Zacierając granicę pomiędzy światem materialnym a cyfrowym, Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT) zmienia funkcjonowanie przedsiębiorstw oraz to, jak się w nich pracuje, wykorzystując różnorodne czujniki, technologię mikroprocesorową, łączność i analitykę, czyli rozwijające się technologie, znane również jako Przemysł 4.0. Ale liderzy biznesu ostrzegają: nie pozwólmy złym kulturom organizacyjnym hamować rozwoju technologicznego naszych firm.
Biznes skupiony jest na operacyjnej doskonałości, aby usprawnić i zoptymalizować procesy produkcyjne. Wysiłki te wspiera metoda zarządzania jakością Six Sigma. Przemysłowy Internet Rzeczy umożliwia wzniesienie się ponad rezultaty osiągane w ramach tej metodyki, w tym zracjonalizowanie wielu działań związanych z procesem w celu poprawy efektywności produkcji.
Badania rynku przeprowadzone przez L&T Technology Services i ARC Advisory Group, w których połowa respondentów wywodziła się z dużych korporacji, o rocznych obrotach przekraczających 10 mld dolarów, zdają się potwierdzać te trendy. Badanie wykazało, że 57% liderów biznesowych wykorzystuje technologię Przemysłowego Internetu Rzeczy w swojej działalności operacyjnej. Główne pola zastosowania tej technologii to zaawansowane działania operacyjne, współpraca człowiek–robot, rozwinięte techniki cyfrowe, operacje oparte na przetwarzaniu dużych ilości danych oraz predykcyjne utrzymanie ruchu.
Wcześniejsze badania rynku pokazują, że stosowanie technologii Przemysłowego Internetu Rzeczy w dużej mierze zależy od inicjatywy pracowników. Według wspomnianego badania L&T Technology Services i ARC Advisory Group 42% liderów biznesu uważa, że kultura organizacyjna w ich firmie działa hamująco na wdrażanie Przemysłowego Internetu Rzeczy. Dość powszechne są również obawy dotyczące rosnących nakładów kapitałowych (CAPEX).
Około 40% organizacji twierdzi, że jest na etapie projektu pilotażowego dla oceny wdrożenia Industrial Internet of Things, a kolejne 31% deklaruje, że prowadzi obecnie rozmowy z partnerami i planuje wykorzystać przewagę rynkową, uzyskaną przez szybkie wdrożenie tej technologii, przy czym wśród kluczowych zalet osiągniętych dzięki wdrożeniu IIoT wymienia się przede wszystkim analizę predykcyjną i integrację w ramach Przemysłowego Internetu Rzeczy.
Uwzględnić potrzeby
Odejdźmy na chwilę od tematu, aby podyskutować o tym, co naprawdę składa się na architekturę IIoT. W systemach Przemysłowego Internetu Rzeczy tworzą ją:
1. majątek nieruchomy i technologia produkcji (Operational Technology – OT), w skład której wchodzą materiały, maszyny, systemy sterowania itd.,
2. połączenia z systemem informatycznym (Information Technology – IT),
3. użytkownicy oraz systemy zarządzania procesami i produkcją (Business Technology – BT).
Gdy tylko ustanowiona jest komunikacja i przepływ danych pomiędzy OT, IT oraz BT, dane te mogą być zbierane i poddawane analizie. W miarę zdobywania wiedzy decyzje są podejmowane w oparciu o inteligentne rozwiązania biznesowe.
Po udostępnieniu standardowej struktury IIoT możliwa jest integracja technologii informacyjnej, technologii produkcji oraz systemów zarządzania. Technologia IT zajmuje się rozrastającymi się bazami danych, technologia OT urządzeniami i procesami produkcyjnymi, a systemy zarządzania BT oprogramowaniem biznesowym.
Dwie typowe cechy każdego systemu opartego na technologii IIoT to przetwarzanie informacji w cyklu 24/7 i analiza wpływu otaczającego środowiska w czasie rzeczywistym.
Ogólna architektura systemów IIoT może zawierać:
→ czujniki do wykrywania zdarzeń lub zmian,
→ bramy sieciowe koncentrujące sygnały,
→ filtry danych,
→ platformy umożliwiające współpracę w chmurze, w tym koncentratory sygnałów i algorytmy modelowania,
→ analizę Big Data wraz z uczeniem maszynowym, sztuczną inteligencją, rzeczywistością rozszerzoną, magazynowaniem danych i bezpieczeństwem.
Cały system jest zaprojektowany do funkcjonowania jako usługa zarządzalna (managed service).
Dodatkowo firmy technologiczne zwiększają wartość IIoT przez dodanie usług inżynierskich jako kluczowego elementu systemu. Usługi te zawierają całodobowy zdalny monitoring, predykcyjny serwis bazujący na analizie danych oraz inżyniering. Ten nowy model działalności, oparty na trzech zasadach: zbuduj–obsługuj–zarządzaj, staje się coraz popularniejszym modelem wśród dostawców technologii.
Przykłady
Planowana jest integracja systemów zarządzania procesem i zarządzania przedsiębiorstwem. Kompleksowa struktura oparta na zastosowaniu technologii IIoT jest intensywnie rozwijana. W ramach tej struktury możliwa jest integracja procesów, poczynając od opracowania produktu końcowego, poprzez proces produkcji, aż do zarządzania łańcuchem dostaw. Dostępna funkcjonalność zawiera zarządzanie zapasami, zdalne testy i inspekcje sprzętu, kontrole jakości, zdalny serwis, produkcję elementów uzupełniających, zaawansowane działania operacyjne, współpracę ludzie–roboty oraz rozwój technologii cyfrowych.
Mimo że Przemysłowy Internet Rzeczy jest w początkowej fazie rozwoju, dużo dzieje się w tym temacie. Na przykład międzynarodowa firma budowlana zmagała się ze znacznym problemem w zarządzaniu swoim majątkiem i urządzeniami. Aby umożliwić zdalne zarządzanie całym majątkiem firmy, postanowiono zastosować technologię IIoT. Powstała sieć składająca się z 30 tys. elementów w 500 różnych typach. W wyniku tych działań uzyskano poprawę wskaźnika wykorzystania sprzętu o około 12%, spodziewane jest również obniżenie kosztów ogólnych z uwagi na poprawę dostępności urządzeń w określonym czasie. Usługi wspierające wdrożenie rozwiązania obejmują dobór czujników, wybór bram sieciowych, odbiór techniczny i uruchomienie. Zaprojektowany system w ponad 2500 węzłach sieciowych generuje 6 GB danych dziennie.
W innym przykładzie producent dóbr konsumpcyjnych zamierza wykorzystać technologię IIoT do ograniczenia awarii sprężarki pracującej w jego zakładzie produkcyjnym. System ma wykorzystać analizę predykcyjną do określenia czasu wystąpienia awarii, wykorzystując czujniki temperatury, prądu, wibracji i innych parametrów. I choć stworzony model odwzorowuje obiekt rzeczywisty z niedokładnością 70%, szacuje się, że korzystanie z modelu generuje roczne oszczędności na poziomie 500 tys. dolarów.
Jaka przyszłość?
Według firmy badawczej McKinsey & Co Inc. technologia IIoT jest jedną z kluczowych, która odmieni światową ekonomię, a wpływ Przemysłowego Internetu Rzeczy na globalną gospodarkę do 2025 roku wyniesie ok. 6,2 bln dolarów.
Praca na platformie IIoT będzie jednym z kluczowych czynników sukcesu dla producentów wyrobów rynkowych i dostawców usług. Producenci, którzy wykorzystają IIoT do integracji danych, urządzeń i działań pracowników, odczują znaczący wpływ tej technologii na wydajność, efektywność i zarządzanie.
Dr Keshab Panda jest prezesem i dyrektorem zarządzającym w firmie L&T Technology Services.
