Możliwości wykorzystania technologii i narzędzi Internetu Rzeczy (IoT), szczególnie w przemyśle produkcyjnym, są nieograniczone. Poprzez wykorzystanie danych zbieranych za pomocą platform IoT producenci mogą zapobiec potencjalnym przestojom w swoich zakładach, zwiększyć wydajność produkcji oraz zorganizować proaktywne utrzymanie ruchu oraz naprawy sprzętu w zakładach. Potencjalne zyski są olbrzymie co potwierdza fakt, że sektor produkcyjny planuje zainwestowanie w rozwiązania IoT kwoty aż 70 mld USD do roku 2020.
IoT pomaga uczynić maszyny inteligentnymi
Możliwość przewidywania awarii maszyn i zapobiegania im jeszcze przed ich wystąpieniem, jest jedną z głównych przyczyn inwestowania w Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT). Według niedawnych badań wykonanych przez firmę IoT Analytics, wartość rynku aplikacji konserwacji predykcyjnej zwiększy się z 2,2 mld USD w 2017 r do 10,9 mld USD w 2022 r. Strategie konserwacji predykcyjnej, która ma na celu przewidywanie awarii maszyn zanim one nastąpią, opierają się na połączeniu tradycyjnego monitoringu kondycji sprzętu z algorytmami analityki danych. Technologia IoT i dostępność bardziej niż kiedykolwiek zaawansowanej analityki danych, są obecnie siłą napędową powszechnej adaptacji mechanizmów konserwacji predykcyjnej w branży przemysłowej, zaś jej użytkownicy donoszą o zwiększeniu wydajności produkcji aż o 25 – 30%.
Na przykład pewna amerykańska firma samochodowa niedawno wdrożyła platformę IoT. Ta skalowalna platforma połączyła bezproblemowo obiekty powiązane z różnymi urządzeniami wykorzystywanymi w firmie z chmurą obliczeniową za pomocą małych czujników w celu realizacji dopasowanego do potrzeb zakładu monitoringu i sterowania. Celem wdrożenia tych rozwiązań w firmie motoryzacyjnej było zmierzenie wydajności procesów lakierowania części samochodowych na przenośnikach taśmowych oraz eliminacja wszelkich błędów i zacięć odnalezionych w systemie. Po polakierowaniu każdej części, czujniki mierzyły jej ruch w celu określenia czy lakier nie został zniszczony wskutek nadmiernego ruchu. To rozwiązanie umożliwiło firmie łatwą i szybką identyfikację oraz rozwiązywanie problemów, zanim spowodowałyby one lawinowe i kosztowne błędy.
Jest to jeden z przykładów tego, jak czujniki podłączone do sieci IoT mogą wykonywać pomiary w celu minimalizowania przestojów w fabrykach oraz zwiększania wydajności produkcji i zysków firm. Ponadto platformy IoT mogą dostarczać danych diagnostycznych, dotyczących np. wibracji, ruchu, temperatury i wilgotności. Dane te mogą być wykorzystane przez osoby decyzyjne do analizowania i przewidywania kondycji oraz poprawności funkcjonowania maszyn. Analityka umożliwiana przez technologię IoT może być także wykorzystana do wykonania analizy porównawczej różnych maszyn lub do określenia, czy jakieś etapy w procesie technologicznym powodują kosztowne przestoje.
Operacje realizowane przez platformę IoT
Każda platforma IoT działa nieco inaczej, jednak zwykle wykorzystuje ona małe czujniki zainstalowane na silnikach i maszynach. Niezależny układ elektroniczny z wbudowanym kodem łączy dany obiekt wyposażony w czujnik z siecią IoT i zbiera dane z tego czujnika. Każdy układ elektroniczny posiada zarówno swoje własne źródło zasilania, jak i możliwości komunikacji z innymi układami elektronicznymi oraz oprogramowaniem, umożliwiającym dostęp do danych.
Wiele platform IoT oferuje dodatkowe funkcje i możliwości dostosowania do potrzeb użytkownika. Na przykład pewna platforma oferuje usługi w Chmurze oraz wtyk do podłączenia dodatkowych modułów rozszerzeń. Firmowy zestaw SDK (ang. software development kit, zestaw narzędzi dla programistów) umożliwia deweloperom oprogramowania tworzenie przystosowalnych do użytkownika aplikacji mobilnych, które pozwalają na komunikację z układami elektronicznymi czujników i z chmurą oraz integrację dowolnych zestawów sprzętowych innego producenta w taki sposób, który jest najlepszy dla danej firmy produkcyjnej i aplikacji.
Ponadto platformy IoT mogą różnić się pod względem raportowanych danych. Producenci najczęściej chcą takiej platformy IoT, która wykorzystuje możliwość realizacji obliczeń w modułach na krawędzi sieci. W platformie tej tworzony jest profil dla “normalnego” zachowania się obiektu, a następnie raportowane są tylko wystąpienia wyjątków od reguł co oznacza, że operatorzy w fabryce zamiast filtrować niekończące sie strumienie danych są tylko alarmowani w czasie rzeczywistym o odbiegających od normy zachowaniach maszyn i urządzeń lub warunkach czy parametrach ich pracy, które mogą sygnalizować jakiś problem.
Analityka Big Data i łatwa integracja IoT
Technologia IoT obiecuje producentom wiele korzyści, jednak korzyści te na szczęście nie są uwarunkowane przez wysoką cenę lub długi czas integracji – wdrożenie IoT nie wymaga wynajęcia zespołu ekspertów czy stworzenia systemu od podstaw. Wiele platform IoT jest łatwo skalowalnych i oferujących kompleksowe rozwiązania, które obejmują istniejące starsze systemy oraz platformy w zakładach i w chmurze. Ponadto wiele z nich działa pod Platformą systemową IoT, jako model Usługi co sprawia, że integracja jest opłacalna i szybko zaczyna dostarczać klientowi w pełni dopasowane do jego potrzeb dane.
Inwestycje kapitałowe mogą trwać latami, tak więc niepraktycznym może okazać się nabycie nowego sprzętu wyposażonego w inteligentną technologię. Integrowanie z platformą IoT przy wykorzystaniu małych czujników wypełnia tę lukę, umożliwiając producentom uzyskanie korzyści z nowych możliwości współczesnej technologii, bez inwestowania w całkowicie nowy park maszynowy.
Przed dokonaniem integracji z platformą IoT producenci powinni zidentyfikować obszary występowania potencjalnych problemów w sprzęcie i urządzeniach wykorzystywanych w zakładzie, w celu określenia, które dane będą najbardziej użyteczne oraz odpowiedzieć na pytania:
- Które komponenty lub etapy w procesie produkcji powodują najwięcej kłopotów i potencjalnych sytuacji awaryjnych?
- Jakie obszary, wymagające obecnie monitoringu manualnego, potencjalnie mogłyby zostać zautomatyzowane?
Pytania tego rodzaju stanowią dobry punktem wyjścia przy podejmowaniu decyzji, w jaki sposób rozpocząć działania związane z wdrożeniem IoT. Producenci powinni ponadto przemyśleć, jakie możliwości będą oczekiwane z poziomu platformy IoT. Trzeba mieć również świadomość, iż protokoły komunikacyjne zmieniają się, podobnie jak ceny, możliwości przystosowania do potrzeb użytkownika oraz elastyczność urządzeń i funkcji IoT. Krajobraz technologii IoT ewoluuje i producenci powinni poszukiwać takiego dostawcy tego typu rozwiązań, który potrafi dostosować się do zmieniających się warunków.
Guy Weitzman jest dyrektorem generalnym i współzałożycielem amerykańskiej firmy Atomation. Firma ta zajmuje się łączeniem różnego typu obiektów z Internetem, dzięi czemu stają się one aktywnymi, inteligentnymi węzłami sieci, zdolnymi do przesyłania poprzednio niedostępnych danych. Guy Weitzmann ma również ponad 10-cio letnie doświadczenie w rozwoju produktu, operacji i biznesu w dziedzinie Internetu i technologii mobilnych.
