在2024上海国际智能工厂展的《IIoT与MES集成商大会》上，凯睿德的技术专家做了《凯睿德MES：引领系统平台化，驱动工厂智能化》的主题演讲，展示了凯睿德在制造执行系统 (MES) 和工业物联网 (IIoT) 方面的创新和发展。
物联网的核心是将机器、传感器和系统等物理设备连接到互联网和彼此。这可以实现实时数据共享和洞察，这是以前不可能做到的。对于制造商来说，物联网开启了一个优化运营、提高质量和开发更智能产品的无限机会。
我们正在谈论创建智能、自我监控的工厂，这些工厂可以自动调整流程、预测维护需求，并最终更高效地生产出更高质量的产品。这就是物联网在制造业的真正力量和前景。
在不断变化的制造环境中，将物联网与 MES 结合使用是重大的优势。这种融合不仅是技术变革，而且是战略变革，可以提高生产力、创造力和可持续性。本文重点介绍物联网在制造过程中与 MES 结合的优势、应用和实施。
定义制造业中的物联网和 MES
物联网 (IoT) 被定义为通过互联网连接并能够交换信息的物理对象的集合。在制造业中，物联网是指用于从制造车间捕获数据到云端进行处理和采取进一步行动的所有传感器、设备或其他系统。
制造执行系统 (MES) 是管理和监督生产过程的复杂实时系统。MES 提供生产过程的可见性、控制力和效率，这反过来意味着从收到原材料到生产最终产品，所有制造过程都得到很好的控制。
物联网在制造业的优势
物联网在制造业的整合具有诸多优势，可将传统制造业转变为智能制造业。
提高运营效率
物联网设备可以监控设备和生产线，并实时了解车间性能及其实时状态。使车间成为一个透明且数据驱动的空间，能够隔离阻碍生产线和工厂发挥其全部生产潜力的因素。
预测性维护
信息向前迈出的一大步是对未来瓶颈和问题的控制和预测推断。预测性维护是下一代制造业的一个典型例子，其中质量不仅仅是过去维护的统计分析，而是可以生成维护计划，可以是一个实时动态系统，能够提供有关机器生命周期及其对产量影响的洞察。为了使用更强大的预测算法，最大的挑战是将机器的信息转移到一个整体的数据环境中。
提升质量
最大的转变是使用物联网，从测量结果和向设备提供追溯反馈，转变为实时控制和监控机器的每个部分。系统将能够提供机器内部正在发生的事情的实时信息，并实现控制以保持机器处于最佳状态，生产出更高质量的产品并最大限度地减少损失。
物联网在制造业的应用
以下的应用展示了物联网如何彻底改变制造环境：
智能工厂
物联网能够真正使工厂成为智能工厂，实现完全或近乎完全自动化的环境，从而增强生产流程。物联网设备从机器、AGV（自动导引车）、工人和货物收集数据，以提高生产过程的效率。实现人与机器之间的更大共生，将两者的生产力提高到新的高度。
数字双胞胎
数字双胞胎是使用物联网数据开发的物理资产的虚拟副本。这些模型使制造商能够预测和评估其产品在不同情况下的性能，从而帮助他们做出明智的决策并提出新的想法。
资产跟踪和管理
在整个制造过程中使用物联网实时监控资产。这增加了对库存的控制，最大限度地减少了损失，并在需要的时间在需要的地方提供材料和产品。
远程监控和控制
物联网提供从远程位置监控和管理制造过程。管理人员可以监控生产线并进行必要的更改或修复问题，而无需亲自到场。经理无需亲自走访车间即可发现和解决问题，并且在预测和解决问题方面更加灵活。
增强现实 (AR) 维护
当增强现实与物联网数据集成时，维护人员可以在执行复杂的维修操作过程中得到帮助。实时数据和移动视觉提示可提高精度和性能，同时最大限度地减少休息时间并改进技术。
将物联网与 MES 集成
当物联网与 MES 一起实施时，它将形成一个互补系统，增强两种技术的功能。制造商可以这样实现这种集成：
数据收集和集成
需要执行的第一项活动是确保物联网设备在制造过程的不同阶段正确监控输入参数。然后需要将这些数据集成到 MES 中。有开放的标准和协议可以帮助物联网设备和 MES 相互交换数据，例如 OPC UA（开放平台通信统一架构）。长期以来，凯睿德制造创建了一个不断扩展的库，可轻松集成所有行业的几种关键协议。
数据分析和行动
与 MES 集成后，下一步是控制和决策。现在我们可以开始使用强大的分析和算法工具（即机器学习）来帮助用户做出更好的决策。这些工具提供模式识别、预测结果和实时行动建议。
流程自动化
MES 系统将成为能够集成并与车间所有元素交互的上下文大脑。它提供了整个生产线和工厂之间的数据推断，从协调和微调机器参数到车间区域之间车队经理的复杂控制，给出有关正在生产的产品和流程质量的实时和准确信息。
挑战和考虑因素
虽然物联网和 MES 的集成提供了显著的好处，但并非没有挑战：
数据安全
物联网设备生成的大量数据需要安全地传输和存储。制造商必须实施强大的网络安全措施，以保护敏感信息免受泄露和网络攻击。
互操作性
确保物联网设备和 MES 能够有效通信需要遵守标准和协议。制造商必须投资兼容技术，并可能升级旧系统以支持集成。从长远来看，使用量身定制的解决方案可能是一条非常有限且繁琐的道路，阻碍了进展并限制了解决方案的范围。
可扩展性
随着物联网的普及，扩展系统以处理不断增加的数据量的能力至关重要。制造商需要可扩展的基础设施来支持物联网网络的扩展和相应的数据处理要求。
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