物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用解析

物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)（GPS）、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》提出“促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的研發(fā)和示范應(yīng)用”。工業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。要實(shí)現(xiàn)從“中國制造”向“中國智造”的轉(zhuǎn)變，必須大力推廣應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在產(chǎn)品信息化、生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)、經(jīng)營管理環(huán)節(jié)、節(jié)能減排、安全生產(chǎn)等領(lǐng)域得到應(yīng)用。

1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在產(chǎn)品信息化領(lǐng)域的應(yīng)用

產(chǎn)品信息化是指將信息技術(shù)被物化在產(chǎn)品中，以提高產(chǎn)品中的信息技術(shù)含量的過程。推進(jìn)產(chǎn)品信息化的目的是增強(qiáng)產(chǎn)品的性能和功能，提高產(chǎn)品的附加值，促進(jìn)產(chǎn)品升級(jí)換代。目前，汽車、家電、工程機(jī)械、船舶等行業(yè)通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提高了產(chǎn)品的智能化水平。

在汽車行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)汽車、車聯(lián)網(wǎng)、智慧汽車等逐漸興起，為汽車工業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)力。2010年6月，針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)在汽車行業(yè)的應(yīng)用，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織提出了全網(wǎng)車（The Fully Networked Car，F(xiàn)NC）的概念，其目標(biāo)是使汽車駕駛更安全、更舒適、更人性化。通用汽車推出了電動(dòng)聯(lián)網(wǎng)概念車EN-V，通過整合GPS導(dǎo)航技術(shù)、Car-2-Car通信技術(shù)、無線通信及遠(yuǎn)程感應(yīng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)駕駛。車主可以通過物聯(lián)網(wǎng)對(duì)汽車進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。例如在夏季，車主可以在進(jìn)入停車場(chǎng)前通過手機(jī)啟動(dòng)汽車空調(diào)。在車輛停放后，車載監(jiān)控設(shè)備可以實(shí)時(shí)記錄車輛周邊的情況，如發(fā)現(xiàn)偷竊行為，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)通過短信或撥打手機(jī)向車主報(bào)警。汽車芯片感應(yīng)防盜系統(tǒng)可以正確識(shí)別車主，在車主接近或遠(yuǎn)離車輛時(shí)自動(dòng)打開或關(guān)閉車鎖。售后服務(wù)商可以監(jiān)測(cè)車輛運(yùn)行狀況，對(duì)故障進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷。Car-2-Car通信技術(shù)可以使車輛之間保持一定的安全距離，避免對(duì)撞或追尾事故。

在家電行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)家電的概念已經(jīng)出現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展將促進(jìn)智能家電的發(fā)展。美的集團(tuán)在上海世博會(huì)上展示了物聯(lián)網(wǎng)家電解決方案。海爾集團(tuán)推出了物聯(lián)網(wǎng)冰箱和物聯(lián)網(wǎng)洗衣機(jī)，小天鵝物聯(lián)網(wǎng)滾筒洗衣機(jī)已進(jìn)入美國市場(chǎng)。小天鵝物聯(lián)網(wǎng)滾筒洗衣機(jī)專門針對(duì)美國新一代智能電網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，能識(shí)別智能電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)及分時(shí)電價(jià)等信息，自動(dòng)調(diào)整洗衣機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)以節(jié)約能耗。

在工程機(jī)械行業(yè)，徐工集團(tuán)、三一重工等都已在工程機(jī)械產(chǎn)品中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。通過工程機(jī)械運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控及智能分析平臺(tái)，客服中心可以通過電話、短信等糾正客戶的不規(guī)范操作，提醒進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)，預(yù)防故障的發(fā)生?？头行墓こ處熆梢酝ㄟ^安裝在工程機(jī)械上的智能終端傳回油溫、轉(zhuǎn)速、油壓、起重臂幅、伸縮控制閥狀態(tài)、油缸伸縮狀態(tài)、回轉(zhuǎn)泵狀態(tài)等信息，對(duì)客戶設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷，遠(yuǎn)程指導(dǎo)客戶如何排除故障。

2、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生產(chǎn)制造領(lǐng)域的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)線過程檢測(cè)、實(shí)時(shí)參數(shù)采集、生產(chǎn)設(shè)備與產(chǎn)品監(jiān)控管理、材料消耗監(jiān)測(cè)等，可以大幅度提高生產(chǎn)智能化水平。在鋼鐵行業(yè)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，企業(yè)可以在生產(chǎn)過程中實(shí)時(shí)監(jiān)控加工產(chǎn)品的寬度、厚度、溫度等參數(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化生產(chǎn)流程。在家電行業(yè)，海爾集團(tuán)在數(shù)字化生產(chǎn)線中應(yīng)用了RFID技術(shù)，提高了生產(chǎn)效率，每年可節(jié)省1200萬元。

3、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在經(jīng)營管理領(lǐng)域的應(yīng)用

在企業(yè)管理方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要應(yīng)用于供應(yīng)鏈管理、生產(chǎn)管理等領(lǐng)域。

（1）在供應(yīng)鏈管理領(lǐng)域的應(yīng)用

在供應(yīng)鏈管理方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要應(yīng)用于運(yùn)輸、倉儲(chǔ)等物流管理領(lǐng)域。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于車輛監(jiān)控、立體倉庫等，可以顯著提高工業(yè)物流效率，降低庫存成本。海爾集團(tuán)通過采用RFID提高了庫存管理水平和貨物周轉(zhuǎn)效率，減少了配送不準(zhǔn)確或不及時(shí)的情況，每年減少經(jīng)濟(jì)損失達(dá)900萬元。鶴山雅圖仕印刷有限公司的RFID應(yīng)用項(xiàng)目實(shí)施3年來，成品處理效率提高了50%，差錯(cuò)率減少了5%，人力資源成本減少了2700萬元。

（2）在生產(chǎn)管理領(lǐng)域的應(yīng)用

在紡織、食品飲料、化工等流程型行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已在生產(chǎn)車間、生產(chǎn)設(shè)備管理領(lǐng)域得到應(yīng)用。例如，無錫一棉開發(fā)建立了網(wǎng)絡(luò)在線監(jiān)控系統(tǒng)，可對(duì)產(chǎn)量、質(zhì)量、機(jī)械狀態(tài)等9類168個(gè)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并通過與企業(yè)ERP系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)了管控一體化和質(zhì)量溯源，提升了生產(chǎn)管理水平和產(chǎn)品質(zhì)量檔次。此外，還可以及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)某臺(tái)（某眼、某錠）的異常情況，引導(dǎo)維修人員有的放矢地工作。

山東泓坤紡織有限公司車間溫濕度監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)由前端設(shè)備、控制設(shè)備和管理后臺(tái)組成。前端設(shè)備主要是各類溫濕度傳感器，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集車間環(huán)境數(shù)據(jù)并上傳到控制設(shè)備；控制設(shè)備負(fù)責(zé)將各傳感器數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)上傳到管理后臺(tái)，并通過LED顯示屏實(shí)時(shí)顯示溫濕度數(shù)據(jù)。如果環(huán)境數(shù)據(jù)超過既定的閥值，管理后臺(tái)將通過短信等方式提醒相關(guān)工作人員，以便及時(shí)采取必要措施。該系統(tǒng)的應(yīng)用使布機(jī)的作業(yè)效率從原先的70%左右提高到目前的90%。

4、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在節(jié)能減排領(lǐng)域的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已在鋼鐵、有色金屬、電力、化工、紡織、造紙等“高能耗、高污染”行業(yè)得到應(yīng)用，有效地促進(jìn)了這些行業(yè)的節(jié)能減排。智能電網(wǎng)的發(fā)展將促進(jìn)電力行業(yè)的節(jié)能。江西電網(wǎng)公司對(duì)分布在全省范圍內(nèi)的2萬臺(tái)配電變壓器安裝傳感裝置，對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)用電檢查、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、負(fù)荷管理、線損管理、需求側(cè)管理等高效一體化管理，一年來降低電損1.2億千瓦時(shí)。

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立污染源自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，可以對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的污染物COD等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，為優(yōu)化工藝流程提供依據(jù)。

5、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在安全生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)已成為煤炭、鋼鐵、有色等行業(yè)保障安全生產(chǎn)的重要技術(shù)手段。通過建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的礦山井下人、機(jī)、環(huán)監(jiān)控及調(diào)度指揮綜合信息系統(tǒng)，可以對(duì)采掘、提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、供電等關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷，可以監(jiān)測(cè)溫度、濕度、瓦斯?jié)舛鹊取Ｒ坏﹤鞲衅鞅O(jiān)測(cè)到瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)，就會(huì)自動(dòng)拉響警報(bào)，提醒相關(guān)人員盡快采取有效措施，減少瓦斯爆炸和透水事故的發(fā)生。通過井下人員定位系統(tǒng)，可以對(duì)井下作業(yè)人員進(jìn)行定位和跟蹤，并識(shí)別他們的身份，以便在礦難發(fā)生時(shí)得到及時(shí)營救。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，是建設(shè)“智慧企業(yè)”，發(fā)展“智慧工業(yè)”的關(guān)鍵技術(shù)。筆者認(rèn)為，可以從以下幾個(gè)方面推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用：

一是推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在產(chǎn)品信息化中的應(yīng)用。鼓勵(lì)企業(yè)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)嵌入到工業(yè)產(chǎn)品中，提高產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)化、智能化程度。重點(diǎn)在汽車、船舶、機(jī)械裝備、家電等行業(yè)推廣物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，推動(dòng)智慧汽車、智能家電、車聯(lián)網(wǎng)、船聯(lián)網(wǎng)等的發(fā)展。推進(jìn)電子標(biāo)簽封裝技術(shù)與印刷、造紙、包裝等技術(shù)融合，使RFID嵌入到工業(yè)產(chǎn)品中。

二是在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)推廣物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提高工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化水平。通過進(jìn)料設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)備、包裝設(shè)備等的聯(lián)網(wǎng)，發(fā)展具有協(xié)作能力的工業(yè)機(jī)器人群，建設(shè)“無人工廠”，提高企業(yè)產(chǎn)能和生產(chǎn)效率。

三是在經(jīng)營管理環(huán)節(jié)推廣物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提高企業(yè)管理效率和智能化水平。在供應(yīng)鏈管理、車間管理等管理領(lǐng)域推廣物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

四是推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)節(jié)能減排領(lǐng)域的應(yīng)用。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)企業(yè)能耗、污染物排放情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)能耗、COD、SO2等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以便優(yōu)化工藝流程，采取必要的措施。

五是推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)安全生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)工礦企業(yè)作業(yè)設(shè)備、作業(yè)環(huán)境、作業(yè)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)溫度、壓力、瓦斯?jié)舛鹊葦?shù)據(jù)進(jìn)行分析，當(dāng)數(shù)據(jù)超標(biāo)時(shí)自動(dòng)報(bào)警，以便有關(guān)人員及時(shí)采取措施；或自動(dòng)停機(jī)、切斷電源、加大排風(fēng)功率等，以避免重大安全生產(chǎn)事故發(fā)生。