物联网正在成为制造业不可分割的一部分。将制造和物联网相结合可以做什么，它带来了什么好处？我们将介绍制造与物联网之间的关系，以及制造行业物联网举措的示例。
制造和物联网之间有什么关系？
制造业和物联网有很强的亲和力，物联网的使用已成为制造行业理所当然的事情。制造业是如何采用物联网的？
物联网的含义和作用不断扩大
IoT 是物联网的缩写，在日本它被称为 “物联网”。传统上，只有有限的设备（例如计算机和手机）才能连接到网络。但是，有了物联网，所有事物都可以连接到互联网，从中获得的数据使了解事物的状态并进行远距离操作成为可能。
传感器用于收集数据。传统传感器无法检测到详细的数据，即使可以，数据也很大，因此很难发送和接收。此外，如果数据是从连接到所有事物的传感器发送的，则传统的通信网络无法处理这些数据。
通过传感器技术的发展和网络（通信）技术的发展，解决了这个问题。可以说，这些技术进步使物联网的实际应用和传播成为可能。
物联网的使用不仅限于可视化信息和远程操作。物联网收集的数据作为大数据累积，通过使用AI进行分析，进一步扩展了其使用的可能性。物联网被称为物联网，以前仅应用于事物，但其使用可能性越来越大。人们的行动、他们的工作内容以及他们之间的复杂联系也在改变，以供物联网使用。
制造与物联网之间的联系
传统上，传感器的使用在制造业中一直很重要。如果没有传感器发送信号，诸如 PLC 和工业 PC 之类的控制设备将无法运行。传感器的使用对于自动化生产至关重要。这样，物联网一出现，就已被制造业所采用，在制造业中，传感器和数据的使用已得到广泛应用。例如，通过将物联网技术引入制造机器，可以获得有关运行状态和质量数据的信息，并将其可视化和分析。此外，为了提高生产效率，物联网技术已成为制造业不可或缺的。
在 2017年经济产业省的《制造业白皮书》 ，” 制造部门是最常见的，为44.8％，是 “领先的数据收集和利用部门”。使用物联网收集和使用此类数据不仅被大公司广泛采用，也被中小型企业广泛采用。但是，自从随后 2018 年调查 ，负责数据收集的中央部门已转移到管理和业务战略部门，从事数据收集的公司的百分比有所下降 2019 年的调查。此外， 2020 年调查 表明实际使用数据的公司的百分比并未增加，这凸显了数据利用率对日本公司来说是一项挑战。
因此，尽管通过物联网使用数据潜力巨大，但可以看出，采用率尚未超过一定水平。制造与物联网之间的联系可以极大地提高制造效率。由于产业结构的重大变化，据说通过物联网使用数据将是第四次工业革命。
在制造业中使用物联网的好处
在制造行业引入和使用物联网有什么好处，可能发生什么？根据行业和商业模式，有多种可能的使用方式，但以下是制造业共同的一些好处：
生产过程中的自动化、劳动力节约和人力节约
制造业自动化的典型例子包括使用运输机器实现运输过程的自动化以及使用机器人实现加工过程的自动化。传统上，这些类型的自动化设备根据设定程序执行固定操作。但是，物联网允许实时掌握设备状态，从而可以在出现问题时快速做出响应。此外，以前需要现场手动操作或目视监督的流程现在可以远程操作和监控。这使工人可以负责多个地点，从而节省劳动力和人力。通过这种方式，物联网使生产过程自动化并节省劳动力和人力成为可能。
实现预测性维护并提高运营率
使用物联网，可以通过分析设备各部分发送的数据来检测异常迹象，并事先防止问题发生。通过使用AI分析收集的数据，有望提高故障预防的精度，并且在问题发生时也可以对其进行处理。通过及早发现机器故障迹象，可以更轻松地根据需要设置维护时间。可以在机器未计划运行的日期和时间进行维护，从而确保机器的正常运行时间。
利用数据改善运营
物联网收集的数据不仅可以用来查看实时情况，还可以通过积累和分析来改善运营。使用可穿戴设备和IC标签可以掌握现场人员和物体的移动，这可以用来提高交通流的效率和移动量。此外，可以收集从工具和设备上的传感器发送的数据，用于生产过程中的工作，并且可以通过使用图像处理分析人们的行动来积累数据。分析结果可用于标准化操作和考虑更有效的工作方法。
用于产品开发和商业模式创新
将物联网融入贵公司的产品和制造技术可以促进新产品的开发。许多公司已经开发了结合物联网的产品，以增加远程监控和操作等功能。除了直接添加此类功能外，物联网还可以用于提供售后服务，并通过分析使用情况来提出更好的产品。此外，在公司内部使用物联网可能有助于您将自己制造的产品和服务与其他公司的产品和服务区分开来。使用物联网还可以帮助建立前所未有的新商业模式。
将物联网引入制造的要点
在将物联网引入制造行业时，您可以通过注意以下几点来获得更好的结果。
澄清问题和目标
在引入物联网之前，有必要阐明物联网为何必要，以及你想用物联网解决哪些问题。如果这些事情不清楚，你将无法充分利用物联网，也无法实现引入物联网的好处。为了明确导入的目的，首先对生产过程进行工作分析，并确定每个过程的问题。从这里开始，考虑可以引入哪种物联网技术来解决问题。
这样，在引入物联网之前，必须弄清问题和目的。
逐步采用物联网
同时引入复杂的物联网技术不仅会在车间造成混乱，还会导致生产效率降低。还必须考虑到，会有一定数量的员工不喜欢新的制度和工作方法。为了在不使这些问题变得更糟的情况下开始使用物联网，引入将分四个阶段进行：数据收集、积累、可视化和分析。
传感器和摄像头安装在生产设备上，以准备数据收集环境。
接下来，存储数据的地方是安全的。此时，还要决定是将其存储在云端还是将其存储在内部。如果需要提高处理速度和数据安全性，我们建议使用边缘计算，它可以实现分布式处理。
根据以这种方式积累的数据，我们将继续使用系统对生产状态进行可视化。即使在设置期间或检测到异常时，也可以掌握实时情况。
然后，将对累积的数据进行分析并用于发现下一个问题并解决问题。
通过为这四个阶段中的每个阶段选择和引入适当的解决方案，将有可能建立一个适合贵公司生产规模和业务类型的系统。
数据利用方法的演变和深化
通过实施这四个阶段，可以建立一个易于现场使用的系统，还将出现改进以进一步提高效率的想法。与其简单地对数据进行可视化并加以利用，不如考虑未来的用途，例如反复改进问题并将其应用于新企业，从而进一步增加实施物联网的好处。
制造业的物联网计划
制造业和物联网高度兼容，它们的引入和应用带来了各种好处。但是，即使在制造行业中，物联网的使用也会因产品的特性和类型以及制造过程和方法而有很大差异。在制造行业引入物联网已成为常态，但也有许多公司在使用物联网方面向前迈进了一步，而不仅仅是可视化生产状态。让我们来看一些制造公司如何利用物联网的例子。
将工艺与物联网相结合以缩短工作时间
在一家历史悠久的染色工厂，在收到订单之前，将测试材料作为样品测试进行染色。以前，这个过程大约需要两周的时间，由于繁忙时期缺少染色容器，存在错过订单的风险。此外，混色是根据工匠的直觉进行的，导致了细微的错误。
这就是引入业务管理系统和CCM（计算机配色）的原因。通过在CCM系统中记录染料和材料图案，以前基于工匠直觉的判断被数字数据所取代。这导致了染色质量的标准化并显著减少了工作时间。此外，业务管理系统集中管理订单内容、交货日期和工作状态，从而可以掌握工厂内部的进度状态。
传感器检测并消除缺陷原因
制造对物联网至关重要的传感器的工厂也通过进一步推广物联网的使用成功地提高了效率。一家制造高精度工业传感器的公司创建了一个系统，该系统使用生产管理系统自动订购生产过程中处理的10,000个零件。同时，它实现了适当的库存管理，并在必要的时间供应必要的零件。
通过自动化这些任务，他们成功地为创造性工作创造了时间，例如制造和改进具有高附加值的产品。
通过在制造指令和生产系统中实现物联网来防止错误
一家生产树脂产品制造过程中所需的添加剂（母粒）的公司，这些添加剂通常是按照印在纸上的制造说明进行工作的。许多原材料都经过手动称重、记录、混合和检查，但人为错误是一个问题。通过引入使用物联网技术的称重系统并将其与核心系统连接，制造指令也实现了自动化。这减少了原材料的错误使用和称重，记录可以自动输入和输出，从而减少了工时并大大提高了劳动生产率。
物联网使热处理炉运行清晰可见并加快响应
在进行金属热处理的公司中，有必要经常在夜间检查无人热处理炉的运行状态，以应对由于问题而停止运行的情况。通过引入物联网监控系统，管理员现在可以远程监控和操作熔炉。它还成功地提高了安全性，使熔炉在发生灾难等紧急情况时能够立即停止。
通过直接连接制造机器和生产管理，实现高效的产品管理
从事塑料成型的公司已经引入了来自多家制造商的成型机，并一直在纸上管理数据。针对这种情况，新引入的生产管理系统可以连接到来自不同制造商的成型机，还可以积累和分析生产数据。数据分析使预测未来订单和适当管理库存成为可能，生产管理工作的效率提高了整个生产系统的准确性。
物联网将极大地改变制造业
物联网已经在改变制造业，预计未来数据在生产中的使用方式将继续变得越来越重要。从生产中使用的机器和设备中收集数据是理所当然的，是否可以使用这些数据将对生产率产生重大影响。
在制造业中，生产率因生产周期而有很大差异，因此在数据利用方面还需要实时性能。由于数据的实时性能会影响制造设备和机器人的操作，因此物联网中的处理和传输速度很重要。目前，边缘计算作为一项增强数据实时性能的技术正引起人们的关注。通过将物联网和边缘计算相结合，制造行业的数据使用可以有更广泛的可能性。
有关边缘计算的概述，另请参阅这篇文章：
为什么边缘计算备受关注？云端和本地有什么区别？| Stratus 博客
