Liderzy biznesu ostrzegają: kultura i utarte zasady pracy przedsiębiorstw nie mogą stawać na drodze postępowi technologicznemu z Przemysłowym Internetem Rzeczy (IIoT)
Stanowiąc pomost między światem fizycznym a cyfrowym, Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT, ang. Industrial Internet of Things) dokonuje transformacji sposobu funkcjonowania firm w przemyśle oraz sposobu, w jaki wykonywana jest praca w fabrykach. Transformacja ta jest realizowana dzięki dokonującemu się w szybkim tempie postępowi technologicznemu w czujnikach i mikrokontrolerach oraz połączeniach sieciowych i analityce danych. Te zdobywające rynek technologie są także określane mianem koncepcji Przemysłu 4.0.
Firmy przemysłowe koncentrują się na dążeniu do doskonałości operacyjnej, usprawniając i dążąc do kompaktowości procesów produkcyjnych. W pracach tych pomagają im techniki zarządzania jakością Six Sigma. Jednak technologia IIoT daje firmom okazję do wyjścia poza Six Sigma i uczynienia wielu działań i procesów, związanych z efektywnością operacyjną, całkowicie odpornymi na ludzkie błędy (ang. fool proof).
Istnienie tych trendów potwierdzają wyniki ankiety przeprowadzonej na tegorocznym Forum zorganizowanym przez ARC przez firmy świadczące usługi doradcze, badawcze i rozwojowe dla sektora przemysłowego – L&T Technology Services i ARC Advisory Group. Połowa respondentów reprezentowała duże korporacje o dochodach ponad 10 mld USD. Zgodnie z wynikami tej ankiety 57% liderów biznesu i organizacji wykorzystuje technologię IIoT do prac związanych z operacjami wykonywanymi w ich zakładach. Kluczowe obszary wykorzystania IIoT to umożliwienie: realizowania operacji w zakładach przy wykorzystaniu technologii rozszerzonej rzeczywistości (AR, ang. augmented reality), współpracy ludzi i robotów, opracowywania zaawansowanych produktów cyfrowych, opartego o dane sterowania operacjami oraz konserwacji predykcyjnej.
Informacje z firm, które wcześniej zaadoptowały technologię IIoT pokazują, że efektywność przejścia na ekosystem IIoT zależy w znacznej mierze od inicjatywy pracowników. W wynikach ankiety zwraca także uwagę, że 42% liderów biznesu czuje, że kultura organizacyjna działa jak przeszkoda na drodze do adopcji IIoT. Przeważają również obawy o konieczność poniesienia wydatków inwestycyjnych.
Podczas gdy około 40% respondentów podało, że ich firmy znajdują się w pilotażowym etapie oceny IIoT to 31% stwierdza, że trwają dyskusje kierownictwa z partnerami biznesowymi, a firmy są gotowe na zyski z przewagi bycia pierwszymi (FMA, ang. first-mover advantage). Analityka predykcyjna oraz zintegrowany IIoT są kluczowe dla firm adoptujących tę technologię i jej narzędzia.
Realizacja potrzeb firm
Powróćmy do dyskusji nad tym, co naprawdę tworzy architekturę IIoT. W systemach IIoT zasoby przemysłowe i zasoby technologii operacyjnej (OT, ang. operations technology), takie jak materiały, maszyny i fabryczne systemy sterowania, są wzajemnie połączone z systemami technologii informacyjnej (IT, ang. information technology). Do tej sieci podłączeni są także użytkownicy wraz procesami biznesowymi i technologicznymi przedsiębiorstwa, czyli tzw. technologią biznesową (BT, business technology). Po zrealizowaniu połączeń sieciowych i umożliwieniu przepływu danych systemowych pomiędzy technologiami OT-IT a BT, możliwa jest agregacja i analizowanie danych.
Po uzyskaniu wglądu w pracę fabryki można podejmować „inteligentne” decyzje, co prowadzi do „inteligentnej” pracy zakładu przemysłowego i wdrożenia „inteligentnych” modeli biznesowych. O ile dostępne są konwencjonalne platformy IIoT, to jednak skalowalne i długoterminowe podejście integruje technologię informacyjną, operacyjną i biznesową (IT, OT i BT). IT obsługuje coraz większe bazy danych, OT odpowiada za urządzenia fizyczne i procesy technologiczne / produkcji, zaś BT za aplikacje oprogramowania biznesowego (ang. business software).
Taka klasyfikacja technologii może pomóc w określeniu wyzwań, które są nieodłączne przy takiej integracji. Technologie IIoT mogą wtedy umożliwić firmom autonomiczne zarządzanie produkcją, integrowanie danych klientów z danymi maszyn oraz wykorzystanie olbrzymiego potencjału uczenia maszynowego. To z kolei może pozytywnie wpłynąć na efektywność operacyjną i napędzać innowacje, jednocześnie pozwalając na podniesienie jakości produktów, bezpieczeństwa pracy oraz wydajności produkcji. Podobnie jak w przypadku zdalnego zarządzania systemami stosowanymi w przetwarzaniu danych na dużą skalę i domenach telekomunikacyjnych, technologia IIoT umożliwia zarządzanie łańcuchem wartości inżynierskich z wygodnej centralnej lokalizacji.
Dwie typowe cechy charakterystyczne dla każdego systemu opartego o technologię IIoT to ciągłe przetwarzanie informacji (w systemie 24/7) oraz narzucone przez środowisko wymogi systemów czasu rzeczywistego.
Kompleksowa architektura IIoT może zawierać: czujniki do wykrywania zdarzeń lub zmian; bramy na krawędziach sieci, które agregują i filtrują dane z czujników; platformy IIoT z obsługą technologii chmury obliczeniowej, zawierające agregatory inteligentnych sygnałów i algorytmy modelujące; analitykę Big Data, obejmującą uczenie maszynowe, sztuczną inteligencję, rozszerzoną rzeczywistość oraz przechowywanie i zabezpieczanie danych. Cały system jest przeznaczony do działania jako usługa zarządzana.
Dodatkowo firmy technologiczne zwiększają wartość IIoT poprzez oferowanie zarządzanych usług inżynierskich jako kluczowego bloku konstrukcyjnego systemu IIoT. Usługi zarządzane obejmują ciągły monitoring zdalny, konserwację predykcyjną wykorzystującą analitykę danych oraz inżynierię wartości (ang. value engineering). W ten sposób model nowej kategorii BOM (ang. build-operate-manage, “zbudować-obsługiwać-zarządzać”) w coraz większym stopniu stanie się paradygmatem dla dostawców technologii.
Przykłady – studium przypadku
Zarządzanie procesami biznesowymi (BPM, ang. business process management) oraz planowanie zasobów przedsiębiorstwa (ERP, ang. enterprise resources planning) integrują systemy i procesy tylko do pewnego stopnia. Natomiast umożliwiona przez technologię IIoT kompleksowa struktura realizuje dalsze działania. Platforma zorganizowana w oparciu o technologię IIoT i jej narzędzia może integrować procesy – od etapu opracowania produktu, poprzez produkcję aż do łańcuchów dostaw. Ewentualne możliwości obejmują tu: oparte o dane zarządzanie zapasami, zdalne testowanie i inspekcje zasobów, opartą o dane kontrolę jakości, zdalny serwis, produkcję dodatkowych części, operacje wykonywane z wykorzystaniem technologii rozszerzonej rzeczywistości, współpracę ludzi i robotów oraz opracowywanie zaawansowanych produktów cyfrowych.
Podczas gdy technologia IIoT znajduje się wciąż we wczesnym etapie adopcji, mnożą się inspiracyjne informacje i przykłady aplikacji. Na przykład pewna światowa firma z branży budowlanej musiała stawić czoła kluczowym wyzwaniom biznesowym, związanym z zarządzaniem zasobami i sprzętem na budowach. Problemy rozwiązano przy wykorzystaniu technologii IIoT, co z kolei umożliwiło opracowanie platformy do zdalnego zarządzania pracą zasobów. Platforma ta obejmuje 30 000 zasobów należących do 500 typów. Dzięki niej uzyskano poprawę wykorzystania zasobów w wysokości około 12%. Ponadto dostępność zasobów we właściwym czasie prawdopodobnie obniży koszty ogólne.
Usługi wspierające wdrożenie tego rozwiązania obejmowały identyfikację czujników, wybór bram sieciowych, uruchomienia czujników i tychże bram oraz przysposobienie pracowników. Taki system IIoT generuje 6 gigabajtów danych dziennie, uzyskując dane z około 2 500 węzłów do analiz typu data intelligence (analiza różnych form danych, mogąca być wykorzystana przez firmy do rozszerzenia swoich usług i dokonywania inwestycji oraz podejmowania lepszych decyzji w przyszłości).
W innym przykładzie pewien producent towarów konsumpcyjnych wykorzystując technologie IIoT rozwiązał problem przerywania operacji realizowanych w jego zakładach produkcyjnych, spowodowanego przez częste awarie kompresorów. System ten wykorzystywał analitykę predykcyjną do proaktywnego obliczania czasu funkcjonowania urządzeń do wystąpienia awarii (ang. time to failure) przy wykorzystaniu wskaźników anomalii takich parametrów jak temperatura, prąd, wibracje i innych. Model ten działa z dokładnością ponad 70% i szacuje się, że przyniesie oszczędności około 500 000 USD rocznie.
Przyszłe skutki gospodarcze
Według raportu firmy McKinsey & Co. Inc, technologia IIoT będzie miała potencjalne skutki gospodarcze w postaci zwiększonych dochodów firm aż o 6,2 mld USD w roku 2025. McKinsey wymienia IIoT jako jedną z kluczowych technologii, które mogą dokonać transformacji gospodarczej.
Platformy IIoT będą kluczowym czynnikiem odniesienia sukcesu przez producentów towarów i dostawców usług. Gałęzie przemysłu, w których wdrażana jest technologia IIoT w celu integracji danych, maszyn i ludzi, doświadczą jej wpływu na wydajność produkcji, wydajność pracy i operacje realizowane w zakładach. IIoT może pomagać firmom w utrzymaniu się na coraz bardziej wymagających rynkach, przynosząc korzyści tym firmom, ich partnerom i klientom.
Autor: Dr. Keshab Panda is dyrektorem generalnym i dyrektorem zarządzającym w firmie L&T Technology Services.
