3S Market deliver Smart and Valuable information for Business
3S Market 傳遞 智慧應用與價值的商業資訊
今日主題 工業 4.0 \智慧車載交通\公共工程\經營管理
|
智慧經營管理與市場商機論壇
2023年9月13日 星期三
★ 物聯網 Gateway 和工業物聯網 Gateway —— 使用和演變
什麼是物聯網 Gateway？為什麼它很重要？
 |
| 不只是縮時，還有粉塵、噪音、位移偵測 |
物聯網的應用中，Gateway 所扮演的功能和重要性是什麼？物聯網 Gateway 為什麼又跟「數位轉型」息息相關？這篇報導很具體完整做了說明 ……
物聯網網關在物聯網項目中扮演多種角色。隨著設備數量、物聯網項目規模 （以及異構數據量），以及對更快智慧化、更好安全性和更多整合的需求的成長，對物聯網 Gateway 的需求也在成長。
物聯網 Gateway 出貨量將在 2021 年成長到超過 6400 萬台（ABI Research）
物聯網 Gateway 在邊緣運算環境中也很重要。儘管並非所有物聯網 Gateway 都相同，但它們在 IT 和 OT 的融合中發揮著關鍵作用，更不用說具有相同的功能了。物聯網網關日益普及的一個強大驅動力，是智慧轉向邊緣這一事實，因為在許多行業中，現有設備被其「智慧」對應物所取代。作為向邊緣轉移的一個例子：閱讀在物聯網在建築管理中的應用中，設備自主決策如何向邊緣轉移。
多協議物聯網 Gateway 設備和解決方案有多種形式和形式。一些物聯網 Gateway 設計用於樓宇自動化、車隊管理和其他企業物聯網環境等領域的垂直應用，或用於維護和資產管理（遠端監控）等領域的工業物聯網應用以及流程工業等跨行業，製造業（製造業中的物聯網和整體工業 4.0）或智慧電網 —— 我們在這裡找到了工業物聯網 Gateway 的市場。
其他更開放，更容易適應特定需求，還有一些是為面向消費者的應用設計的，例如家庭自動化。在較小的項目中，例如這個洪水感測器社區案例，一些人自己建構了他們的物聯網 Gateway。2018 年及以後的概述和一些市場演變。
什麼是物聯網 Gateway，它們在物聯網技術生態系統中扮演什麼角色？
物聯網 Gateway 並不新鮮，但物聯網 Gateway 設備的使用量已經增加了很多，並將繼續增加。與此同時，物聯網 Gateway 的功能和特性也在不斷發展，由於各種原因，它們變得更加重要。
例如，在主要專案中可以有多少工業物聯網 Gateway：當我們在 2017 年物聯網解決方案世界大會上報導英特爾安全設備板載時，該公司表示石油和天然氣服務公司 Weatherford，是英特爾試點計劃的一部分 SDO。結合風河的設備雲，該專案可以覆蓋全球近 10,000 個物聯網 Gateway。而且我們在這裡不是在談論小型 Gateway。
無論如何，回到物聯網 Gateway，它們的不同風格，為什麼它們被使用，以及為什麼在 2018 年物聯網中有更多的 Gateway，儘管它們已經被廣泛使用。
物聯網 Gateway 定義
隨著市場的發展，物聯網 Gateway 的定義，隨著時間的推移而發生了變化。就像網路中的傳統 Gateway 一樣，物聯網 Gateway 的功能就像橋樑一樣 —— 它們橋接了很多。
高水準的互操作性、備援性、連接性、數據預處理、數據聚合、遠端控制和管理，導致對 Gateway 的需求(Nicolas Windpassinger)
物聯網 Gateway 的基本定義，一方面圍繞物聯網事物的橋接，另一方面圍繞網路（路由器、基地台等）、雲和/或數據中心基礎設施。
在日益複雜的物聯網現實中，物聯網專案、物聯網通信協議負載、工業和物聯網標準，以及多種類型的感測器和感測器數據隨處可見（全部取決於專案的範圍），設備過去和現在都是如此需要：
- 橋接這一切並使這些不同的事物、感測器和數據能夠相互「交談」 （儘管說的是不同的語言）和
- 在將所有這些數據發送到真正（理想情況下）的其他地方之前，先了解這一切，從而得出真正有意義、可操作的見解和任何形式的行動。
正如全新 IoT 書籍「數位或死亡」的作者 Nicolas Windpassinger 在博客文章中所說的那樣，下面的插圖版本略有不同：IoT Gateway 連接了事物和 IoT 平台 —— 而且它們仍然如此。
引用 Nicolas 的話：「高水準的互操作性、備援性、連接性、數據預處理、數據聚合、遠端控制和管理導致對 Gateway 的需求」。
注意：Nicolas 使用的圖形來自英特爾的 Gateway 頁面，英特爾是較大的市場參與者之一，他表示物聯網 Gateway 需要實現可擴展性、可管理性、高級安全性、邊緣性能，以及更快、更靈活的佈署。
帶有物聯網 Gateway 的完整物聯網技術堆棧，看起來確實有點複雜，當然物聯網現實還在不斷變化。
今天，物聯網 Gateway 通常被定義為一方面是「完整」邊緣（包括邊緣系統）及其各種組件，另一方面是雲（以及業務應用或數據進入/透過的任何基礎設施）之間的橋樑。除其他外，這要歸咎於霧計算以及一側和另一側的複雜性（稍後會詳細介紹）。
為什麼要使用物聯網 Gateway？
以下是使用物聯網 Gateway 的一些主要原因。請記住，物聯網 Gateway 有多種類型。
很明顯，使用加固型工業物聯網 Gateway 的原因，與使用用於車隊管理或家庭自動化的物聯網 Gateway 的原因不同（儘管原則幾乎重疊）。認識到在一個專案中，可以存在許多不同（類型）的 Gateway 也很重要，這取決於專案的範圍。
工業用物聯網 Gateway 連接 IT 和 OT
為了在任何給定專案中實現 IT 和 OT 的融合（並且超越人為和其他因素），你需要物聯網 Gateway 和物聯網平台。
對大數據分析的更高需求導致物聯網 Gateway 需求增加（Technavio）
我們更關注工業物聯網 Gateway 領域，以及我們自己最喜歡的工業網路和 OT 密集型領域的主題，例如樓宇自動化和樓宇管理系統，但這是一個非常普遍的現象：在真正有互操作性的領域，需要互操作性許多標準、協議和系統，以及許多需要即時處理的操作數據，無論是在現場還是在網路邊緣，正如 Nisarg Desai 的 GlobalSign 博客文章所報導。
我們將在另一篇報導中更深入地探討這個問題，但物聯網 Gateway 的確切類型，當然取決於目的、物聯網連接或通信方法、需要支持的協議和標準，以及需要的數據「翻譯」。製造過程中的 OT 標準和協議與樓宇自動化 的某些領域中的不同（儘管同樣總是存在重疊）。你可以想像，在重型工業戶外環境中，與普通智慧家居自動化環境相比，你對通信組件、處理能力和絕對強度的需求不同。
具有邊緣運算的複雜物聯網專案
主要是在工業物聯網中，與許多技術一樣，越來越多地向邊緣行動。
透過霧計算（以及整體向邊緣的轉移），我們真正進入了現在被稱為智慧物聯網 Gateway 的領域。雖然在最初和更簡單的情況下，IoT Gateway 一方面位於感測器、設備等之間，另一方面位於雲之間，但現在越來越多地透過霧節點，在更靠近感測器的地方，對資訊進行大量分析和過濾，以實現正如我們關於霧計算的報導中所解釋的那樣，有無數可能的原因。
下圖顯示了智慧物聯網 Gateway （很快它們都將變得智慧）的位置。順便說一下，這個例子來自 TPC （事務處理性能委員會，Transaction Processing Performance Council） ，該委員會於 2017 年 9 月宣布了其 TPCx-IoT 基準，這是物聯網 Gateway 的基準。
引自 TPCx-IoT 頁面：「TPCx-IoT，業界首個能夠直接比較物聯網 Gateway 不同軟體和硬體解決方案的基準。Gateway 系統位於邊緣架構和後端數據中心之間，執行數據聚合、即時分析和持久儲存等功能。」
我們之前提到過分析，請注意儲存方面和軟體維度。很明顯，物聯網 Gateway 還附帶軟體，可以是虛擬的，並且需要能夠與物聯網操作系統連接。
你可以閱讀有關 TPC 及其成員的更多資訊（英特爾以及其他大型物聯網技術領域中的 HP Enterprise、Cisco、Dell、Fujitsu、Microsoft、IBM、redhat、Oracle、vmware、Huawei、Pivo tal 和更多參與者包括 IoT Gateway 和 IoT 平台）、 TPCx-IoT 等 PDF 文檔。
物聯網 Gateway 和安全
使用物聯網 Gateway 的第三個重要原因與通信級別的安全性有關。
當 ABI Research 宣佈該研究公司表示，2021 年物聯網 Gateway 的出貨量將超過 6400 萬台，引用「家庭自動化和安全市場組件將佔 50% 以上」。物聯網 Gateway 對安全性很重要的原因之一是：感測器和設備連接到物聯網 Gateway ，而物聯網 Gateway 又在必要的翻譯和處理後，將所需的一切發送到雲或數據中心。
因此，更少的設備直接連接到糟糕的外部世界，但在物聯網 Gateway 級別上，也需要更多的安全性，它確實連接到我們稱之為互聯網（物聯網）的那個糟糕的外部世界。（包括從安全角度購買物聯網 Gateway 時要注意什麼，以及如何保護物聯網 Gateway 等）。物聯網 Gateway 中正在進行相當多的加密和解密。
其他應用
請注意，此原因列表並不詳盡。主要功能仍然是啟用數據和連接聚合、將新的物聯網設備（或舊設備）連接到網路、轉換 IT、OT 和物聯網協議、物聯網設備管理等（更多內容見下文）。
涉及哪些類型的數據、協議和連接，取決於案例以及物聯網 Gateway 的類型。一個例子：用於車隊管理的物聯網 Gateway，需要能夠與遠端資訊處理系統，及其特定協議，以及 GPS 進行「通信」。
演變：關於物聯網網關和工業物聯網 Gateway 市場的發現
讓我們來看看物聯網 Gateway 的市場。在 ABI 之前提到的研究中，物聯網 Gateway 被描述為透過聚合和傳輸感測器數據，以及轉換通信協議，來管理和控制複雜連接環境的設備，預計會出現強勁成長。
整體物聯網 Gateway 市場
雖然如前所述，家庭自動化和安全市場組件將佔到 2021 年期間出貨量的一半以上，但大部分收入來自移動和運輸，以及工業和基礎設施領域（我們在這裡也談論更昂貴的設備) 。
在不斷成長的物聯網 Gateway 市場中，預計不會很快合併，供應商越來越多地轉向軟體和服務以實現差異化（ABI 研究）
引用 ABI Research 的 Dan Shey 的話：「家庭自動化和安全市場依賴 Gateway 來結合，和協調越來越多的家庭感測器和雲端服務之間的通信。然而，這部分僅佔市場五年價值的 30% 左右」。
原因？工業和企業/商業環境中的物聯網 Gateway 在耐用性、天線設計和處理器要求方面有不同的要求。當然，這會帶來更高的成本。所以：更少的銷量，更多的收入。
ABI Research 主要在上述細分市場中看到了機會，但在車隊管理方面也看到了它們正在成長的機會。在工業和基礎設施物聯網 Gateway 市場層面，我們注意到智慧電網、影像監控和日益智慧的城市應用，以及製造和加工行業。
工業物聯網 Gateway 市場
2017 年春季，Technavio 專門研究了工業物聯網 Gateway 市場，預測到 2021 年，該市場將以或多或少 15% 的複合年成長率 (CAGR) 成長。
提到從物聯網支出和投資的角度來看，以製造業、交通運輸和公用事業為首的工業市場仍然處於領先地位，並且已經有相當多的物聯網專案，兩位數的複合年成長率一點也不差。
Technavio 預計，到 2021 年，全球工業物聯網 Gateway 市場的總價值將達到 13.902 億美元。該公司將物聯網 Gateway 定義為「透過提供高度安全的平台，用於結合、過濾和處理感測器數據的交換設備」。
在 Technavio 分析的工業物聯網 Gateway 市場中，過程工業是迄今為止工業物聯網 Gateway 最大的最終客戶，市場佔有比率超過 68%。
在新聞稿中引用的報告的許多要點中（其中一些如下圖所示）：
- 在物聯網連接層面，工業 Gateway 已經從有線連接轉變為無線連接。顯然，這完全符合無線物聯網技術在工業環境中越來越多的使用。
- 工業物聯網 Gateway 市場的成長，是由工業物聯網中數據量的增加，和引言中提到的對大數據分析的更高需求推動的。
- 終端客戶主要尋求降低成本、提高品質和產品差異化。
- 工業物聯網 Gateway 在連接性、性能、成本和小型化等方面的技術進步，也推動了對工業物聯網 Gateway 的更高需求。
- 工業物聯網 Gateway 可以提高企業行動性、遠端監控、安全數據交換、數據整合和遠端系統控制。
儘管該公告沒有明確提及物聯網生態系統，向物聯網邊緣和霧計算的變化，但工業物聯網中對大數據分析的不斷成長的需求，事實上轉化為物聯網 Gateway 在這個不斷變化的物聯網環境中的關鍵作用。
在報告的樣本頁面上 （你也可以購買） ，從 1）地理、2）應用（遠端監控、預防性維護和產品優化）和最終客戶的角度來看工業物聯網 Gateway 市場（流程工業，到目前為止排名第一，以及離散行業）Technavio 表示，美國將成為工業物聯網 Gateway 成長最快的市場，其中包括更高的雲端運算採用率，和現有的行動網路基礎設施。
Technavio 表示，能源和公用事業行業對智慧電錶的需求，預計也將導致對物聯網 Gateway 的需求不斷成長。該報告著眼於工業物聯網 Gateway 領域的一些供應商，如永旺、凌華科技、研華、思科、戴爾、歐洲技術、惠普企業、華為、Lantronix 和西門子。
物聯網 Gateway 的主要功能
最近的研究清楚地強調了霧計算的作用。在一篇關於物聯網 Gateway 在網路中的作用的報導中，EMA 的 Shamus McGillicuddy 談到了 EMA 報告「物聯網和企業網路：規劃、工程和營運策略」中的一些發現。
根據 McGillicuddy 的說法，72% 的網路基礎設施專業人士，參與了物聯網專案目，他們在他們的環境中佈署了物聯網 Gateway （注意：這不僅僅是工業物聯網 Gateway ）。
多協議網關支持標準化、物聯網協議轉換、物聯網設備控制、物聯網數據加密、連接聚合和邊緣運算支持
一些有趣的發現是，只有 40% 的受訪者將它們用於連接聚合，而物聯網 Gateway 的主要功能 —— 事實上 —— 支持邊緣運算和分析，佔 57%。
其他一些要點：
- 50% 的物聯網 Gateway 使用者還利用這些設備，來加密/解密物聯網數據。
- 47% 的組織在 Gateway 上實施物聯網設備控制和管理。
- 43% 實施物聯網協議翻譯。
關於物聯網 Gateway 的最後說明
這就是全部嗎？一點也不。我們還可以討論物聯網 Gateway 和電池壽命、物聯網 Gateway 和 IPv6，物聯網 Gateway 適合的技術層上的數十種標準和協議（連接協議，取決於上下文的無數標準），提供物聯網 Gateway 的示例，例如車隊管理、家庭自動化和工業物聯網，總結主要供應商和產品，深入了解它們的工作原理等。
但是，現在我們將以 Nicolas Windpassinger 的一些話作為結束，正如前面提到的為數位化轉型領導者編寫的物聯網書籍的作者：
無論標準如何，從主電源到使用電池運行數月的物聯網事物，都需要一個 Gateway 來提供：
- 與雲和物聯網平台的通信
- IoT Things 端點未提供的特定應用/功能
- 協議轉換
- 地方決策
- 用戶的本地管理和可訪問性
- 數據的本地預處理過濾和聚合
- 本地額外的處理能力和存儲
- 本地安全
上圖：Shutterstock -版權所有： STLJB - 所有其他圖片均為其各自提及的所有者的財產。
★ 化學工業 4.0 化學工業 - 催化營運改進和業務成長
化工行業的未來：能力視角
結合了數位和實體先進技術
的工業 4.0，有可能將化學工業本身轉變為許多最終市場行業的支柱。透過業務營運和成長的雙重領域，這些技術使「智慧」供應鏈和工廠成為能夠，並創造新的商業模式。德勤的封面故事 —— 世界上最大的諮詢公司，為汽車、石油和天然氣、技術、電力和公用事業等，提供決定性的解決方案，並幫助實現永續行動 —— 評估了化學價值鏈不同階段的關鍵工業 4.0 應用，工業 4.0 應用帶來的機會，以及工業 4.0 技術如何幫助化學公司實現策略要務之急，特別是在業務營運和業務成長領域。
- 行業主管石油、天然氣和化學品公司斯特凡·範蒂寧；德勤諮詢有限公司高階經理安德魯·克林頓；德勤服務執行董事布倫娜·斯尼德曼 LP；莫妮卡·馬赫託，德勤綜合研究中心印度研究負責人
化學工業以這樣或那樣的方式，為幾乎所有製成品做出了貢獻。該行業將石油和天然氣轉化為中間材料，最終轉化為我們日常使用的產品。全球化學工業擁有超過 2000 萬名員工，年銷售額為 5 萬億美元，是許多最終市場行業的支柱，如農業、汽車、建築和製藥。因此，化學工業的變化可能會對其他幾個行業產生漣漪效應。工業 4.0 彙集了一些數位和實體先進技術，形成了更大的實體到數位再到實體的連線，它可以透過促進策略成長和簡化營運來潛在地改變化學工業。
工業 4.0 能為化學品做些什麼？
在業務營運和成長的兩個當務之急中，專注於前者的組織可以使用工業 4.0 技術，主要用於提高生產力和降低風險，而那些專注於成長的組織，可以應用工業 4.0 來建立增量收入，或產生全新的收入流。這些策略目標可以在化學品價值鏈的不同階段進行，並相互結合。工業 4.0 在化學工業的最初趨勢，主要是在業務營運層面，這主要是由於化學公司多年來收集了大量歷史感測器資料。業務成長應用的長期潛力，有望具有同等的變革性，如果不是更多的話，但這些應用需要時間來開發。各種智慧製造技術，如預測性資產管理、過程控制和生產模擬等，可以提高化工廠的生產力。
改善業務營運：生產力和風險
改善業務營運表現為兩種方式 —— 提高生產力和降低風險。化學工廠的生產力可以透過各種智慧製造技術來提高，如預測性資產管理、過程控制和生產模擬等。然而，降低風險涉及管理供應鏈和內部營運，以應對不斷變化的客戶需求，並提高安全性和品質。
智慧製造：將 IT 和 OT 嫁給提高生產力
智慧工廠/智慧製造將物聯網、人工智慧和高階分析等 IT 與 OT（如新增劑製造、先進材料和機器人技術）相結合。這個過程可以在幾個方面使化學公司受益-
- 預測性資產管理化學工業的特點是資產密集度高。因此，先進的 IT/OT 技術可以幫助公司最佳化維護支出，並透過預測或數位維護提高資產效率。使用從渦輪機、壓縮機和擠出機等關鍵裝置上的感測器收集的資料的連續饋送，高階分析工具可以辨識模式，以預測和診斷可能的故障。 在此過程中，智慧裝置可以向工廠營運業者，傳送有關任何所需維護、潛在故障，以及零件訂購和交付時間表的資訊。這可以使製造商從定期或被動維修演變為預測性維護。此外，可以收集、比較不同地點安裝的類似裝置的資料，並用於預測性維護、效能最佳化和新設施設計。同時向化工公司和裝置製造商傳遞機器效能資訊，也可以提高售後效能。根據效能合同執行的裝置，可以獲得商定的付款，而承諾生命週期早期出現故障或故障的裝置的付款較低。這種安排對化學工業尤為重要，因為那裡的裝置既複雜又昂貴。
- 流程管理和控制在早期，石化公司的控制室曾經沿著牆壁有模擬控制器；操作員在房間裡走來走去，手動檢查讀數，以確定工廠的營運和條件。在現代控制室中，資料透過連線的系統收集，並以數位方式呈現給操作員，無需手動審查，並節省操作員的時間和精力。然而，數位化只是第一步。工業 4.0 技術，如即時分析和自動控制操作，彙集了數位和實體領域 —— 支援預測、警報和規範性響應。這反過來又可以更好地控制批次一致性和品質。工藝變異性源於各種因素，從原材料的品質到內部工藝的變化，如原材料給劑、溫度控制、停留時間、系統汙垢和老化催化劑。與預測性資產管理類似，流程管理涉及透過各種來源的感測器（如實驗室、警報器和流程裝置）收集結構化和非結構化資料。分析模型有助於在化學過程發生之前辨識模式和偏差，從而降低生產風險。
- 能源管理能源成本大大增加了化工廠的生產成本。典型的工廠涉及多種活動和互動，操作員很難選擇最佳操作條件。領先的製造商 Borealis 使用資料探勘和建模，來開發工廠能耗的動態目標值，考慮工廠的當前條件、外部溫度、系統汙垢、催化劑老化等因素。化學工業具有高度的自動化程度，大多數工廠監控標準變數，如溫度、流量、罐位和壓力，以得出最佳工廠工作條件。然而，工業 4.0 技術，如軟或虛擬軟體感測器，可以透過額外的資訊來增強這些資料點，並能夠控制非標準流程變數以提高能源效率。軟感測器是基於神經網路的推理估計器，可以處理透過標準儀器收集的幾個變數，估計新的工藝和裝置引數（而不是以其他方式收集），並提高操作員的有效性和工廠效率。在實體儀器昂貴或難以安裝的情況下，軟感測器可能會有所幫助。
- 安全管理鑑於其產品的敏感性，化學公司在整個產品生命週期中確保員工、供應鏈合作伙伴和客戶的安全尤為重要。雖然傳統的安全方法涉及監測和測試樣品，但互聯技術可以幫助公司持續監控產品、副產品以及產生的任何廢棄物。 例如，「智慧」（壓電複合材料）塗料可以感知機械振動或其他變化，如化學罐中的腐蝕或裂紋，並通知操作人員，從而降低生產風險。
- 生產模擬化學公司越來越多地使用 3D 視覺化和虛擬現實來培訓操作員和維護人員。例如，西門子的沉浸式培訓模擬器為操作員提供了各種現場情況的虛擬體驗。他們還可以與同齡人合作，教師可以監控個人和集體的表現。營運業者還可以訪問使用數位雙胞胎建立的真實植物資料。 除了操作員培訓和預後，3D 虛擬化還幫助操作員在工廠運營開始前做好準備。
供應鏈規劃：預測變化以降低營運風險
工業 4.0 幫助化學公司以兩種方式規劃其供應鏈 —— 首先，感測器和連線系統，可以幫助提高供應鏈的可見性，降低風險。其次，先進的分析工具可以幫助公司預測需求模式，並相應地調整其供應鏈和製造業務。
供應鏈可見性
化學公司主要以企業對企業模式營運，銷售客戶用於建立另一套產品的產品。在某些情況下，客戶可能會要求產品在特定的溫度，或壓力範圍內交付，以便適合後續生產流程。為了監測運輸過程中的化學品，這是監測和控制條件的微妙時期，上遊和下遊價值鏈中的許多公司，在軌道車廂上使用連線的工具，如 Ovinto 衛星監測裝置。當軌道車廂靠近客戶位置或參與撞擊或碰撞，或當被運輸化學品的物理特性超過設定範圍時，系統會生成警報，從而觸發自動操作或手動干預。鐵路車廂和化學公司之間的直接、持續互動所提供的能見性，可以實現更好的供應鏈規劃，同時有助於確保危險化學品的安全運輸。
發展業務：增量和新收入
與工業 4.0 提供的業務成長相關的轉型作用，位於價值鏈的兩端。 一方面，公司可以透過研發先進的材料和專業產品，來開發新產品或改進現有產品。另一方面，數位技術使化學公司能夠與客戶的營運整合並客製化產品，以一種允許他們收取溢價的方式，擴充其產品資訊和服務，有時還可以開發新的商業模式。
用於測試或開發新產品的新增劑製造
新增劑製造/3D 列印使用來自數位領域的資訊，來建立實體產品，封裝 IT/OT 移轉，有可能幫助化學公司在研發過程中節省成本。它允許設計師定製具有特定幾何配置的反應堆，以控制內部的化學過程，以及化學反應的特定反應動力學或停留時間，幫助公司開發和製造先進的材料，創造新的收入機會。
選擇材料的高階分析
高階分析可以幫助化學公司使用數位資訊來建立新的「實體」材料。 伊利諾伊大學厄巴納 - 坎佩恩分校的研究人員，最近開發了一種分子合成機，可以開發新藥物和農業化學品；它的工作原理是將複雜的分子，分解成其基本組成部分，然後可以重新組合以創造新的化合物。較低的資料儲存成本、高效能運算（HPC）和高階分析等開發有助於構建資料庫，以儲存有關可用材料及其屬性的資訊，並呈現具有所需特性的新材料組合，從而實現材料基因組學的進步。 化學公司也可以從試錯轉向建模結果，以數位化材料選擇過程。
用於開發先進材料的 4D 列印
在先進材料的許多發展中，一個值得注意的例子是可程式材料，也稱為 4D 列印。可程式材料由麻省理工學院建築系實驗室開發，可以隨著時間的推移自我組裝和改變形狀和形狀 —— 第四維度。外部刺激，如光、熱和水，在材料的不同位置觸發膨脹和收縮。 隨著商業發展的實現，化學工業可以使用可程式材料為航空航太、汽車、建築和醫療保健行業的客戶創造新產品，從而受益於新的收入來源。
透過前瞻性整合到客戶營運中，新的收入模式
化學公司可以利用他們多年的協作知識融入客戶的營運。傳統製造商除了銷售水處理化學品外，還根據現場訪問以及他們對材料和資產的理解，向客戶提供水處理建議。透過工業 4.0 的連線、監控和分析，化學品公司可以直接看到客戶的營運並與之互動，並可以提供即時建議，以最佳化營運並改進水處理設施的設計；這反過來又有助於他們為自己建立新的商業模式。
攀登金字塔：從哪裡開始
化學公司需要在每個層次上建立能力，以實現業務營運和成長的結合。隨著化學組織尋求建構工業 4.0 解決方案架構，從一個人知道或最擅長的事情開始，使跨職能的工業 4.0 團隊能夠建立，並成為普遍生態系統的一部分，並管理自己的網路風險，可能會有所幫助。
從未來到現在的轉變
工業 4.0 可能會影響化工公司的營運和發展業務方式，因為它們從按噸計算的收入模式，轉向客戶提供增值產品和服務。公司表現的速度和好壞，將取決於他們今天做出的決定，以及他們在未來幾年承諾的措施。清楚地瞭解其策略需要，可以使化學公司能夠規劃其工業 4.0 之旅，並幫助他們確定如何在價值鏈的不同階段整合其數位和實體資產。
由於公司在通往工業 4.0 的旅程中面臨各種挑戰，極為重要的是，他們要準備好技術和資料景觀，以支援其產品、服務不斷變化，有時還要支援新的商業模式，從長遠來看為自己創造競爭優勢。解決方案層架構提供了一種簡單的方法，來接近佈署工業 4.0 技術所需的能力。然而，除了技術之外，人們和組織在適應變化方面的靈活性，決定了他們採用工業 4.0 的效率。由於化學品的變化影響到相關行業，時間非常重要。工業 4.0 不再是未來的主題，而是現在。
 |
★ 防火建築中 7 項最重要的消防安全措施
你工作場所的火災應急和防火
|
| 不只是縮時，還有粉塵、噪音、位移偵測 |
建築物中的商業消防安全特徵，通常被認為是純粹的實體特徵，如消防灑水裝置、火災報警器和滅火器，但這些是只有在發生火災時，才有效的消防安全措施。雖然這些對建築防火很重要，但也有非實體防火和安全措施。
必須認真對待建築中消防安全的重要性。如果你不確定多站點零售店、餐館、雜貨店、大盒子店或配送中心最重要的防火安全措施是什麼，AIE 的專家團隊詳細介紹了預防的 7 大消防安全功能：
商業建築的最主要防火和安全措施
消防安全措施#1
建築物通道和緊急疏散路線
建築物中的開放空間是防火和管理，最重要的消防安全措施之一。美國國家消防協會（NFPA）和職業安全與健康管理局（OSHA）要求門、窗和所有進出建築物的通道都始終清晰，因此居住者可以使用緊急疏散路線輕鬆外出，消防部門可以進入。
確保你的設施有無遮擋的防火門、高架門和其他外門、走廊、小路、樓梯、窗戶和消防栓路徑等戶外區域。這些區域不能被任何東西阻擋 —— 購物車、送貨、車輛、垃圾桶或景觀。透過每天練習，你可以涵蓋建築物中最重要的消防安全特徵之一。
消防安全措施 #2
消防安全出口標誌和火災警報器
與解封的出口對消防安全同樣重要，人們找到出口也是建築物中同樣重要的安全措施。NFPA 101 要求出口標誌和照明保持照明，即使在停電時也能輕鬆看到。出口標誌必須明亮且無障礙物，應急照明裝置功能正常，出口標誌和照明備用電池應充滿電且可靠。
在火災或其他緊急情況下，火災報警系統與離開大樓齊頭並進。建築物中的這些防火系統包括火災報警器本身、使它們工作的所有元件、輸入報警器的元件以及與之相連的元件（火災灑水器、煙霧探測器、熱探測器、疏散系統等）。除了火災外，他們檢測並提醒人們注意許多不同的威脅生命和破壞財產的危害，從一氧化碳中毒和管道洩漏到惡劣天氣和活躍射手（NFPA 3000），因此，它們 100% 的功能非常重要。
消防安全措施#3
練習良好的日常習慣，以預防建築火災
工作場所有無數的火災危險可以培養。無論你是擁有還是管理雜貨店、配送中心、零售店還是餐館，防火都取決於勤奮、培訓和良好習慣。
儘量減少火災危險的 10 項日常防火和安全措施：
- 垃圾/垃圾被妥善存放在垃圾桶/回收箱中，不堆積在任何區域，特別是門口。
- 延長線不是永久使用的；那些應該是工業級和接地的。
- 所有插線板都標有 UL，內建斷路器。
- 香菸盒和容器遠離建築物、灌木叢和易燃材料。
- 根據 NFPA/OSHA 法規，可燃材料/液體安全地儲存在經批准的機櫃中。
- 電器受 GFCI 保護；沒有人在場，不會有任何熱氣。
- 消防灑水管道或灑水頭上沒有任何東西掛著。
- 消防泵房/消防房 100% 不含消防裝置以外的任何東西。
- 所有用品/庫存/商品距離加熱單元和管道至少 3 英尺。
- 所有滅火器都充滿電，沒有損壞，並且很容易取用；沒有一個丟失。
2018年，與烹飪無關、無意/漫不經心地在商業建築中縱火的火災增加了 55%。 美國消防局（USFA）的國家火災事件報告系統（NFIRS）
消防安全措施#4
消防系統的預防性檢查和維護
照顧建築物使用者的生命是你的首要任務。由於你無法預測火災何時會威脅到這些生命，預防性消防系統檢查是你對在需要時，可能無法正常執行的故障系統的最佳威懾。
不遵守 NFPA 72 檢查標準和你的地方當局有管轄權（AHJ）法規，以及國際程序理事會（ICC）程序和你的保險公司的程序，也會被處以巨額罰款。
需要進行預防性的、定期的檢查：
這些檢查將發現任何不正常的東西，因此可以進行維護。 保持消防系統的功能對於建築防火和在火災蔓延前阻止火災非常重要。
在五分之四（79%）的火災中，只有一個灑水頭在執行。在 97% 的帶灑水器的火災中，有五個或更少的水頭在執行。– 2017 NFPA U.S. 灑水器經驗報告
消防安全措施#5
對員工進行工作場所防火和安全措施培訓
火災的一個常見原因是人為錯誤。這種情況可能以疏忽、意外事故、裝置使用不當或缺乏消防安全培訓的形式出現。
保護你的零售店、雜貨店、大盒子店、倉庫、餐館或配送中心，及其居住者免受火災影響的主要步驟，是教育員工火災原因，培訓他們如何使用滅火器，鼓勵警惕和日常火災安全預防程序，並舉辦年度授權的 NFPA 和 OSHA 消防安全培訓課程。你必須確保你的員工接受過防火和安全措施的適當培訓。此外，敦促員工立即報告任何潛在的火災危險。
只有經過消防安全預防和生命安全培訓，你的員工才能知道如何預防火災、阻止火災並在發生火災時冷靜地疏散。遵守 NFPA 和 OSHA 消防安全標準為客戶和員工提供了最好的火災危險保護。它還確保你的員工瞭解建築物的總體消防要求。
2018年，烹飪和意外火災佔了 43,600 起非住宅建築火災。- 美國 消防局的國家火災事件報告系統（NFIRS）
消防安全措施#6
選擇具有全國全天候緊急服務的消防公司
擁有全天候緊急服務的消防公司是一項消防安全功能，這聽起來可能很不尋常，但如果發生故障或洩漏，商業消防安全預防取決於立即修復消防裝置和供水系統。如果你在晚上 11 點或早上 5 點遇到問題怎麼辦 —— 你給誰打電話？
當你需要緊急消防灑水器幫助、滅火維修、漏水檢測或商業設施的任何即時消防裝置或供水服務時，AIE 隨時為你服務。
我們是美國唯一的全國性消防和生命安全公司，擁有內部免費緊急熱線 1-888-AIE-PALS（243-7257），電話總是由知識淵博、友好的 AIE 員工接聽，從來都不是第三方接聽服務。
AIE 的內部呼叫中心專家幫助限制中斷，並最大限度地降低消防灑水系統斷線或洩漏的成本。如果發生意外放電，在電話中，我們會指導你的員工快速關閉水，以防止進一步的財產損壞。我們還可以指導員工如何重置消防泵，使系統重新聯機，而無需派遣承包商，從而節省服務呼叫的額外費用。
我們經驗豐富的隨叫隨到團隊通常可以診斷問題的根源，無論是灑水管、家用管道還是屋頂洩漏，從而節省不必要的服務電話，並更快地啟動和執行業務。我們的單次通話過程平息了恐慌，並賦予你和你的員工應對局勢的權力。全天候服務和支援是一項必不可少的消防安全措施，經常被忽視。
消防安全措施#7
與採取預防方法的全方位消防安全公司合作
當涉及到商業防火功能和生命安全實踐時，真正重要的是減少任何火災的機會，並保持你的員工安全和業務運營。透過與像 AIE 這樣的全方位消防公司合作 —— 一家瞭解你的業務、瞭解你的組織並採取預防方法的公司 —— 你可以讓你的客戶和員工遠離火災危險並保持盈利能力。
我們在消防系統設計、施工、程序諮詢和檢查、合規、維護和維修以及供水服務的所有階段支援全國多個地點的能力是獨一無二的。我們是美國唯一一家從單一來源提供所有這些服務的消防公司，有一張發票、一個聯絡人和一套電子記錄。
與AIE合作解決所有消防解決方案的其他好處包括：
- AIE 是美國全國頂級女性商業企業全國委員會（WBENC）公司之一。
- 沒有什麼能與經驗相媲比；我們在該領域有 37 年以上的經驗，我們的長期員工平均有 12 年以上的消防服務/維修協調。我們瞭解你所在地區和行業的建築的防火要求。
- 我們的團隊充當您的商店、家庭辦公室和地方當局之間的聯絡人
- 我們與全美消防法警和擁有管轄權的當局（AHJ）有專業關係。
- 我們提供最好的國家消防服務，因為 AIE 已經開發了一個最佳化的全國承包商網路。
- 任何一個地區的多個承包商，確保以最優惠的價格為每個地點提供最好的服務。
- 我們有自己的內部持牌工程師，他們對你的消防措施有個人興趣。
- AIE 以幫助客戶透過知識淵博的決策，和批次談判費率降低成本而聞名。
確保在你的建築物中採取最佳的商業防火和安全措施
在建築物中保持這些消防安全功能最為重要。商業防火很容易被其他看似更高的優先事項取代，但無意中放火仍然是美國企業最常見的收入損失來源之一（2018年每 NFIRS 為 505,900.000 美元）。
建築物防火是保持安全和成功業務的一個重要方面。如果你實施這七個消防安全功能，你將在每個地點建立一個安全的工作環境，而不必擔心危險，保持營運並避免長期損失，並保持員工、訪客和客戶之間的信任。
|