物聯網 (IoT) 及其在製造業的應用
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| 不只是縮時，還有粉塵、噪音、位移偵測 |
預計到 2026 年，物聯網製造市場的價值將達到 4000 億美元。即時收集和分析來自連線的物聯網裝置和感測器的資料的能力，為製造商提供了對其生產流程的前所未有的洞察力。物聯網（IoT）有可能徹底改變製造業，使工廠能夠更高效地營運，提高生產品質，並減少製造營運的停機時間。
在本報導中，我們將探索物聯網在製造營運中的十大用例。
1. 製造操作的遠端監控
製造業中的 IoT 使加工流程的遠端監控，方法是將機器和器件器接入到接入。這允許製造商收集有關裝置效能和狀況的即時資料。感興趣的變數可能包括：
- 溫度
- 壓力
- 振動
- 能源消耗
- 輸入/輸出數量
- 生產過程持續時間
資料被收集並傳輸到雲端。由於遠端可訪問性，製造商可以從世界任何地方檢測問題、進行調整和最佳化製造過程。
案例研究：
行動式廁所製造商 Armal 需要遠端監控和最佳化其機器的功耗。在生產過程中，他們能夠在工業物聯網軟體上監控他們的物聯網感測器（圖1）。
2. 品質控制
物聯網感測器可以監控生產過程並即時檢測缺陷，允許製造商在生產有缺陷的產品之前進行調整。物聯網還可用於監控運輸和儲存期間的產品品質。
想想一家生產密封包裝產品的公司，比如主機板。這使得目視檢查變得困難且容易出錯。公司可以利用熱感測器（圖2）來檢視內部元件的位置。然後，他們可以將該影象與參考模板進行比較，以確保產品符合標準。
3. 預測性維護
物聯網在製造業中，最重要的好處之一是預測性維護。透過利用物聯網感測器和機器學習演算法，製造商可以在造成裝置故障之前，進行狀態監控和檢測潛在問題。
預測性維護有助於減少停機時間，避免意外裝置故障，並降低維護成本（圖3）。例如，物聯網感測器可以監控機器的溫度、壓力和振動，並即時檢測異常。可以分析這些資料，以預測何時需要維護，並相應地安排。
案例研究：
EcoPlant 是一家以色列食品製造商，使用空氣壓縮來包裝其產品。但壓縮裝置的低效率會使能源消耗增加多達 50%，並可能汙染食物。EcoPlant 執行了一個基於物聯網的預測維護軟體，以監控其空氣壓縮裝置（如閥門、管道和過濾器）的功能、效率和健康狀況。
4. 工人安全
物聯網感測器可以提取車間環境的即時資料，並將其傳送到雲端進行分析。這使製造商能夠辨識潛在的安全隱憂，並採取措施防止事故。例如：
- 暖通冷氣機感測器可以植入整個生產現場，以確保健康的空氣品質。例如，空氣品質指數（AQI）軟體分析空氣感測器傳送的資料，以確保品質在所需的正規化範圍內。
- FaceMe 是一家專門從事臉部辨識的公司。每當工人沒有正確佩戴口罩時，其技術都能夠辨識和通知。特別是口罩在防止新冠肺炎傳播方面發揮著重要作用，這項技術可能有助於阻止勞動力中的傳播。
據一些估計，工作場所相關傷害的年度成本為 1700 億美元。透過使用物聯網感測器來建立、執行和監控工作安全標準，公司可以最大限度地減少潛在的健康/責任危害。
案例研究：
全球重型裝置製造商卡特彼勒，使用物聯網感測器來檢測工人聚集的礦山周圍危險和不安全的工作環境（圖4）。
5. 車隊管理
GPS 追蹤器可以植入公車和其他運輸車輛上，以獲取其運動資料。然後，車隊管理軟體可以利用這些資料來計算，例如，卡車需要多長時間才能覆蓋其路線，以便庫存和生產經理可以相應地安排團隊的任務。
物聯網允許簡化和主動地管理運輸物流，從而允許先發制人地辨識瓶頸。在當前的供應鏈問題上，車隊管理是物聯網在整個製造過程中最重要的用例之一。
6. 勞動力效率
所有前幾點的高潮可能會帶來更高效的勞動力。隨著耗時和重複性任務的自動化，除了收集的資料用於增強製造外，工人可以專注於增值活動。
此外，可穿戴物聯網裝置，如工業智慧手錶，可以實時將操作資料從機器傳輸給車間人員。例如，如果流水線癱瘓，智慧手錶將從智慧感測器獲取資料，並提醒維護人員。或者，如果要到達一批新的原材料，可以按需在智慧手錶上訪問配送中心共享的車隊的位置資料。這啟用了資料驅動的車間排程。
案例研究：
空中客車正在製造現場使用物聯網解決方案來改善其製造業務。 工人可以使用平板電腦或智慧眼鏡掃描飛機金屬板的表面，以確定進入孔洞所需的螺栓尺寸。然後可以將該資訊轉發給機器人，以擰入它。
7. 庫存管理
製造業中的物聯網改善了庫存管理。這是因為透過即時追蹤庫存水準，製造商可以確保他們始終擁有保持生產平穩執行，所需的材料和零件，例如 BOM （物料清單）資料v。物聯網感測器可以監控庫存水準，製造商可以使用這些資料來最佳化庫存水準，減少浪費，並提高供應鏈效率。
8. 供應鏈效率
製造商可以在製造業中，使用物聯網來提高供應鏈效率。透過追蹤原材料和成品的位置和狀況，製造商可以最佳化其供應鏈並減少浪費。此外，物聯網感測器可以監測影響原材料和成品品質的溫度、溼度和其他環境因素。這些資料可用於確保產品在最佳條件下運輸和儲存，從而降低變質或損壞的風險。
例如，英國經濟從物聯網的智慧供應鏈監控中，獲得了大約 11.5 萬英鎊的收益（圖5）。
9. 產品生命週期管理
物聯網感測器可用於追蹤產品的整個生命週期，從製造到分銷再到報廢，使製造商能夠改進產品設計和客戶服務。例如，物聯網感測器可用於收集有關產品使用方式，及其效能的資料。這些有價值的資料可以為產品設計和原型提供資訊，以專門提高客戶滿意度。
10. 資產追蹤
工業物聯網解決方案可用於資產追蹤。嵌入在資產上的感測器將追蹤其位置、狀況和狀態。好處是可以看到資產的位置，從而在需要時訪問工具，並減少盜竊的可能性。
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