物联网技术会如何提升制造业的生产效率

作者：ss tt
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来源：知乎
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内容提供者有差别。
互联网内容提供者，制作者是人。除开通过网络传播的病毒，以及由此衍生的垃圾邮件和目前某些人工智能产生的内容之外，我们在互联网上看到的文字，图片，语音，视频等等，都是人通过触觉，嗅觉，视觉，听觉和味觉经过大脑整理之后输出的。可以理解为有感而发，很多内容或数据具有主观性或虚假性。
物联网内容（数据）的提供者，制作者是各种传感器，摄像头，采集器，分析仪等等。他们提供的数据是客观的，真实的（排除误差后）。即使你把计步器绑在狗身上，然后让狗狂奔，计步器也只是忠实的记录了狗的数据。在传感器的眼里，你和狗没有什么区别。
二，内容的使用者有区别。
互联网内容的服务对象大部分是人。正如我写这篇文章，主要目的是希望大家阅读，而不是被搜索引擎通过关键词而收录。
物联网内容服务对象除了人之外，还有物。如自动喷嘴通过湿度传感器传来的数据而自动灌溉作物，这个服务对象就没有人。
三，内容的使用方法有差别。
互联网上很多内容发布之后就没有反馈了。例如我这篇文章，点赞和评论的人一般情况下都不会比阅读的人多，而且我也不会及时的对每一条评论做回复。对双方没有太多反馈要求。
在物联网中，物与物之间的信息交流时，很多时候需要及时反馈和处理。例如当有陌生人进入你家，门禁系统必须第一时间通过网络向你发出报警；必要时直接向联网的派出所报警。
明白上面的区别后，就可以对物联网理解为：
在互联网的基础上，由物通过网络（非专业人士可以不用考虑他们的接入方式）提供内容（信息）；
不仅仅是人，物也是内容服务对象；
很多时候被服务的物需要对提供内容的物及时反馈和处理；
随着人工智能的加入，这方面的反馈和处理会越来越快，越来越及时，甚至可以做到提前预判比如无人驾驶。


回到提问，发现这是一个好问题，核心词：“生产效率”。
在制造业一般可以分为产能效率，品质效率，导入（迁移）效率。
产能效率是指在单位时间内，实际生产数量与计划数量的比值。
在很多的传统生产线上大家可以看到，有时候是一个工位一个人，而有些时候是一个工位多个人。
这是工艺工程师为了达到计划员设定的生产数量目标，解决在生产线上的瓶颈而采取的一种平衡手段。
工艺工程师在安排生产之前用秒表统计出各个岗位的作业时间，在以计划产能算出的平均时间为基础，得到各个工位所需要的人员数。
举例来说，生产计划是360台每小时，理论上每个工位的作业时间是10秒，如果某个工位作业时间是30秒，那么就需要三个人。
这些只是理论值，更多情况下，考虑到某些不确定因素，工艺工程师在制定岗位的时候，除了在增加冗余时间之外，更多的考虑平衡与匹配以达到生产制定指标。
工艺的设定，流程的安排在很大程度上决定了一条生产线的产能，所以一个优秀的工艺工程师可以极大的提高整个生产线的产能效率。
现在可以很清楚的看到，在传统的生产线上，内容的提供者是人（操作工），服务对象也是人（工艺工程师），使用方法是工艺工程师人工处理，而且在设置完毕之后，一般不能够做及时动态调整（反馈）。所以有时候在生产线上看到某个工位堆积，在考虑操作员工、来料问题的因素之外，工艺工程师是否合理安排也是另外一个重要因素。
如果物联网进入生产线，他是如何提高产能效率呢？
下面以生产线上工位的操作时间示范：
一，数据精准性。
传感器的触发与关闭，工件出入摄像头工作范围，这些都可以提供到甚至毫秒级的精准时间。
二，数据实时性。
生产线管理者可以第一时间发现落后于正常生产节拍的工位，而不是等到堆积之后，再急急忙忙调配其他人手来处理。
三，数据的参考性。
工艺工程师在收集和整理这些数据之后，可以修改不合适的工艺操作，调整工艺流程，从而设定更符合实际生产情况的时间节拍。
四，数据的延续性。
在数据库的支持下，工艺工程师可以调用以前产品的工艺参数，在新产品导入时，减少工艺调整时间，迅速提高产能。
物联网可以提高产能效率的方法还有很多：比如使用联网的，带智能学习的机械手，后面会有阐述。
可以看到，在物提供的准确、实时的数据基础上，配合及时有效的人工反馈，就可以提高产能效率。
品质效率是指单位时间内生产的合格品与总生产数的比值。
在人工测试的岗位上，不仅漏判和误判的现象时有发生，而且由于不同人员对测试标准的认知程度不一，可以经常看到生产线上堆放一堆标识着”待测“产品。
而自动化测试设备在解决了前面提到的问题外，现在也可以看作是物联网的内容提供者。以前设备是独立的，数据都存储在本地，形成了一个个信息孤岛。把他们接入互联网，为品质管理者提供了更加坚实和广泛的数据基础，在方便他们对设计者提出修改意见，通知供应商整改和优化产线操作流程的同时，在大数据和人工智能的辅佐下，他们可以更加迅速的设置和优化测试项目和测试工位，在测试效率和测试成本之间找到平衡点。这个已经有企业在实施，我就不班门弄斧了。
导入（迁移）效率
是指新旧产品更迭时，可以重复利用的设备在整个制造系统中所占的比例。
这是个隐性成本。
不知道大家注意过没有，当一款产品停产的时候，为了配合生产的辅助工具绝大部分都报废了。初看所占成本比例不大，日积月累下来，成为公司的一个沉重的资产负担。汽车业是首先发起挑战者，“平台”就是成果之一。
随着物联网进入制造业，某些设备也成为了提高这个效率的担当者。在这些设备当中，我不得不向大家安利一个英特尔的产品——实感摄像头。（你也做广告啊？啪，打脸!我闪。）这是我以视觉分析为关键词在网上搜索时候无意中发现的。
以SR300为例，看看官网
https://software.intel.com/zh-cn/realsense/sr300
如何介绍的吧。
SR300 集成双麦克风音频子系统，配备 30 帧每秒 (FPS) 的完全 1080p 彩色摄像头，并提供 0.2 米至 1.5 米的最适距离以达到最佳深度感知。
1 可用于多种用户界面目的的手势
翻译：判断工件在生产线上的位置摆放状态，并通知机械手以合适的角度去抓取。
2 将现实世界物体的形状和外观重建至 3D 三角网格的 3D 扫描能力
翻译：
新产品的外观参数训练与识别。
被操作工件的识别，剔除不属于本工位的误入工件。
工件外观尺寸和颜色缺陷检测。
3 辨认用户的存在及面部特征的面部跟踪和识别能力，支持多达 78 个标志点以提高准确性和表情识别
翻译：机械手动作跟随和操作。


配合机械手，他们可以完成：
1工件的抓取与摆放。
参考：http://m.iqiyi.com/w_19ru5x3jv9.html
注意有跟随摄像头判定工件抓取和摆放。
2 外观检测。
3 新产品导入。
4 机械手精准操作
如自动焊接，喷涂。
双机械手甚至可以完成工件的装配。


英特尔是如何推广这款产品的应用呢？
扫描、互动、玩游戏、增强现实。
老大，我们都是成年人，不可能每天都沉浸在游戏中。
这款集成了”定位夹具终结者”、”快速外观检测员”、“精准定位控制者”的大杀器，对于目前制造业中低端的简单重复工位的操作员是一场噩梦。
虽然我也同情他们，但是时代会进步，我们也要进入智能制造。
它不会疲劳，不会偷懒，不会开小差。
在训练完毕之后，每次操作都与前次精准重复，保证了制程品质。
它还可以检测出不合格的产品，降低了品质控制成本。
回到导入（迁移）效率。
对于每一个制造企业，降低库存呆滞料包括辅料，和迅速导入新产品及时进入量产都是挑战。
不需要专用的定位夹具，训练后快速完成新产品的导入。物联网配合人工智能，将成为他们手中新的利器。
物联网以提供真实有效，实时的数据为基础，配合智能化物对物的反馈和处理，将会极大的改变制造业。
英特尔已经推开了一扇窗，我也发现了另外一个门。你，准备好了吗？