预见性维护
预见性维护的关键是根据机器实际状态而非根据固定的周期进行监控。此外，监控机器状态的关键是机械扰动。利用加速度计等网络化传感器可检测轴承、主轴、联轴器和其他机械设备的频率，预测发生故障的趋势，以安排预先性维护。
通过联网的传感器进行状态监控，来预测可能出现的机器故障。
过程越关键，维护的成本越大。简单设备的故障可能会使某一过程出现灾难性结果。频率分析还可促使在设备受损前找出根本原因。如可记录润滑、剥落或腐蚀等状况，则可采取预防性维护措施。
资源管理
能源监测，不仅是电力监测，还包括水、蒸汽、压缩空气和真空、天然气、温度等，可以帮助您认识到提高可持续性的巨大潜力。
将这些监测数据带入到单独的机器和过程单元(不仅是分支电路或输入电表)，将使数据变得更可行。为何一个收缩炉或轮班比另一收缩炉或轮班耗能多？权衡能源成本和生产量之后的最佳生产线速度是什么？
自动补偿
将更多智能推向设备级而不仅是在物联网通信。这样有助于提高性能并省去人为干预。先进的伺服驱动器就是一个好例子。
驱动器内的自动补偿能够响应异常情况，预先消除干扰，无需技术人员对驱动器进行微调。无需引入示波器功能，也不用再插入笔记本电脑。
自动配置
将较旧组件替换为具有更新固件版本的组件亦是如此。在过去，这一过程需要手动重置新组件，通常需将软件加载到PC。现可自动完成，无需用户干预。
板载智能及控制器和设备之间的以太网通信意味着控制器可查询新组件并将其固件自动降级为正在使用的版本。
这意味着不需要任何技术员，无需维护软件，无需升级软件许可证，无故障显示，也不用预先将备用组件放置在架子上等着落满灰尘。
智能I/O切片
将智能推向设备级的另一实例是使用带有板载FPGA的I/O切片，允许设备和I/O切片之间直接响应，从而绕过背板、PLC的CPU和系统扫描。结果是响应时间短至1微秒。
这种前所未闻的超快速度是否有实际用途？考虑如下的应用，是否会吸引你：让喷胶枪向装箱机更准确地打胶，更快速的商标打印，以及大幅缩短枕式包装机上传感器和回收站之间的距离。
与项目中机器的其他部分相同，I/O切片也用IEC61131-3语言编程，不过它们仅在切片级执行。
分布式运动控制
具有以太网通信和板载I/O功能的机载集成式电机/驱动器早已屡见不鲜。如今，这一概念已扩展到机载分布式密封驱动器，以帮助传统的电机达到更高的转矩和速度要求。此外，小型驱动器(例如：格式转换所用的步进电机)可以采用IP67分布式I/O模块。
自主维护
这种板载智能结合廉价固态存储器可以大幅节约成本，促使机器更高效。根据作业指导书，操作员和技术人员利用动画和视频走查的益处是有据可依的。
为何不将这些动画与控制系统中的故障代码相关联，并使操作员按第一梯队的故障排除进行走查？通过虚拟网络计算(VNC)和Wi-Fi，动画可在操作员的智能手机或平板电脑上运行，并在需要的情况下走查整条生产线，并连接到交互式故障排除辅助工具。
这一过程称为“自主维护”。其意味着维护技术员无需取回生产线上的机器，因为即使是缺乏经验的操作员也可自行处理问题，并可克服语言和读写障碍。
当然，如果问题无法解决，则控制器将向值班的维护技术员发送信息，针对他或她所执行的操作提供建议，识别存在故障的部件并提交订购单，采购一个新部件。与此同时，故障也会被好好记录下来，并上报管理部门、机器制造商和组件供应商。
工业4.0与工业互联网：殊途同归
我记得一位资历颇深的德国同事在几年前告诉我：工业4.0将是一件了不起的事。坦言讲，当时我嘲笑这明显是促销信息。我对物联网的最初反应亦是如此。
毕竟，早在十几年前，我们就具有能够将智能光电传感器放在输送带上的能力，但是没有人愿为此额外支付100美元。因此，当输送带堵塞时，就只能耗费时间走查生产线，用眼球确定输送带停止的根本原因。