連接器應(yīng)用——鏈接智能工廠中的人工智能
2025-06-04 11:13
詳細(xì)介紹
人工智能（AI）近期頻繁登上新聞?lì)^條，因?yàn)樾乱淮谠频?/font>AI工具有望為機(jī)器性能帶來(lái)巨大飛躍。然而，在眾多關(guān)于AI如何影響我們的討論中，卻很少有人提及這些機(jī)器背后的硬件需求。無(wú)論這些機(jī)器變得多么強(qiáng)大，它們?nèi)匀恍枰锢砘A(chǔ)設(shè)施來(lái)提供電力和通信支持。
隨著AI的發(fā)展，其對(duì)硬件的連接需求也在迅速增長(zhǎng)。
AI在工廠中的應(yīng)用是其最引人注目的用途之一，它有望徹底改變工業(yè)環(huán)境。物聯(lián)網(wǎng)（IoT）在工業(yè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，將生產(chǎn)過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)緊密連接在一起，形成一個(gè)協(xié)同運(yùn)作的整體，這就是所謂的“智能工廠”。要理解工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）如何發(fā)揮作用，就必須深入了解智能工廠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其對(duì)生產(chǎn)流程的影響。
智能工廠的形態(tài)
在傳統(tǒng)工廠中，從原材料接收、生產(chǎn)到成品發(fā)運(yùn)，整個(gè)制造過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)都是相互獨(dú)立的。生產(chǎn)線上的每臺(tái)機(jī)器各自為政，整個(gè)流程由高層進(jìn)行統(tǒng)一管理。這種組織方式雖然在完成特定任務(wù)時(shí)效率很高，但缺乏靈活性，難以應(yīng)對(duì)各種變化。
相比之下，智能工廠提供了傳統(tǒng)工廠所不具備的靈活性。IIoT使每臺(tái)機(jī)器能夠收集自身功能和狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)共享。這種信息共享不僅能夠提高工廠的運(yùn)行效率，還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題，以便采取措施，將干擾降到最低。
智能工廠的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是其成功的關(guān)鍵因素之一。這種結(jié)構(gòu)可以被描述為一系列層級(jí)。最頂層是企業(yè)層，這一層包含管理和控制企業(yè)運(yùn)營(yíng)的所有系統(tǒng)，從銷售和營(yíng)銷到物流和維護(hù)，整個(gè)組織的運(yùn)行都在這一層進(jìn)行。
企業(yè)層下面是控制層，這一層的系統(tǒng)接收來(lái)自企業(yè)層的需求，并將其轉(zhuǎn)化為具體的工作計(jì)劃，確保原材料放置在正確的位置，操作人員也做好了準(zhǔn)備。
最底層是設(shè)備層，這是工廠車間中操作所有機(jī)器的層級(jí)。在IIoT時(shí)代之前，這些機(jī)器大多是本地控制的，熟練的操作員可以確保流程順利運(yùn)行，但與其他操作員之間幾乎沒(méi)有互動(dòng)。
隨著IIoT時(shí)代的到來(lái)，設(shè)備層的所有機(jī)器都被連接起來(lái)，不僅相互之間共享數(shù)據(jù)，還與企業(yè)上層共享信息。因此，信息已經(jīng)成為智能工廠的重要“原材料”，并在工廠的各個(gè)層級(jí)之間共享。
工業(yè)自動(dòng)化與IIoT
工業(yè)自動(dòng)化在現(xiàn)代生產(chǎn)線上發(fā)揮著不可或缺的作用。從簡(jiǎn)單的電機(jī)到復(fù)雜的機(jī)器人，許多生產(chǎn)流程都利用最新技術(shù)來(lái)減少對(duì)人力的依賴。在新型智能工廠中，這種自動(dòng)化設(shè)備變得更加重要。
與傳統(tǒng)工廠相比，新一代工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備在IIoT如何改變制造環(huán)境方面發(fā)揮了積極且重要的作用。由于IIoT依賴于設(shè)備層所有元素的反饋，因此工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備需要配備傳感器來(lái)監(jiān)控其性能，并將這些信息與控制層共享，以便了解機(jī)器的運(yùn)行狀況。
這為用戶帶來(lái)了諸多好處。首先是可以監(jiān)控整條生產(chǎn)線的性能。如果某臺(tái)機(jī)器的運(yùn)行速度比其他機(jī)器慢，就可以重新配置生產(chǎn)線以適應(yīng)這種變化。事實(shí)上，與自動(dòng)化設(shè)備的雙向通信使用戶能夠快速響應(yīng)需求的變化，從而顯著提高生產(chǎn)的靈活性。
在需要對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行維護(hù)時(shí)，監(jiān)控單個(gè)機(jī)器的性能也會(huì)帶來(lái)諸多好處。通過(guò)記錄從溫度到能耗的各種參數(shù)，收集到的數(shù)據(jù)可以為即將到來(lái)的維護(hù)需求提供預(yù)警。例如，電機(jī)振動(dòng)的增加可能表明軸承需要更換，或者成型機(jī)所需能量的增加可能表明加熱元件出現(xiàn)故障。
正是這種智能工廠內(nèi)的信息共享，使其對(duì)制造商如此重要。智能工廠將具備更高的靈活性和快速響應(yīng)需求變化的能力。通過(guò)分析性能數(shù)據(jù)，可以更加注重預(yù)防性維護(hù)，從而減少停機(jī)時(shí)間。AI技術(shù)也將利用這些數(shù)據(jù)，使工廠環(huán)境真正實(shí)現(xiàn)自主化。
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