互聯網技術在工業自動化中的應用研究

摘要：互聯網技術可以幫助企業更好地管理設備、優化生產線、升級工藝，實現生產過程的全面監測和控制。鑒于此，本文重點探究互聯網技術在工業自動化領域的具體應用，如提升生產效率、產品信息化、安全生產和節能減排等方面。同時，文章也指出了互聯網技術應用中存在的問題，如系統復雜性、設備兼容性、技術創新與人才不足等，并提出了相應的改善措施，包括完善技術應用制度、優化技術解決方案和打造專業團隊。

關鍵詞：互聯網技術；工業自動化；應用問題；改進策略

一、引言

當前，互聯網技術已廣泛應用到社會生產活動中。在工業自動化領域應用互聯網技術，可以進一步推動工業數字化和智能化發展。

二、互聯網技術發展現狀

互聯網技術在工業領域具有相同的概念實質，可以在工業和企業領域整合各項生產運行和經營管理活動，達成資源共享目標，形成工業生態，推動傳統業務和企業的創新與轉型[1]。

在技術發展趨勢方面，主要涉及三個發展階段，其模式由垂直封閉型轉變為水平開放型：首先，垂直封閉發展，主要特征是獨立運行，各類應用不僅能夠獨立工作，且具有相對應的終端和系統；其次，水平化發展，主要特征是資源共享，具有能夠標準化接入不同業務終端、融合各類數據的終端層，平臺層不僅可以統一匯集各類數據，還可以共享各類資源；最后，二次水平化發展，主要特征是開放，在計算技術和智能技術的支持下，終端層可具有更多樣的功能。在大數據技術和人工智能技術的支持下，平臺層除了能處理分析數據外，還可以共享復用數據。

三、互聯網技術在工業自動化中的實際應用

（一）在工業生產領域

科學技術加快了互聯網在工業生產制造業的發展速度，同時也拓展了其應用范圍。工業生產制造業想要達成高效生產運營目標，就要重點提升生產設備運行效率?；谠O備實情的深入了解，通過與互聯網技術的有效整合，能夠確保設備高效運行，從而實現高效生產目標，為生產制造業的持續發展奠定基礎。例如，在通信網絡技術的支持下，鋼鐵企業通過配合使用傳感器技術于生產作業中，可以實時監控產品加工參數，如溫度、厚度和寬度，精確控制質量，從而推動生產流程的優化與高效運轉，推動工業自動化生產的進一步發展，幫助企業更好地控制生產成本[2]。

智能傳感器為工業自動化提供了關鍵支撐，將互聯網技術引入數字化工廠，配合使用相關設備，是發展智能工業的有效途徑，有助于企業對產銷流程和生產過程的全面把控，降低人資需求，提供更精準、更合理的生產信息和生產過程規劃。在“智慧工廠”中，通過整合互聯網技術，企業只需配合使用傳感器，如無線感測等設備，就能夠從硬度、顏色、味道等多個維度，精準測量和把控產品質量，有效彌補傳統工業生產存在的不足。此外，互聯網還帶來了新的工廠維護模式，簡而言之，能夠幫助企業在了解設備運行狀況的基礎上，確定需要維護的具體時間。據報告，該操作能夠增加9%的設備運行時間，節省12%的成本，且安全性、健康性更高，可以增加20%的老化資產使用期限[3]。

（二）產品信息化領域

在日益激烈的市場競爭中，產品生產制造商目前從原產地、采集時間、安全信息等方面，不斷加大對產品的了解需求。在互聯網技術的支持下，企業可以信息化監控整個產品流通過程，體現了工業自動化目前追求的新發展方向，是拓展產品市場份額的關鍵舉措。

互聯網技術還具有流程追蹤功能，可以在有效記錄的基礎上，達成產品信息化管理的目標，使消費者可以對其各項生產信息進行全面、快速、便捷的查詢。這也是產品工業化最重要、最有效的消費者服務體現和智能化生產模式。例如，汽車制造領域常用的數字孿生技術。工程師通過合理應用該技術，可以在免去現場使用車輛的情況下，獲得更動態、全面的車輛數據和變量數據[4]。

（三）安全生產領域

若不能確保工業生產的安全性，就無法保障人員的生命安全，進而給企業帶來嚴重損失。因此，在新時代背景下，企業想要確保工業生產安全，就要采用互聯網自動化管理模式。工業安全體系涵蓋兩大關鍵環節：一是機械安全，二是過程安全。前者主要依賴于各種設備的運用，如安全按鈕、安全門、傳感器、安全通信網絡（如安全總線）以及安全可編程邏輯控制器等先進技術。過程安全管理的核心在于機械設備的安全運行、員工的安全操作，以及安全的工作環境。追求生產效率與保證安全之間，務必在持續作業的同時，精心構建并嚴謹執行安全規定和應急響應計劃。在當前工業生產中，安全儀表系統（SIS）的廣泛應用不可或缺，其核心目標是確保機械設備穩定運作和工藝過程安全無虞。精通并持續監控DCS系統的核心指標，實時向安全管理人員推送精確的生產數據，直接保障了生產控制網絡的平穩運作，從而大幅強化了工業生產過程中的自動化安全系數。工業自動化企業采用上述措施，不僅可以有效避免生產安全問題，還可以減少安全控制支出，避免正常生產受事故和安全隱患影響[5]。此外，在安全管理過程中，企業在運用互聯網技術的同時，還要對各生產流程進行細分，在此基礎上開展智能化生產風險識別工作，運用具有安全管理功能的互聯網技術，為工作人員、整體生產提供安全保障和質量保障，從而獲得預期的安全管控效果。例如，目前部分行業的主要成本因素，為避免產品損壞給企業帶來巨大損失，此類行業的大部分企業紛紛開始采用 llot傳感器和軟件，主要目的是追蹤產品環境。llot可以從溫度、移動和溢出等方面，對設施、運輸過程和當地供應商的部分常見因素進行跟蹤。

（四）節能減排領域

隨著工業發展進程的不斷加快，為了確保工業自動化企業的長久發展，就需要將環保節能政策落實到整個生產過程中，做到節能減排。為此，工業生產在追求經濟效益的同時，也要具備可持續發展觀，并以該理念為自身發展的重點。同時，企業也要基于節能減排理念組織生產活動，致力于構建協同發展的社會和經濟效益關系，持續踐行企業環保責任。工業企業要想利用互聯網技術解決實際生產帶來的環境污染問題，并達成節能減排目標，就要在生產設備中整合物聯網傳感器，以及邊緣計算、大數據分析、安全加密通信等互聯網技術，如此才能夠對內部污染來源與環境污染狀況進行動態監控和系統檢測，為節能減排目標的實現創造有利條件，也可以為工業企業的發展提供穩定、可靠的保障，促使企業采用環保效益更高的工業自動化發展策略。在互聯網技術的支持下，企業可以大幅降低生產污染，推動環保行動監管機制在整個生產過程中的落實，凸顯節能減排的重要作用，進而為工業自動化企業提供有力的可持續發展支持，幫助其達成環境保護目標。

四、互聯網技術在工業自動化中的問題

工業自動化企業需要采集、傳輸、分析、存儲的敏感數據眾多。若出現數據泄露情況，會給企業帶來嚴重損失。因此，企業在工業自動化領域整合互聯網技術的同時，首先要解決數據安全問題，并應用更安全的數據保護機制。

（一）系統復雜性

隨著互聯網技術的不斷發展，工業自動化領域出現了更為復雜的應用系統。從底層架構整合開發出成套系統是最優的技術路徑，但是這樣的話，之前已有的各類系統將面臨淘汰，所以開發出兼容當前各類自動化系統的標準接口成為關鍵。為了打通各個平臺，達成數據共享、聯動操作目標，就要在各系統中整合多種協議和不同的技術路徑，因此系統的開發、調試和維護難度更高。所以，在整合互聯網技術的同時，企業也要采取有效措施應對系統復雜度問題。

（二）設備兼容性

各類設備制造商生產出了差異化的軟、硬件，因此無法確保各類硬件設備或軟件系統在實際應用期間的兼容性。為了避免該問題，企業要采用標準化接口API，盡量采用性能參數相同的設備和具備標準化接口的管理系統，才能達成設備互操作目標。如此才能夠提升整個自動化工業生產系統中各類軟硬件的靈活性、替換性、兼容性。

（三）技術創新和人才不足

隨著時代發展，新興技術層出不窮，特別是互聯網技術日新月異、突飛猛進，企業也要建立與時俱進的技術儲備和人才培養制度。但是，大部分企業目前存在人才不足、技術滯后等問題，對整個制造業的發展造成了影響。

五、互聯網在工業自動化應用中的改善措施

（一）健全互聯網技術應用制度

工業生產領域目前正在不斷加大互聯網技術的應用范圍，該技術為工業自動化提供了重要的發展動力。然而，互聯網技術在該領域的發展時間不長，制度尚不完善，難以達到理想的應用效果，甚至會阻礙工業自動化發展。為此，工業自動化企業要結合互聯網技術的應用實情和目標，制定完善的制度、良好的應用標準、合理的應用要求，從而確?；ヂ摼W技術的應用效果。同時，企業也要制定健全的管理制度，細化各部門的崗位職責，以互聯網技術為核心，制定相匹配的追溯機制和問責機制，如網絡信息安全投訴、舉報制度等，發揮制度對技術應用和員工行為的約束與規范作用，從而避免不合規、不可控應用行為的出現，充分發揮互聯網技術對工業生產的推動作用，確保互聯網技術的穩定、可持續發展。此外，工業自動化企業也要從應用范圍和條件方面，建立互聯網技術應用制度標準和技術體制，從而確?；ヂ摼W技術的規范應用。同時，主動借鑒國外成功的應用經驗，不斷研發創新更具實用性和適用性的互聯網技術，從而確保其在工業自動化領域的整合效果。

（二）完善互聯網技術解決方案

首先，持續優化監控系統。對于工業生產型企業來說，監控系統是最基礎的互聯網應用，只有運用具備大數據分析、AI行為檢測等新興技術的監控系統，才能幫助企業更有效監控整個生產過程。例如，當下監控系統中融入的AI數據分析能力，能有效提醒管理者避免隱患的事故化發展。其次，改革監測功能體系。工業自動化企業通過采用近些年熱門的太陽能、無線傳感器的供電和控制系統，智能化監控產品生產過程，獲取自身所需的生產數據，可以在數據分析處理的基礎上，形成自動優化的管理機制。這說明，持續改革監測功能，可以給企業帶來更多可靠、有價值的數據。最后，除了硬件技術外，企業通過對傳感器算法的動態更新和持續優化無線傳感網絡系統，可以獲得更精確和高效的自動化系統平臺能力。

（三）打造互聯網技術應用團隊

互聯網技術是在計算機技術的基礎上發展出來，融合了通信技術和傳感器技術的信息技術范疇，具有現代化特點，是未來信息社會的發展趨勢。我國對互聯網技術的應用起步較晚，在工業自動化領域中的應用并不久，就算制定了完善、科學的應用制度和應用方案，若缺乏專業技術人員的支持，工業自動化企業也難以達到理想的效果，還會導致該技術失去原有價值，不利于達成既定、預期的目標和效果，甚至不利于企業的可持續發展。所以，工業自動化企業要為互聯網技術應用提供可靠的人力支持和保障，為技術人員和工作團隊提供互聯網技術培訓，不斷提升其理論儲備和技能水平，從而確?；ヂ摼W技術的應用效果。

六、結束語

總的來說，社會經濟的高速發展為科學技術進步提供了重要的物質基礎，而科學技術進步又能夠反哺社會的高質量發展。工業互聯網是數字浪潮下，工業體系和互聯網體系深度融合的產物，是新一輪工業革命的關鍵支撐，通過推進數據驅動的質量變革、效率變革、動力變革，帶動全要素生產率提高，實現制造業高質量發展。目前，工業自動化企業通過應用互聯網技術取得了一定成效，然而在邊緣計算、人工智能、大數據分析、應用平臺建設方面仍然有待提升。為此，工業自動化領域要充分發揮互聯網技術在生產制造、節能減排和經營管理等環節的應用優勢，從而確保我國作為制造業強國長久穩定發展。

作者單位：翟志強 王軍 中國電信股份有限公司天津分公司

參考文獻

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[2]李會蘭.嵌入式Internet互聯網技術的應用及研究[J].長江信息通信，2022，35（2）：103-105.

[3]王和勇，莫佳麗.工業互聯網對制造企業提質增效的影響研究[J].工業技術經濟，2022，41（12）：28-37.

[4]陳齡龍，管強，余凱.基于工業互聯網的鋼鐵企業安全生產監管平臺設計與實踐[J].冶金自動化，2022（S01）：46.

[5]姚杰，張桂花.工業互聯網助力制造業從自動化向智能化升級[J].自動化儀表，2020，41（9）：1-4.+9.