工业物联网的现状与趋势

资产、库存或基础设施监控。资产或库存跟踪。车队管理。预测性分析和预测性维护。现场使用的自动和半自动车辆。工业可穿戴设备(如联网头盔、AR眼镜)。用于工业场所的联网。设备的远程控制和管理。基于物联网的生产过程和质量监控。

工业物联网(IIoT)市场上的机会将基于新参与者的专业知识和创新技术。本文概述了IIoT市场及价值链,重点介绍了推动该行业发展的商业和技术趋势,展示了不同类型的参与者所采取的主要战略,以及他们如何与新技术联系起来,旨在让市场参与者全面了解市场。

市场现状

OMDIA将IIoT定义为部署在工业环境(流程和离散制造)中的物联网应用。这包括有线(如以太网技术)和无线(如蜂窝技术)联网终端。尽管工业以太网终端联网技术已经在2000年初出现,但许多产品(特别是现场终端)仍然没有联网,或者只提供单向通信。有了IIoT,可以实现双向通信,数据被提供给控制器和云,反馈也被提供给终端。举例来说,可以通过更改传感器上的参数来支持生产运行。

IIoT提供了从仓库到工厂车间收集和利用以前未使用信息的机会,并将现有和新的不同数据集关联起来,最终推动改进并形成新的解决方案。

最常见的IIoT应用包括如下:

资产、库存或基础设施监控。资产或库存跟踪。车队管理。预测性分析和预测性维护。现场使用的自动和半自动车辆。工业可穿戴设备(如联网头盔、AR眼镜)。用于工业场所的联网。设备的远程控制和管理。基于物联网的生产过程和质量监控。数字孪生。

IIoT趋势

到2030年,该市场的规模将增至44亿部终端,其中亚太地区将成为终端数量最多的地区,占所有终端的54%。我们预测的IIoT终端分为3类。

电机控制:低压电机驱动、中压电机驱动、运动控制器、伺服驱动、步进驱动、电机、泵和压缩机、发电机、发电机组、涡轮机和开关设备。离散控制:IIoT网关、路由器、操作员终端、工业PC、PLC、远程I/O、传感器、离散安全终端、安全驱动器和机器视觉终端。流程控制:DCS、过程控制和仪器仪表、过程测量、过程安全和RTU。

大多数IIo T应用(如预测性维护或数字孪生)将依赖来自不同类别的多个终端。其它应用(如资产监控)则可以通过很少的终端(如连接到IIo T网关的传感器)构建。

商业趋势

供需趋势决定了IIoT市场。在供应侧,制造商提高竞争力和控制成本的需求推动了市场创新,而IIoT是其中的关键部分。驱动因素如下。

减少代价高昂的机器故障停机时间(根据施耐德电气的数据,每一次设备故障都会给采矿公司带来每小时3 000美元的损失)。提高生产力和利润率,包括提高产量和降低成本。解决技能短缺问题。这在日本等劳动力老龄化的市场上尤为重要。国家计划,如“德国工业4.0”和“中国制造2025”等。

与此同时,在需求侧,制造商希望看到最终客户持续推动更高层次的定制化,从而产生迅速改变和调整产品及装配线的需求。汽车和运动鞋制造业就是最好的例子。这推动了对敏捷性和灵活性的需求,而IIoT可以帮助实现这些需求。

技术趋势

工业市场正在向数字化迈进。在制造行业,OT和IT的融合便明显体现了这一点,尤其是需要OT解决方案充分利用不断增长的IT数据和系统来“走出孤岛”。OT系统通常设计为独立的实体,因此在很多情况下,为它们提供连接并将它们集成到新的IT和IIoT解决方案中并不是一件容易的事。

数字化与新技术齐头并进。它们包括新的连接协议(如5G、Wi-Fi 6、TSN、OPC UA、MQTT)以及新的应用技术(如机器学习、AI、AR/VR、数字孪生、数字主线、增量制造和协作机器人)。希望将这些技术引入工业领域的主要参与者包括云和IT供应商、网络供应商以及CSP。

在技术方面,一个持续的挑战在于需要添加/转换,而不是全面更换。新技术和IIoT解决方案必须在“Brownfield”环境中交付,在这样的环境中,许多系统不能被关闭,并且无法进行大规模的工厂中断来进行升级。

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