工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）與可持續(xù)性發(fā)展

　　物聯(lián)網(wǎng)可以幫助工業(yè)設(shè)施收集更多信息，并利用這些信息使其運(yùn)營(yíng)更高效、更具可持續(xù)性。

　　當(dāng)人們?cè)谒伎伎沙掷m(xù)性時(shí)，經(jīng)常想到的總是風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽(yáng)能電池板;然而，這些只是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一小部分。

　　可持續(xù)性的真正含義，通常包括三個(gè)不同但相互關(guān)聯(lián)的方面——地球、利潤(rùn)和人。

　　地球：包括影響地球的諸多因素，如碳足跡、水消耗和空氣質(zhì)量等。

　　利潤(rùn)：包括影響公司盈利能力的方方面面。所有公司都希望能持續(xù)經(jīng)營(yíng)，并在市場(chǎng)上保持競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)消除或減少成本，組織可以提高盈利能力或降低產(chǎn)品價(jià)格，從而獲得更大的市場(chǎng)份額。

　　人：這部分涉及組織內(nèi)部和外部的人員，他們受到公司行為及其產(chǎn)品和流程的影響。沒(méi)有敬業(yè)、快樂(lè)的員工，企業(yè)很難維持下去。

　　01

　　工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與可持續(xù)發(fā)展

　　物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。20世紀(jì)80年代，卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的學(xué)生使用互聯(lián)網(wǎng)、微型開(kāi)關(guān)和指示燈來(lái)遠(yuǎn)程監(jiān)控(從而避免不必要的出行)汽水機(jī)，以查看是否有飲料，這就是物聯(lián)網(wǎng)的誕生。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)明，有助于節(jié)省時(shí)間。多年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)量和應(yīng)用不斷增加。1999年，物聯(lián)網(wǎng)正式獲得命名，并與射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)結(jié)合起來(lái)。2010年左右，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用擴(kuò)展到在商業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域的諸多不同方向。

　　如今，IoT將人連接到數(shù)十億臺(tái)設(shè)備，同時(shí)收集和共享大量數(shù)據(jù)。一個(gè)常見(jiàn)的應(yīng)用是智能家居。例如，我們可以使用自清潔吸塵器來(lái)減輕家務(wù)勞動(dòng)，或者使用恒溫器來(lái)學(xué)習(xí)我們的生活習(xí)慣，并據(jù)此適應(yīng)外部季節(jié)性變化，這幾乎使定時(shí)恒溫器過(guò)時(shí)。這些設(shè)備中的每一個(gè)，幾乎都可以提供豐富的數(shù)據(jù)并進(jìn)行微調(diào)，以獲得最大收益。工業(yè)領(lǐng)域的設(shè)備也是如此。

　　當(dāng)IoT用于工業(yè)應(yīng)用時(shí)，它也被稱為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)。IIoT如何幫助工業(yè)企業(yè)變得更具可持續(xù)性?這離不開(kāi)一個(gè)核心：信息。畢竟，信息是人類已知最強(qiáng)大的工具。多年來(lái)，業(yè)界一直在設(shè)備中使用各種協(xié)議以使設(shè)備更智能，并對(duì)過(guò)程有更深入的了解。用更少的設(shè)備獲取更多的信息，是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的首要目標(biāo)。

　　然而，標(biāo)準(zhǔn)化是一個(gè)永恒的問(wèn)題，因?yàn)槟承﹨f(xié)議本質(zhì)上是專有的。以前的普通控制系統(tǒng)并不是智能的。缺乏對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的洞察力，也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)，系統(tǒng)可能在最不希望的時(shí)候發(fā)生故障。現(xiàn)場(chǎng)協(xié)議的互操作性問(wèn)題，通常需要工程師而不是維護(hù)技術(shù)人員來(lái)解決。

　　專有協(xié)議會(huì)持續(xù)導(dǎo)致互操作性問(wèn)題，并對(duì)設(shè)施維護(hù)人員造成挑戰(zhàn)，但工業(yè)以太網(wǎng)解決了諸多此類問(wèn)題?，F(xiàn)在，局域網(wǎng)(LAN)和虛擬局域網(wǎng)(VLAN)是工業(yè)控制環(huán)境中首選的“高速公路”。雖然傳感器和儀器不一定是物聯(lián)網(wǎng)的一部分，但它們?yōu)槠髽I(yè)級(jí)的物聯(lián)網(wǎng)提供了數(shù)據(jù)。

　　作為物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)子集，IIoT的作用是收集這些關(guān)鍵設(shè)備信息。管理者可以從其控制系統(tǒng)中提取大量有意義的數(shù)據(jù)，并將這些信息用于公司的可持續(xù)發(fā)展。

　　安全也是一項(xiàng)首要任務(wù)，也是在人員和利潤(rùn)方面影響可持續(xù)性的關(guān)鍵指標(biāo)。對(duì)于更安全的過(guò)程，預(yù)防性維護(hù)以受控的方式，降低人員和設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)施可以利用IIoT來(lái)提供必要的系統(tǒng)信息，以確保人員安全。

　　02

　　OEE對(duì)可持續(xù)性影響的4個(gè)方面

　　設(shè)備綜合效率(OEE)也可以在利潤(rùn)方面影響可持續(xù)性。理想情況下，這個(gè)指標(biāo)將一直是100%，這意味著機(jī)器將在100%的時(shí)間內(nèi)保持運(yùn)行，產(chǎn)能達(dá)到100%。在這里，IIoT可以為業(yè)務(wù)經(jīng)理提供所需的歷史數(shù)據(jù)，以分析其生產(chǎn)線的性能。這些信息還可以提供有用的見(jiàn)解，指導(dǎo)企業(yè)如何在不影響安全或質(zhì)量的情況下增加產(chǎn)能。

　　1.耗水量/空氣質(zhì)量

　　工業(yè)設(shè)施可以使用IIoT監(jiān)測(cè)用水情況。在每個(gè)國(guó)家的不同地區(qū)，甚至世界上的許多地區(qū)，都沒(méi)有充足的水源。通過(guò)使用遍布設(shè)施現(xiàn)場(chǎng)的傳感器，可持續(xù)發(fā)展經(jīng)理可以分析耗水量數(shù)據(jù)，并確定哪些機(jī)器或工藝耗水量大或在浪費(fèi)水。此外，可持續(xù)發(fā)展經(jīng)理可以通過(guò)智能傳感器來(lái)改善設(shè)施排放的空氣質(zhì)量。管理人員可以分析收集到的數(shù)據(jù)，并采取措施減少有害排放，以確保人員和環(huán)境安全。

　　2.供應(yīng)鏈

　　對(duì)于那些致力于將其供應(yīng)鏈對(duì)地球的影響降至最低的公司來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在可以對(duì)車隊(duì)的燃油使用進(jìn)行監(jiān)控。通過(guò)與車隊(duì)駕駛員合作，公司可以減少碳足跡。如果將這一行動(dòng)擴(kuò)展到貨船，還可以利用大數(shù)據(jù)和IoT來(lái)減輕對(duì)環(huán)境的影響。

　　3.能耗

　　IIoT還可以快速確定耗電量。過(guò)程工廠和制造工廠是世界上最大的電力用戶之一。許多人可能會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn)，如果電機(jī)全天候運(yùn)行，那么它消耗的電能在幾個(gè)月內(nèi)就會(huì)超過(guò)其自身的價(jià)值。另一個(gè)降低能耗的方法是增加智能照明控制。傳感器可以檢測(cè)某個(gè)區(qū)域是否有人，并在無(wú)人時(shí)關(guān)閉該區(qū)域的照明。傳感器與LED結(jié)合使用(不是熒光燈，或者最壞情況下的白熾燈)，會(huì)對(duì)能耗產(chǎn)生重大影響。當(dāng)使用來(lái)自電源監(jiān)測(cè)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)，IIoT可以成為一個(gè)強(qiáng)大的降低成本的工具。

　　4.碳足跡

　　員工關(guān)心公司的行為。如果公司在各個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域，尤其是在環(huán)境方面做的比較好，員工就會(huì)喜歡為這樣的公司工作。他們明白，自己的家庭和社區(qū)也受到公司工作的影響。組織非常在乎社會(huì)對(duì)公司業(yè)務(wù)的認(rèn)可。他們正在采取適當(dāng)措施，利用大數(shù)據(jù)和IoT來(lái)減少碳足跡和有害污染。

　　利用IIoT，工業(yè)企業(yè)可以通過(guò)減少水和電力消耗以及消除有害排放物，并提升可持續(xù)性。這些舉措帶來(lái)的健康副產(chǎn)品：創(chuàng)造一個(gè)更安全的環(huán)境，成本節(jié)省，使員工更快樂(lè)。此外，這還可以提高組織在公眾中的知名度，許多人都在倡導(dǎo)公司成為地球的好管家。通過(guò)分析IoT /IIoT在企業(yè)范圍內(nèi)收集的數(shù)據(jù)，企業(yè)和消費(fèi)者都可以進(jìn)行必要的改變，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，并對(duì)地球、利潤(rùn)和人產(chǎn)生有益的影響。

　　關(guān)鍵概念：

　　■ 利用IIoT，工業(yè)企業(yè)可以減少水和電的消耗，消除有害物質(zhì)的排放，從而提高其可持續(xù)性。

　　■ 信息是通過(guò)IIoT提高可持續(xù)性的一個(gè)關(guān)鍵方面。

　　■ 設(shè)備綜合效率也可以在利潤(rùn)方面影響可持續(xù)性。

　　思考一下：

　　物聯(lián)網(wǎng)如何使您的設(shè)施更具可持續(xù)性?

      來(lái)源：控制工程中文版（頭條）