朱仕翻

（貴州輪胎股份有限公司，貴州 貴陽 550001）

經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展與技術(shù)革新，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用到了生活的各個方面。加快物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，有利于建設(shè)現(xiàn)代化的工業(yè)產(chǎn)業(yè)體系，其特點(diǎn)是注重產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，使用先進(jìn)技術(shù)，安全環(huán)保，具有較高的附加值并且可以提升就業(yè)率。物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上是通過在各個行業(yè)的生產(chǎn)中運(yùn)用信息技術(shù)，從而將信息產(chǎn)業(yè)與現(xiàn)代工業(yè)相結(jié)合，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級。對于橡膠制造業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)的傳感網(wǎng)技術(shù)、射頻識別技術(shù)、產(chǎn)品電子碼的應(yīng)用對智能制造起到了積極的促進(jìn)作用。因此，本研究所討論的內(nèi)容對于加速物聯(lián)網(wǎng)與橡膠工業(yè)智能制造的有機(jī)融合具有一定的指導(dǎo)意義。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概念

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）的概念最初在1999年提出，是物與物、人與物之間的信息傳遞與控制[1]。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指根據(jù)商定的協(xié)議，使用射頻識別技術(shù)（Radio Frequency Identification，RFID）、紅外傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描儀和其他信息傳感設(shè)備把任何事物同互聯(lián)網(wǎng)連接起來，以便實(shí)現(xiàn)信息交互。物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上延伸出來的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以在任何物品之間使用，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位追蹤以及管理監(jiān)控。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)有3種：（1）傳感器技術(shù)，通過這種技術(shù)，人們可以實(shí)現(xiàn)模擬信號向數(shù)字信號的轉(zhuǎn)化功能。（2）RFID技術(shù)。RFID技術(shù)是無線射頻技術(shù)與嵌入式技術(shù)的結(jié)合[2]。目前，RFID已經(jīng)廣泛應(yīng)用于商品自動識別、商品物流管理等方面。（3）嵌入式系統(tǒng)技術(shù)，它是集計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、傳感器技術(shù)、集成電路技術(shù)、電子應(yīng)用技術(shù)于一體的復(fù)雜技術(shù)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)正在逐步改變?nèi)藗兊纳?，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)和國防工業(yè)的發(fā)展。

1.2 技術(shù)結(jié)構(gòu)

從技術(shù)結(jié)構(gòu)的角度看，物聯(lián)網(wǎng)可分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層包括各種傳感器和傳感器網(wǎng)關(guān)，包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維代碼標(biāo)簽、RFID標(biāo)簽和讀寫器、照相機(jī)、GPS和其他傳感終端。感知層是物聯(lián)網(wǎng)中物體識別和信息收集的源頭。它的主要功能是識別對象和收集信息。網(wǎng)絡(luò)層由各種專用網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計(jì)算平臺組成。它負(fù)責(zé)傳輸和處理由感知層獲取的信息。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)與用戶之間的接口，結(jié)合行業(yè)的需求，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能化應(yīng)用[3]。

1.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以持續(xù)帶動社會經(jīng)濟(jì)的智能化、清潔化的可持續(xù)性發(fā)展。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷成熟，物聯(lián)網(wǎng)逐漸突顯出了它的發(fā)展?jié)摿?，在社會生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)當(dāng)中，物聯(lián)網(wǎng)的介入和深度應(yīng)用速度將會持續(xù)增加，其應(yīng)用范圍也在逐步加大。物聯(lián)網(wǎng)的巨大市場潛力會逐步確立其市場化資源配置，通過與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)不斷進(jìn)行深度融合來對我們的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生不可估量的影響[4]。

技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的逐步成熟推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進(jìn)入新階段。目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分運(yùn)用在物流、交通、安防、能源、醫(yī)療、建筑、制造、家居、零售和農(nóng)業(yè)等行業(yè)之中，簡而言之，就是在生產(chǎn)生活中的各種物品里裝入傳感器，如電網(wǎng)、橋梁、公路、水電站、自動化生產(chǎn)線等。然后再通過互聯(lián)網(wǎng)將物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行整合，從而可以達(dá)到人類社會與物理系統(tǒng)有機(jī)融合的目的，在這個整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)時(shí)管理和控制都由網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)群來實(shí)現(xiàn)，人類可以通過這個網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)的精細(xì)化和動態(tài)化管理，及時(shí)解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的各種問題，提高生產(chǎn)效率和資源利用率，促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在橡膠工業(yè)智能制造中的應(yīng)用

在橡膠制造業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的過程中，物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智能制造發(fā)展的基礎(chǔ)。工業(yè)傳感器感知和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)平臺已成為橡膠工業(yè)智能制造發(fā)展不可缺少的能力，其重要性不斷凸顯。在橡膠工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級過程中，越來越多的企業(yè)認(rèn)識到物聯(lián)網(wǎng)的普遍性和重要性，使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的基礎(chǔ)設(shè)施和關(guān)鍵要素。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在橡膠工業(yè)智能制造中的應(yīng)用越來越廣泛[5]。橡膠工業(yè)的智能化制造是實(shí)現(xiàn)橡膠生產(chǎn)的智能化，進(jìn)一步促進(jìn)信息化與工業(yè)化的整合。橡膠工業(yè)智能制造集信息技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、自動化技術(shù)和人工智能技術(shù)于一體。目前，橡膠工業(yè)智能制造系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析的能力，能夠準(zhǔn)確執(zhí)行指令，實(shí)現(xiàn)及時(shí)反饋，通過與物聯(lián)網(wǎng)的不斷融合，智能制造系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自主學(xué)習(xí)、自主決策，不斷優(yōu)化。

2.1 數(shù)據(jù)采集

為了實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在橡膠工業(yè)智能制造中的應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)首先實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在制造中的各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集。由于橡膠生產(chǎn)的特殊性，在整個物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集管理當(dāng)中，可采用抗金屬干擾的超高頻RFID技術(shù)，因?yàn)镽FID技術(shù)的適應(yīng)性極強(qiáng)，可以在實(shí)現(xiàn)加密的同時(shí)實(shí)現(xiàn)讀寫操作，在任何生產(chǎn)環(huán)節(jié)掃描商品，都可以查詢出商品信息，這無疑極大地增加了商品掃描的快速識別性，進(jìn)而提高了多目標(biāo)自動化識別的效率[6]。應(yīng)用RFID技術(shù)采集產(chǎn)品信息，可以為今后橡膠制造企業(yè)的日常管理提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐，便于橡膠生產(chǎn)企業(yè)各種決策的制定，促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。

2.2 生產(chǎn)管理

2.2.1 物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)

通過物聯(lián)網(wǎng)，在橡膠工業(yè)智能制造的各個環(huán)節(jié)建立監(jiān)控管理系統(tǒng)，可以通過在信息采集的區(qū)域安裝高清陣列紅外視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以保證24 h不間斷對橡膠智能制造的生產(chǎn)環(huán)節(jié)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)、存儲環(huán)節(jié)進(jìn)行有效監(jiān)控，通過電子看板，實(shí)時(shí)反饋生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)以及突發(fā)狀況。加裝安燈系統(tǒng)，以便設(shè)備故障及時(shí)報(bào)警，得到檢修。除此以外，通過控制器與組態(tài)設(shè)計(jì)，方便通過事件和時(shí)間點(diǎn)方式調(diào)出查詢錄像資料。管理人員通過制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng)（MES）客戶端，進(jìn)行遠(yuǎn)程操控和監(jiān)測，對于一些突發(fā)狀況進(jìn)行必要的處理操作。

建立物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的同時(shí)，要建立監(jiān)控中心，監(jiān)控中心由硬件設(shè)備和應(yīng)用軟件組成。硬件設(shè)備配置的前提是要滿足網(wǎng)絡(luò)功能的各種需求，通過數(shù)據(jù)的云計(jì)算，在服務(wù)器上完成所需要的操作。良好的硬件設(shè)施配備可以使物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和可靠性得到極大的提升。應(yīng)用系統(tǒng)軟件需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，在物聯(lián)網(wǎng)的終端對整個物聯(lián)網(wǎng)作用下的生產(chǎn)各環(huán)節(jié)進(jìn)行有效干預(yù)。在物聯(lián)網(wǎng)與橡膠制造業(yè)的融合的過程中，各種軟件應(yīng)當(dāng)支持PDA、智能手機(jī)作為操作終端，這樣會極大提升物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控范圍，讓工作人員可以做到隨時(shí)隨地掌控生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的所有狀況。除此之外，物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的服務(wù)對象是橡膠制造企業(yè)當(dāng)中的各個部門的不同員工，這就需要應(yīng)用系統(tǒng)軟件提供多種權(quán)限支持。

2.2.2 產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)

在實(shí)際管理的過程中，橡膠制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)建立原材料倉儲監(jiān)管軟硬件平臺，對原材料通過質(zhì)量追溯系統(tǒng)的RFID標(biāo)簽進(jìn)行出入庫電子登記，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的末端，將生產(chǎn)追溯系統(tǒng)與產(chǎn)品電子監(jiān)管碼系統(tǒng)融合[7]。這樣可以通過產(chǎn)品的監(jiān)管碼追溯到橡膠制品原材料所有信息，同時(shí)，企業(yè)所生產(chǎn)的橡膠產(chǎn)品質(zhì)量也得到了保證。為了滿足不同用戶的使用需求，可以在客戶端中將以本地應(yīng)用為主的C/S架構(gòu)和以瀏覽器為基礎(chǔ)的B/S架構(gòu)進(jìn)行融合，通過查詢終端直觀地獲取橡膠制品原料來源、生產(chǎn)歷史、產(chǎn)品數(shù)據(jù)等信息，提高橡膠制造企業(yè)的管理效率。

2.3 質(zhì)量管理

在橡膠工業(yè)智能制造的質(zhì)量管理環(huán)節(jié)，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量檢測的智能化。產(chǎn)品樣品、檢測設(shè)備、服務(wù)器和終端設(shè)備的相互關(guān)聯(lián)，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下只需通過條碼、射頻技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)就可以完成。

2.3.1 樣品受理

橡膠制品樣品受理的目的是為了交接實(shí)物樣品以及確認(rèn)樣品信息，在這個過程中，編碼技術(shù)發(fā)揮了重要的作用。通過編碼技術(shù)，賦予不同類別以及型號的產(chǎn)品一個特定的編碼，相同型號的樣品只需要在第一次受理時(shí)輸入產(chǎn)品的信息，在以后的過程中并不需要進(jìn)行重復(fù)輸入，而是通過編碼識別器來進(jìn)行確認(rèn)，這樣會最大限度地減少受理樣品的時(shí)間[8]。樣品被受理后，樣品的信息會存入業(yè)務(wù)系統(tǒng)，樣品受理人員通過掃描確認(rèn)來生成報(bào)告編號，而且還可按產(chǎn)品類別、檢驗(yàn)類別等信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析工作，實(shí)現(xiàn)自動化、信息化受理樣品。

2.3.2 樣品流轉(zhuǎn)與檢測

在完成受理橡膠制品樣品后，樣品通過輸送帶被送達(dá)檢驗(yàn)區(qū)，在這個過程中，通過使用射頻技術(shù)，樣品流轉(zhuǎn)的時(shí)間、數(shù)量等信息會被自動記錄下來，并傳輸至業(yè)務(wù)系統(tǒng)，一旦有樣品沒有經(jīng)過流轉(zhuǎn)，工作人員將會收到系統(tǒng)發(fā)出的警告提示，并根據(jù)提示來進(jìn)行有效核查。

檢驗(yàn)人員收到橡膠制品樣品后，通過掃描條碼的方式確定樣品信息并送入檢驗(yàn)設(shè)備，檢驗(yàn)設(shè)備根據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行計(jì)算，完畢后，檢測結(jié)果會自動生成并且上傳至業(yè)務(wù)系統(tǒng)中保存，這樣既可以減少檢驗(yàn)的流程和工序，節(jié)省時(shí)間，提升樣品檢測效率，又可以最大限度地保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。檢測完畢后，檢測設(shè)備將自動記錄檢測相關(guān)信息，并且發(fā)送到業(yè)務(wù)系統(tǒng)，匯編原始記錄，并電子存檔。

2.3.3 報(bào)告打印和查詢

工作人員通過使用報(bào)表打印機(jī)，在登陸業(yè)務(wù)系統(tǒng)后可以進(jìn)行對檢驗(yàn)報(bào)告的打印。同時(shí)，業(yè)務(wù)系統(tǒng)還會生成橡膠制品的質(zhì)量分析報(bào)告和業(yè)務(wù)分析報(bào)告。工作人員可以隨時(shí)登錄到業(yè)務(wù)系統(tǒng)查看相關(guān)的統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告和檢查情況，以便及時(shí)安排檢查工作，還可以通過服務(wù)器將所有的檢測信息匯總發(fā)送到網(wǎng)站進(jìn)行遠(yuǎn)程查詢。

3 結(jié)語

目前，物聯(lián)網(wǎng)在各個領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。在橡膠工業(yè)智能制造中，通過物聯(lián)網(wǎng)，使用超高頻RFID技術(shù)對橡膠制造的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，操作人員可以有效對生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督，通過手持終端對各種突發(fā)狀況進(jìn)行處理，提升生產(chǎn)效率。建立產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)來保障橡膠制品的質(zhì)量。通過自動化的產(chǎn)品檢測流程，減少人為因素干擾，確保質(zhì)量管理體系的客觀性和公正性。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，為橡膠制造過程的自動化和智能化提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持，提升了管理效率，能夠?yàn)橄鹉z制造企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)橡膠制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。