在工業4.0和智能制造浪潮的推動下,建設智慧工廠已成為制造業轉型升級的核心路徑。許多傳統制造企業面臨著一個普遍且關鍵的初始障礙:車間內大量老舊生產設備無法接入網絡,形成“數據孤島”,使得數據采集、狀態監控、預測性維護等智能化應用無從談起。因此,解決老舊設備的聯網問題,是邁向智慧工廠實質性落地的第一步,也是最基礎、最迫切的一步。
傳統的老舊設備,如數控機床、注塑機、沖壓設備等,在設計之初并未考慮網絡通信功能。它們可能僅具備簡單的數字I/O接口、RS-232/485串口,或根本沒有數據輸出端口。將其接入工業網絡面臨諸多挑戰:
盡管挑戰巨大,但實現老舊設備聯網的價值是顯而易見的:
破解老舊設備聯網難題,并非簡單地“拉網線”,而是需要一系列針對性的邊緣側網絡與數據技術開發。主流解決方案包括:
1. 工業物聯網關/邊緣計算終端:
這是目前最主流的解決方案。物聯網關作為連接老舊設備與上層網絡的橋梁,具備以下關鍵開發能力:
2. 外置傳感器方案:
對于完全沒有數據接口的設備,可采用非侵入式方案。通過安裝外部的振動傳感器、電流互感器(CT)、高清攝像頭等,間接采集設備運行狀態。例如,通過分析電機電流曲線判斷設備啟停與負載狀況。這需要開發相應的信號處理與模式識別算法。
3. 協議轉換與中間件開發:
針對有接口但協議私有的設備,需進行逆向工程或與設備原廠合作,開發專用的協議轉換器或通信中間件,將私有數據“翻譯”成標準格式(如OPC UA)。
4. 網絡架構設計:
根據工廠實際,靈活采用有線(工業以太網)、無線(5G、Wi-Fi 6、LoRa)或混合組網方式,確保網絡覆蓋、實時性與可靠性。對于關鍵設備,常采用有線為主、無線備份的冗余設計。
成功邁出這第一步,需要系統性的規劃:
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老舊設備聯網,是化“沉默”資產為“智慧”資產的關鍵一躍。它并非單純的技術項目,而是一項融合了網絡技術開發、工藝理解和業務創新的系統工程。通過采用成熟的物聯網關技術和邊緣計算架構,企業可以以合理的成本、非侵入的方式,快速打通數據采集的“最后一米”,從而真正激活沉睡在車間里的數據金礦,為構建可感知、可分析、可決策、可執行的智慧工廠奠定堅實的數據基石。邁出這堅實的第一步,智慧工廠的宏偉藍圖便有了清晰的起筆。
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更新時間:2026-01-21 02:22:53
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