jǐn)偝杀尽?.2受傳統(tǒng)生產(chǎn)制造模式影響雖然兩化融合工作已推進(jìn)多年，但是很多傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)仍然不能真正意識(shí)到信息化的重要性，不能真正意識(shí)到智能制造的重要性，更意識(shí)不到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)乃至工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)企業(yè)節(jié)本提質(zhì)增效創(chuàng)新發(fā)展的重要性，超過半數(shù)的企業(yè)經(jīng)營(yíng)思路和方法還停留在傳統(tǒng)制造生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式上。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，新上的設(shè)備和產(chǎn)線都還不能普遍具備自動(dòng)化智能化互聯(lián)網(wǎng)化條件，更別提老舊設(shè)備的智能化改造了，設(shè)備不能互聯(lián)，也就失去了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展往縱深推進(jìn)的土壤，自然沒了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的先決條件。3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用3.1Max集控系統(tǒng)Max集控系統(tǒng)在應(yīng)用智能工廠中各層的運(yùn)行分工和各層的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)流程雖然明確，但對(duì)Max集控系統(tǒng)在各層之間的硬件設(shè)備搭建連接、分工控制（種類復(fù)雜）和信號(hào)信息的大量數(shù)據(jù)傳輸與虛擬空間之間的耦合關(guān)聯(lián)問題，目前的研究還不深入。物聯(lián)網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)在智能制造復(fù)雜環(huán)境、集中管控中的感知互動(dòng)，需要建立物理模擬空間和信息模擬空間的虛擬模型，同時(shí)也建立了復(fù)雜工廠環(huán)境的電磁干擾模型。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中往往是多種類型網(wǎng)絡(luò)共同存在，不同網(wǎng)絡(luò)之間形成很多信息孤島，要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，必須讓不同網(wǎng)絡(luò)之間能夠建立聯(lián)系。目前的研究無論是基于設(shè)計(jì)統(tǒng)一網(wǎng)關(guān)的思路，還是基于認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)的理念都是少數(shù)幾種網(wǎng)絡(luò)融合，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際需要。未來研究中，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)性、承載業(yè)務(wù)量大特點(diǎn)，開發(fā)統(tǒng)一的物理及MAC底層及其協(xié)議促進(jìn)多種網(wǎng)絡(luò)融合是發(fā)展趨勢(shì)。Max集控系統(tǒng)考慮工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)框架中各層次的安全不是相互獨(dú)立的，而是相互依賴的，針對(duì)每一層單獨(dú)設(shè)計(jì)的安全保護(hù)策略是不全面的，適用范圍有限，再加上不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)安全要求側(cè)重點(diǎn)也不一樣，因此，設(shè)計(jì)適用范圍更廣的入侵檢測(cè)與防御系統(tǒng)、設(shè)計(jì)更有效的訪問策略、制訂有效的移動(dòng)設(shè)備跨域認(rèn)證方法將是未來物聯(lián)網(wǎng)安全的研究熱點(diǎn)。3.2探索制造業(yè)企業(yè)主體積極主動(dòng)融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展的新方法政府層面可以考慮通過購買技術(shù)支撐培訓(xùn)服務(wù)的方式，借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等相關(guān)社會(huì)團(tuán)體和大專院校的專業(yè)技術(shù)力量，加大對(duì)制造業(yè)企業(yè)的政策宣傳和技術(shù)培訓(xùn)力度，讓工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的主戰(zhàn)場(chǎng)制造業(yè)企業(yè)真正認(rèn)識(shí)到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新發(fā)展的重要性和必要性，真正了解到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施路徑和方法，也就是幫助企業(yè)解決“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是什么和怎么做”的現(xiàn)實(shí)問題，也只有這樣，企業(yè)主體才能真正行動(dòng)起來，才能主動(dòng)融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新謀劃企業(yè)未來發(fā)展，投入到轟轟烈烈的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)浪潮里。3.3軟件定義生產(chǎn)數(shù)字化的工廠/車間運(yùn)行著MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、PLM等諸多軟件系統(tǒng)，智能化設(shè)備包含專用性的嵌入式軟件。軟件還能夠構(gòu)建一個(gè)與物理實(shí)體相對(duì)應(yīng)的數(shù)字虛體，共同構(gòu)成一個(gè)數(shù)字孿生體。企業(yè)的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)布局、生產(chǎn)設(shè)備、制造流程和運(yùn)營(yíng)服務(wù)等都能夠一一映射到虛擬生產(chǎn)環(huán)境中，物理實(shí)體的變化會(huì)反映到數(shù)字虛體上，數(shù)字虛體的變化能夠操控物理實(shí)體的變化。通過構(gòu)建深度學(xué)習(xí)算法并投入加工制造過程中積累的海量數(shù)據(jù)，人工智能系統(tǒng)還能夠發(fā)現(xiàn)依靠人腦無法發(fā)現(xiàn)的規(guī)律。比如，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線最優(yōu)工作狀態(tài)時(shí)的工藝參數(shù)組合，據(jù)此對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化。隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，軟件定義生產(chǎn)的組織范圍不斷拓展，從工廠/車間內(nèi)部設(shè)備、流程之間的協(xié)同，到產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)之間的協(xié)同，再到企業(yè)所處產(chǎn)業(yè)生態(tài)的協(xié)同。3.4規(guī)范安全系統(tǒng)建設(shè)基于電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)體系、業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化管理理念，要與智能工廠信息化管理體制相適應(yīng)。系統(tǒng)能夠防范系統(tǒng)外部非法入侵以及操作人員的越級(jí)操作等安全風(fēng)險(xiǎn)，確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全、穩(wěn)定、可靠。應(yīng)提供完備的安全模型，從應(yīng)用安全、數(shù)據(jù)安全、用戶訪問安全、架構(gòu)安全等方面對(duì)軟件和應(yīng)用過程中各個(gè)層面的數(shù)據(jù)、訪問、開發(fā)、架構(gòu)等進(jìn)行安全性設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)。結(jié)束語當(dāng)前，全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)趨緩，新型冠狀病毒全球蔓延的影響持續(xù)推進(jìn)，經(jīng)濟(jì)下行壓力日益凸顯。但世界范圍內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展仍呈現(xiàn)出關(guān)鍵技術(shù)加速突破、基礎(chǔ)支撐日益完善、融合應(yīng)用逐漸豐富、產(chǎn)業(yè)生態(tài)日趨成熟的良好態(tài)勢(shì)，世界各國(guó)先后提出制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的目標(biāo)和步驟。參考文獻(xiàn)[1]魏楊.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在船舶智能制造中的應(yīng)用[J].船舶物資與市場(chǎng),2019(12):79-80.[2]李彩珊.物聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展研究[J].電信技術(shù),2019(12):32-33+38.[3]葛