作者:Bryan Christiansen，创始人兼CEOLimble测量机
的物联网(IoT)是一种相互连接的设备网络，利用安装在物理对象或机器上的执行器或传感器的数据。通过物联网，资产可以与人类或彼此建立直接通信，以传递有关其健康和环境的信息。在过去十年中，物联网获得了迅速的认可，特别是在设计工程领域，因为它认识到数据和可靠性工程在开发智能产品设计中的重要性。
“旧”数据收集方法的缺点
使用数据来开发和验证工程设计并不是一个新概念。即使在互联网技术尚未普及的早期设计工程实践中，它也很普遍。当时，现场工作人员经常要到机器前目测健康状况并收集数据。此外，关于机器设计参数的其他数据，如天气、温度、湿度等，需要通过漫长而乏味的参与过程从独立的利益相关方收集。最后，收集到的数据将由办公室职员编制成手动登记册，然后发送给设计和可靠性工程师以供将来学习。
由于整个数据收集链都是以人的能力为导向的，设计工程师接收到的数据往往有系统性的偏见，缺乏透明度。这种情况的结果在当时是非常明显的——完全忽略现场数据，根据设计师的判断和专业知识开发设计。
物联网对设计工程的影响
物联网改变了设计工程原则，因为各种准确和无偏的数据唾手可得。可以安装简单而经济的传感器或换能器，可以收集机器内部和外部的参数。
例如，压力传感器可以提示离心泵的排放压力，并在云仪表板上提供其实时状态。对排放压力数据的一致检索可以产生趋势，为了解泵的健康状况提供重要的见解。类似地，还可以安装其他传感器，如温度、流量等，以检索或获得设计工程中需要的附加设计参数。
目前，随着计算机化维护管理系统(CMMS)和类似软件的进步，可以将现场传感器的实时数据与CMMS数据库集成。来自物联网的资产实时数据与CMMS的资产维护和维修历史数据的合并，为资产的整体性能提供了宝贵的见解。物联网- cmms驱动的组合数据库还提供了开发预测模型的能力，可以预测资产在其生命周期内的未来性能。
利用物联网提供的数据支持V&V
虽然从物联网传感器获得的数据可以在产品开发的几乎每个阶段为工程师提供信息，但特别有用的阶段是验证与验证(V&V)，机器设计要进行交叉检查，以确保设计符合技术规范。
验证和验证是两个不同的术语或阶段，物联网驱动的数据可以为两者带来好处。设计验证在产品开发的不同阶段进行，直到设计最终确定。这是为了确保机器设计是在正确的方向流动。设计验证阶段可用的数据可以让设计工程师了解在此阶段类似机器的过去问题。由于机器设计还没有最终确定，结合数据驱动的反馈可以经济地修复关键的设计问题，如果没有人关注，这些问题可能成为后期的主要挑战。
例如，在进行进一步的容器设计之前，可以通过材料耐久性测试来验证用于设计加压容器的材料的质量。如果在对一批现有服役舰艇进行此类测试期间安装物联网传感器，它可以提供有关材料性能的关键信息，并使设计工程师能够解决相关故障模式。
同样，验证通常是产品开发的最后阶段。在这一阶段，最终产品将受到真实操作条件的影响，以观察设备在广泛部署时的表现。因为大多数产品故障都发生在这里，物联网可以特别有用地收集关键设备故障数据，供设计工程师用于修改产品设计。
大数据如何加强持续改进
一般来说，持续改进的过程是数据可以发挥作用的另一个方面。简单地说，持续改进就是系统地收集来自与机器相关的不同涉众的反馈，并用于在机器运行寿命期间改进机器的性能的过程。一些利益相关者将包括维护、运营、资产管理人员、运营可靠性工程师以及健康和安全专业人员。
来自这些涉众的各种数据通常由持续改进团队编译，并与产品开发和设计工程团队共享，以改进未来的设计。从物联网传感器收集的数据提高了利益相关者的透明度，并改进了设计反馈过程。
例如，无需依靠现场操作员来通知机器故障，只需安装一个简单且不经济的传感器，在每次机器故障时在CMMS上触发一条消息。类似地，脚本或代码可以嵌入到CMMS软件中，该软件可以自动并定期生成过去资产故障的报告。这样的脚本还可以通过先进的预测算法自动建议持续改进计划。此外，通过快速的信息共享功能，分析和见解可以迅速传播到从事类似设计工作的各个团队，从而减少工作的重复，提高生产效率。
工业物联网与设计过程的集成
总之，工业物联网与设计的融合使得跨职能行业的这一过程更加直观和快速。通过共享信息，连接的企业可以采取积极主动的措施，而不是被动应对或救火策略。尽管物联网有很多优势，但以下是物联网领域近期发生的一些突出发展:
边缘计算:数据存储在小中心。通过在本地存储数据，可以以最有效的方式更快、更便宜地处理数据。数据可以立即提供给工业物联网设备，减少网络压力和带宽。
联网智能汽车:包括电动汽车在内的大部分先进汽车都可以通过智能手机进行配置。手机收集移动应用中的相关信息，并将其传输到云端或服务器上。从这些数据，制造商收集有用的信息，关键的车辆参数，如轮胎压力，油位，燃料消耗等。如果出现异常情况，司机会在他或她的应用程序上收到一条消息，建议解决该问题。在一些智能汽车中，报告也直接发送给汽车制造商，制造商可以派遣技术人员直接到用户家门口，也可以将潜在的故障通知车辆工程团队。
智慧城市:从智慧城市的背景来看，交通灯通常配有物联网设备，监控城市的情况。如果出现任何异常，系统会通知公用事业公司，以便他们派技术人员解决问题。这种方法的建立是为了使社区安全、方便、舒适。基于物联网的路灯在主要城市广泛使用，可以记录从共享汽车的使用、交通状况到法律和秩序的执行等一切事情。
医疗保健:通过使用基于物联网的可穿戴产品，医疗保健提供者可以获得患者的重要健康数据，如血压、心率、活动率等。医疗保健专业人员经常使用这些参数来预测患者的健康恶化并及时派遣援助。
最后，准确及时的信息对于大多数项目的成功是至关重要的。设计工程也没有什么不同。有了工业物联网，设计工程师可以获得比以往更多的数据，简化产品(重新)设计过程。
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