工业物联网（IIoT）与可持续性发展

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图片来源：MAVERICK Technologies

作者 | Mark Adair

物联网可以帮助工业设施收集更多信息，并利用这些信息使其运营更高效、更具可持续性。


当人们在思考可持续性时，经常想到的总是风力涡轮机和太阳能电池板；然而，这些只是企业可持续发展的一小部分。


可持续性的真正含义，通常包括三个不同但相互关联的方面——地球、利润和人。


地球：包括影响地球的诸多因素，如碳足迹、水消耗和空气质量等。


利润：包括影响公司盈利能力的方方面面。所有公司都希望能持续经营，并在市场上保持竞争力。通过消除或减少成本，组织可以提高盈利能力或降低产品价格，从而获得更大的市场份额。


人：这部分涉及组织内部和外部的人员，他们受到公司行为及其产品和流程的影响。没有敬业、快乐的员工，企业很难维持下去。

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工业物联网与可持续发展

物联网（IoT）是实现可持续发展的关键技术之一。20世纪80年代，卡内基·梅隆大学的学生使用互联网、微型开关和指示灯来远程监控（从而避免不必要的出行）汽水机，以查看是否有饮料，这就是物联网的诞生。物联网的发明，有助于节省时间。多年来，物联网的数量和应用不断增加。1999年，物联网正式获得命名，并与射频识别（RFID）技术结合起来。2010年左右，物联网应用扩展到在商业和工业领域的诸多不同方向。


如今，IoT将人连接到数十亿台设备，同时收集和共享大量数据。一个常见的应用是智能家居。例如，我们可以使用自清洁吸尘器来减轻家务劳动，或者使用恒温器来学习我们的生活习惯，并据此适应外部季节性变化，这几乎使定时恒温器过时。这些设备中的每一个，几乎都可以提供丰富的数据并进行微调，以获得最大收益。工业领域的设备也是如此。


当IoT用于工业应用时，它也被称为工业物联网（IIoT）。IIoT如何帮助工业企业变得更具可持续性？这离不开一个核心：信息。毕竟，信息是人类已知最强大的工具。多年来，业界一直在设备中使用各种协议以使设备更智能，并对过程有更深入的了解。用更少的设备获取更多的信息，是工业物联网的首要目标。


然而，标准化是一个永恒的问题，因为某些协议本质上是专有的。以前的普通控制系统并不是智能的。缺乏对现场设备的洞察力，也就无法实现预测性维护，系统可能在最不希望的时候发生故障。现场协议的互操作性问题，通常需要工程师而不是维护技术人员来解决。


专有协议会持续导致互操作性问题，并对设施维护人员造成挑战，但工业以太网解决了诸多此类问题。现在，局域网（LAN）和虚拟局域网（VLAN）是工业控制环境中首选的“高速公路”。虽然传感器和仪器不一定是物联网的一部分，但它们为企业级的物联网提供了数据。


作为物联网的一个子集，IIoT的作用是收集这些关键设备信息。管理者可以从其控制系统中提取大量有意义的数据，并将这些信息用于公司的可持续发展。


安全也是一项首要任务，也是在人员和利润方面影响可持续性的关键指标。对于更安全的过程，预防性维护以受控的方式，降低人员和设备的风险。设施可以利用IIoT来提供必要的系统信息，以确保人员安全。

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OEE对可持续性影响的4个方面

设备综合效率（OEE）也可以在利润方面影响可持续性。理想情况下，这个指标将一直是100%，这意味着机器将在100%的时间内保持运行，产能达到100%。在这里，IIoT可以为业务经理提供所需的历史数据，以分析其生产线的性能。这些信息还可以提供有用的见解，指导企业如何在不影响安全或质量的情况下增加产能。





▲可持续性的真正含义包括三个相互关联的部分——地球、利润和人。




1.耗水量/空气质量
工业设施可以使用IIoT监测用水情况。在每个国家的不同地区，甚至世界上的许多地区，都没有充足的水源。通过使用遍布设施现场的传感器，可持续发展经理可以分析耗水量数据，并确定哪些机器或工艺耗水量大或在浪费水。此外，可持续发展经理可以通过智能传感器来改善设施排放的空气质量。管理人员可以分析收集到的数据，并采取措施减少有害排放，以确保人员和环境安全。


2.供应链
对于那些致力于将其供应链对地球的影响降至最低的公司来说，现在可以对车队的燃油使用进行监控。通过与车队驾驶员合作，公司可以减少碳足迹。如果将这一行动扩展到货船，还可以利用大数据和IoT来减轻对环境的影响。


3.能耗
IIoT还可以快速确定耗电量。过程工厂和制造工厂是世界上最大的电力用户之一。许多人可能会惊讶地发现，如果电机全天候运行，那么它消耗的电能在几个月内就会超过其自身的价值。另一个降低能耗的方法是增加智能照明控制。传感器可以检测某个区域是否有人，并在无人时关闭该区域的照明。传感器与LED结合使用（不是荧光灯，或者最坏情况下的白炽灯），会对能耗产生重大影响。当使用来自电源监测器的数据进行分析时，IIoT可以成为一个强大的降低成本的工具。


4.碳足迹
员工关心公司的行为。如果公司在各个业务领域，尤其是在环境方面做的比较好，员工就会喜欢为这样的公司工作。他们明白，自己的家庭和社区也受到公司工作的影响。组织非常在乎社会对公司业务的认可。他们正在采取适当措施，利用大数据和IoT来减少碳足迹和有害污染。


利用IIoT，工业企业可以通过减少水和电力消耗以及消除有害排放物，并提升可持续性。这些举措带来的健康副产品：创造一个更安全的环境，成本节省，使员工更快乐。此外，这还可以提高组织在公众中的知名度，许多人都在倡导公司成为地球的好管家。通过分析IoT /IIoT在企业范围内收集的数据，企业和消费者都可以进行必要的改变，以实现可持续发展，并对地球、利润和人产生有益的影响。


关键概念：
■ 利用IIoT，工业企业可以减少水和电的消耗，消除有害物质的排放，从而提高其可持续性。
■ 信息是通过IIoT提高可持续性的一个关键方面。
■ 设备综合效率也可以在利润方面影响可持续性。


思考一下：
物联网如何使您的设施更具可持续性？