如何让工厂迈向工业4.0：翻新还是换新？

Cliff Ortmeyer

厂商们通常认为，若要收集工厂车间数据，只能在建造之初便装置具有网络连接功能的智能机器设备。因此，那些期望通过第四次工业革命（工业 4.0）实现现代化的企业往往面临着这样一个选择：是更换全部现有设备还是翻新旧有机器以接入网络。

陈旧工厂环境所配备的传统基础设施通常还停留在模拟传感器通信阶段，难以适应当前的互联世界。但好消息是，随着人工智能 （AI）和工业物联网 （IIoT） 等数字技术的创新发展，即便是数十年前生产的老旧设备也能变得智能、重获新生。

事实上，一个全新的智能设备市场已在

此基础上建立起来了。借助这些附加产品，制造商便能从现有设备中捕获数据，并将其连接至与云端相连的人工智能网络上，从而提高效率、节约成本，并实现预测性维护等新型分析功能。这个市场潜力巨大，只需翻新即可实施物联网部署。

然而，翻新机器是否对所有制造商而言都是优选？企业应采取何种物联网战略：翻新还是拆除换新？

紧要事项

首先需要考虑的是时间问题。制造商是否有足够的时间（和预算）来等待新工厂车间建设完毕？新设备给企业带来的不仅仅有物联网方面的优势。如果现有机器过于陈旧，新机器的效率和功能所产生的效益可能优于旧机器联网后所节省的成本和时间。

但也要考虑到，新型工业物联网设备的推出通常需要七年左右时间，包括进入市场、实施安装及提供充分的人员培训。而设备翻新则可大大缩短这段时间。

目前，传统机器通常连接到工业控制系统，这些系统包含可编程逻辑控制器 （PLC） 、I/O模块以及独立系统中的其他控件。借助新一代工业物联网网关，制造商能够扩展传统设备的功能以实现工业 4.0 应用。一些如Avnet SmartEdge这样的工业物联网网关构建于Raspberry Pi等成品单板机之上，极大地简化了操作，且经工业强化，能够适应多变的运行环境。这些网关产品通常内置分析功能，制造商几乎无需编码便可连接并管理设备；同时，简单易用的界面便于更快地创建应用程序，与耗时费力的编码方式相比可节省更多时间和资金。

除了数据之外，还需考虑哪些事项？

此外，制造商還应考虑自己需要的是否只有数据。有些制造商可能只是想深入了解设备性能并预测未来的变化。若是如此，只需在旧有设备上添加连接和数据捕捉功能，便可轻松地深入了解工业物联网信息。

然而，有些情况下添加工业物联网连接功能并非只为捕捉数据。一些制造商可能需要远程访问设备功能，或者需要提高自动化程度。这些情况下，仅仅增加连接功能无法满足需求，安装具有增强功能的新设备可能更加可行。

连接性和安全性需求

制造商在决定进行翻新还是更换设备时，还需考虑安全性和连接性问题。日常生活中，Wi-Fi 和蜂窝数据似乎无处不在。但对于工业设备来说，这些技术并非随处可用，必须在做出翻新决策时加以考虑。

如果工厂已经部署安全网络，那么翻新就更为可行。这并不局限于 Wi-Fi 或蜂窝数据，因为大多数工业物联网网关都能提供以太网功能。在这些场景中，只需将此类模块连接到现有设备，然后再连接网络，便可开始捕捉数据。然而，在某些工业用例中，网络可能不到位或不达标。

若要进行翻新改造，关键是要确保绝对的安全性。此时，制造商需要将车间OT需求与IT基础设施联系起来。然而，OT控制系统与IT系统之间的通信也将为工业环境带来更多网络风险，因此，制造商需采用具备全面防护功能的网关解决方案，例如带有端到端安全保护的板载可信平台模块 （TPM 2.0） 加密，以切实保障数据传输安全。

成本效益分析

最后，当企业计划为某项业务添加工业物联网功能时，还应对翻新与更换两种方案进行成本效益对比分析。许多制造商甚至从未将翻新改造纳入考虑范围，因此他们有必要重新审视一下这些问题。企业在追求工业物联网的过程中不应忽视现有设备；若条件合适，与更换设备相比，翻新改造将能更快地以更低成本来提供更深入的分析，并创造更大的商业价值。