连接器应用——链接智能工厂中的人工智能
2025-06-04 11:13
详细介绍
人工智能（AI）近期频繁登上新闻头条，因为新一代基于云的AI工具有望为机器性能带来巨大飞跃。然而，在众多关于AI如何影响我们的讨论中，却很少有人提及这些机器背后的硬件需求。无论这些机器变得多么强大，它们仍然需要物理基础设施来提供电力和通信支持。
随着AI的发展，其对硬件的连接需求也在迅速增长。
AI在工厂中的应用是其最引人注目的用途之一，它有望彻底改变工业环境。物联网（IoT）在工业领域的不断发展，将生产过程中的每一个环节紧密连接在一起，形成一个协同运作的整体，这就是所谓的“智能工厂”。要理解工业物联网（IIoT）如何发挥作用，就必须深入了解智能工厂的内部结构及其对生产流程的影响。
智能工厂的形态
在传统工厂中，从原材料接收、生产到成品发运，整个制造过程的各个环节都是相互独立的。生产线上的每台机器各自为政，整个流程由高层进行统一管理。这种组织方式虽然在完成特定任务时效率很高，但缺乏灵活性，难以应对各种变化。
相比之下，智能工厂提供了传统工厂所不具备的灵活性。IIoT使每台机器能够收集自身功能和状态的数据，并与整个网络共享。这种信息共享不仅能够提高工厂的运行效率，还能及时发现潜在问题，以便采取措施，将干扰降到最低。
智能工厂的拓扑结构是其成功的关键因素之一。这种结构可以被描述为一系列层级。最顶层是企业层，这一层包含管理和控制企业运营的所有系统，从销售和营销到物流和维护，整个组织的运行都在这一层进行。
企业层下面是控制层，这一层的系统接收来自企业层的需求，并将其转化为具体的工作计划，确保原材料放置在正确的位置，操作人员也做好了准备。
最底层是设备层，这是工厂车间中操作所有机器的层级。在IIoT时代之前，这些机器大多是本地控制的，熟练的操作员可以确保流程顺利运行，但与其他操作员之间几乎没有互动。
随着IIoT时代的到来，设备层的所有机器都被连接起来，不仅相互之间共享数据，还与企业上层共享信息。因此，信息已经成为智能工厂的重要“原材料”，并在工厂的各个层级之间共享。
工业自动化与IIoT
工业自动化在现代生产线上发挥着不可或缺的作用。从简单的电机到复杂的机器人，许多生产流程都利用最新技术来减少对人力的依赖。在新型智能工厂中，这种自动化设备变得更加重要。
与传统工厂相比，新一代工业自动化设备在IIoT如何改变制造环境方面发挥了积极且重要的作用。由于IIoT依赖于设备层所有元素的反馈，因此工业自动化设备需要配备传感器来监控其性能，并将这些信息与控制层共享，以便了解机器的运行状况。
这为用户带来了诸多好处。首先是可以监控整条生产线的性能。如果某台机器的运行速度比其他机器慢，就可以重新配置生产线以适应这种变化。事实上，与自动化设备的双向通信使用户能够快速响应需求的变化，从而显著提高生产的灵活性。
在需要对生产线进行维护时，监控单个机器的性能也会带来诸多好处。通过记录从温度到能耗的各种参数，收集到的数据可以为即将到来的维护需求提供预警。例如，电机振动的增加可能表明轴承需要更换，或者成型机所需能量的增加可能表明加热元件出现故障。
正是这种智能工厂内的信息共享，使其对制造商如此重要。智能工厂将具备更高的灵活性和快速响应需求变化的能力。通过分析性能数据，可以更加注重预防性维护，从而减少停机时间。AI技术也将利用这些数据，使工厂环境真正实现自主化。
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