責編 | 寇雪芹

頭圖 | 下載于視覺中國

出品 | CSDN云計算（ID：CSDNcloud）

明天，工廠里沒有人

智能工廠可以靈活應對各種情況的新時代智能化工廠，即便沒有人的參與，智能工廠也可以通過聯網的制造設備完成信息交換，自行調度需要的零件或自動完善制造工序。它也被稱為“可以自主思考的工廠”，可以應對實時訂單并做出靈活的應對，完成生產任務。

生產設備可時刻根據網絡信息同時生產設計不同的產品，以此實現大量生產和訂單生產的有機結合，這就是“大量客制化”。它可以按照顧客的需求，通過接收計算機的指示逐一生產規格不同的定制產品。

實現智能工廠的另一具體需要解決的課題是現場總線。現場總線是一種規格，它利用數字通信實現工廠的生產裝置和控制器之間信號交互。用于控制制造裝置的發動機的PLC（Programmable Logic?Controller）等之間的交流，控制器和傳感器、發動機之間的交流都逐漸實現了數字化。這個層面上的通信和網絡通信不同，它并非文本數據，而是測量數據或操作的信號，因此需要通信具有實時性。CAN就是現在總線的實例之一。

在智能工廠中，不同廠家的生產設備連接網絡，由高層的計算機發出指令，可實現不同產品的同時生產。這要求生產工序中從傳感器、PLC到企業服務器都具有一貫性和靈活性。而OPC-US正可以滿足這個要求。它是一個通信規格，不論是廠家還是操作系統都可用它實現進程控制。ORiN是旨在解決現場總線問題的國際標準，它為日本的工廠內的各種設施提供了統一的連接方式。

實現智能工廠，就是利用傳感器收集現實世界（Physical System）的數據，在網絡空間（Cyber System）中予以解析，并將分析結果反饋到現實世界中來。這樣便可以構筑信息物理系統（CPS：Cyber PhysicalSystem）。

工業實時網絡

工業實時網絡通過讓事物連接互聯網，可收集到各種各樣的數據并對其加以分析，這樣便可構筑一個向顧客提供價值的開放的全球化網絡。美國General Electric（GE）公司、因特爾公司、Cisco Systems公司、IBM公司、AT&T公司為主帶，全球100多家公司都加入了該網絡。

雖然工業4.0的中心在于生產制造業的生產力改革，但工業實時網絡卻主要面向能源、健康醫療、生產制造業、公共、運輸這五個領域。

將從現實世界中收集到的大數據存儲在網絡空間并加以分析，進而得出新的見解，采取更加有效的行動。具體而言，就是將各種產品和服務信息收集到數據湖中，通過分析這些數據，運用其成果對產品進行保養或維護，或將其運用到新產品或新型服務的開發中。

數據湖不定義數據結構并存儲大量的大數據。數據結構將在數據分析階段被解析。它使用美國GE公司開發的名叫“Predix”的云端（IoT平臺）作為其基礎軟件。

利用傳感器從現實世界收集數據，并在網絡空間予以解析，再將分析結果反饋到現實世界中，這就是信息物理系統（CPS）。

在產品或生產設備上安裝傳感器，可收集、存儲其工作或靜止時的溫度、濕度、壓力等工作情況，并利用解析供給分析收集到的數據。這樣便可以發現制造過程中或能源利用上的浪費情況，或者將分析結果應用到檢修保養工作中。GE公司在噴氣式發動機中安裝傳感器，并對發動機的工作情況進行實時監控，進而做到預先準備需要更換的零件，更好地保養發動機。

智能建筑

下面介紹“小松”的建設機械工作管理系統KOMTRAX。該系統在挖掘機等建筑機械上安裝GPS或通信設備，進而幫助制造廠家掌控其工作情況，便于機器的維護。

工業實時網絡的概要

該系統最初是作為防盜竊定位系統被開發的，但在維護保養方面也起著重要的作用。用戶可以通過網絡確認機器的情況。該系統使用了移動電話網絡和Orbcomm低軌道衛星通信網絡，在國外也可以使用。

車載終端設備裝設了RS-232C和CAN，并使用GPS完成定位。我們可以通過無線網絡確認重型機器的實時位置、發動機工作情況、燃料剩余量、水溫、耗材的更換時間等信息。

該功能從1999年起作為可選裝置供用戶選擇，2001年后則成為了標準配置。隨著該技術的發展，2015年起智能建筑開始興起，從云端實現重型機器的管理，整理收集建設現場的信息。

KOMTRAX概要

智能建筑利用管理施工現場必要信息進行的云平臺（IoT平臺）“KomConnect”和可以自動操作挖掘機挖頭的ICT挖掘機等，可對現場的全部情況進行有機連接，進而窺探“未來的現場”。利用無人駕駛飛機或3D掃描儀可以生成高精度三維現場數據。操作員在操作這些利用上述數據實現了自動操控的ICT挖掘機時，只需要控制挖掘機前后移動即可完成作業。因此，即使是經驗較少的操作員，也可以順利完成與熟練操作員難度相同的作業，實現了施工作業的高效化。

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總結

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