Internet Rzeczy (IoT) zmienia już obecnie przyszłość automatyki przemysłowej oraz przemysłu produkcyjnego. W artykule opisano pięć obszarów wspierających technologię IoT oraz wyjaśniono, dlaczego są one tak ważne.
Technologia Internetu Rzeczy (IoT) jest uważana za jedną z najważniejszych technologii w obecnej (czwartej) rewolucji przemysłowej. Transformacja cyfrowa stała się nieunikniona dla większości organizacji, którym zależy na większej wydajności produkcji oraz lepszym zarządzaniu swoimi procesami i zasobami.
Ponieważ firmy dążą do zdobycia coraz większych udziałów w rynku, producenci oraz inżynierowie stoją przed ambitnym wyzwaniem tworzenia innowacyjnych maszyn i systemów. Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT) pomaga im w dostarczaniu szybkich, efektywnych i opłacalnych w zakupie systemów do obsługi elastycznych procesów produkcyjnych. Innym podstawowym wyzwaniem jest płynna integracja tych zaawansowanych systemów z aplikacjami. Inżynierowie projektanci oraz producenci wyposażenia oryginalnego (OEM) wykorzystują obecnie prace działów badawczo-rozwojowych (R&D) do opracowywania tanich rozwiązań, spełniających ewoluujące zapotrzebowania światowej produkcji.
Wpływ technologii IoT na automatyzację
Wdrażanie technologii IoT w firmach weszło w następny etap, w którym zainteresowanie skupia się głównie na integracji oraz konwergencji w przemysłowych strukturach pionowych, w porównaniu do poprzedniej inicjacji nowatorskich projektów. Firmy są bardziej skoncentrowane raczej na wartości i celach niż uniwersalności urządzeń połączonych w sieci. Postęp, jaki dokonuje się m.in. w urządzeniach podłączonych do sieci IoT, platformach, oprogramowaniu, systemach, aplikacjach i usieciowieniu, ma kluczowe znaczenie. Dla producentów bardzo ważne jest posiadanie lub opracowywanie instrumentów i sprzętu, charakteryzujących się elastycznością w przeznaczeniu, przenoszeniu, ponownym użyciu i wzajemnych połączeniach sieciowych. Producenci coraz częściej opierają się na wykorzystywaniu podsystemów i komponentów modułowych, które mogą pomóc im w zwiększeniu efektywności działań i w końcowym rozrachunku ? zmniejszeniu kosztów produkcji.
Ulepszenie produkcji dzięki wykorzystaniu technologii IoT
Dzięki zastosowaniu w opiece zdrowotnej, automatyce domowej oraz budownictwie, technologia IoT zyskała sporą popularność. W zastosowaniach przemysłowych głównym wyzwaniem dla producentów jest opracowanie bezproblemowej komunikacji w celu zwiększenia możliwości oraz elastyczności elementów wykonawczych, analizatorów oraz robotów. Wykorzystująca technologię IoT automatyka przemysłowa może oferować integrację różnych dostępnych w handlu technologii z głównymi aplikacjami przemysłowymi, takimi jak np. programowalne sterowniki logiczne (PLC).
Zarządzanie przytłaczającymi ilościami danych jest głównym problemem związanym z digitalizacją. Analiza i dystrybucja zebranych informacji oraz danych jest niezbędna producentom OEM do opracowywania modeli predykcyjnych. Modele te mogą pomagać użytkownikom końcowym w skracaniu często bardzo kosztownych, nieplanowanych przestojów. Wraz z wykorzystaniem chmury obliczeniowej producenci muszą zaprogramować interfejs do odczytywania zbieranych danych i prezentowania najbardziej istotnych informacji użytkownikowi końcowemu. W ten sposób inżynierowie mogą współpracować z dostawcami automatyki, bez uprzedniej umiejętności analizy wielkiej ilości różnorodnych i zmiennych w czasie danych (Big Data).
W jaki sposób technologia IIoT transformuje przemysł produkcyjny?
Na skutek rosnącej opłacalności wykorzystania technologii chmury oraz IoT, personel działów operacyjnych oraz utrzymania ruchu zakładów produkcyjnych zwraca się obecnie ku technologii IIoT poprzez instalowanie większej liczby inteligentnych sterowników, czujników i przełączników. Przemysł potrzebuje systemów, które potrafią wykonywać analizę predykcyjną i określać przewidywany czas serwisowania maszyn i urządzeń. Firmy badawcze stwierdzają, że mając takie możliwości, firmy produkcyjne mogą znacznie zmniejszyć ogólne koszty utrzymania organizacji oraz skrócić przestoje.
Obecnie organizacje wykazują żywe zainteresowanie integrowaniem trzech zasadniczych elementów biznesu: parku maszynowego, robotów i siły roboczej. Tradycyjni producenci adaptują zaawansowane systemy w celu zmniejszenia ilości prac związanych z realizowanymi operacjami oraz kosztów produkcji.
Zwiększająca się adaptacja komputerowych systemów sterowania procesami technologicznymi i produkcji (SCADA) stała się znakiem rozwoju dla znanych producentów. Tradycyjne systemy SCADA nie potrafią komunikować się z działami operacyjnymi oraz logistyki zakładów przemysłowych. I właśnie tutaj Przemysłowy Internet Rzeczy staje się nieoceniony dla firm, umożliwiając wykorzystanie zebranych danych poza systemami SCADA. Technologia IIoT może połączyć wszystkie aspekty produkcji, w tym działy zaopatrzenia, operacyjne, sprzedaży i magazynowe, firm produkcyjnych. Połączenia w sieci IIoT mogą uczynić maszyny bardziej autonomicznymi, a co najważniejsze, maszyny te mogą koegzystować z systemami SCADA. Oczekuje się, że wzmocni to integrację i ostatecznie zamieni lub zintegruje dotychczasowe systemy akwizycji danych z technologią IoT.
Pięć obszarów wspierających technologię IoT
Według firmy consultingowej Grand View Research wartość globalnych inicjatyw IIoT do roku 2025 osiągnie 933,62 mld USD. Potrzeba uzyskiwania informacji w czasie rzeczywistym pozostaje podstawowym czynnikiem napędowym rynku i oczekuje się, że innowacje będą zwiększać popyt na technologię IIoT. Większość firm skupia się na bazach danych w celu wykrywania, kategoryzowania i optymalizowania procesów. Ponadto oczekuje się, że w nadchodzących latach wschodzące rynki doświadczą oszałamiającego wzrostu, wraz ze zwiększoną industrializacją technologii IoT, we wszystkich dziedzinach życia. Poniżej opisano pięć głównych trendów IIoT.
1?? Bezpieczeństwo
Firmy badawcze oczekują, że bezpieczeństwo będzie głównym problemem w wykorzystaniu technologii IoT oraz IIoT. Przewiduje się, że cyberataki oraz zagrożenia dla prywatności i bezpieczeństwa danych w sieciach publicznych i prywatnych oraz podłączonych do nich urządzeń będą jednymi z głównych czynników ryzyka dla przemysłu. Głównymi wyzwaniami stojącymi przed organizacjami jest utrzymywanie urządzeń IIoT zmodernizowanych i zabezpieczonych w ciągu ich całego cyklu życia. Kluczem jest umożliwienie instalowania łatek bezpieczeństwa i aktualizacji systemów dla urządzeń, które mogą czasami mieć słabe systemy zabezpieczeń oraz hasła.
2?? Inteligentne badanie danych za pomocą odpowiednich narzędzi i metod analitycznych (data intelligence)
Podejmowanie wysiłków mających na celu zwiększenie umiejętności informatycznych (digital literacy) jest jednym z głównych trendów, które według oczekiwań pojawią się w niedalekiej przyszłości we wszystkich dziedzinach. Organizacje są skoncentrowane na inwestowaniu w takie systemy i programy, które zapewnią im zbieranie właściwych danych. Preferowanie jakości danych w stosunku do ich ilości jest tym, o co dbają organizacje z branży przemysłu produkcyjnego. Prawdopodobnie firmy będą zatrudniać inżynierów danych (data engineers) oraz badaczy danych (data scientists) w celu odnalezienia sposobu przeanalizowania możliwości głównych dostawców usług w chmurze za pomocą wykorzystania zaawansowanych narzędzi.
3?? Inteligentne miasta
Rosnący popyt na usieciowioną infrastrukturę, technologie autonomiczne oraz usługi lokalizacyjne o wysokiej precyzji mogą zapewnić gwałtowny rozrost technologii IoT oraz inteligentnych miast. Oczekuje się, że ten czynnik zwiększy adaptację technologii IoT oraz IIoT, a ponadto ulepszy usługi i aplikacje związane z infrastrukturą. Integracja tych systemów może zwiększyć dokładność usług, działanie świateł na skrzyżowaniach, systemów parkowania, systemów bezpieczeństwa i tak dalej.
4?? Współpraca pomiędzy firmami
Podczas gdy trwa wdrażanie takich innowacji, jak elastyczne maszyny oraz integracja systemów, firmy energicznie poszukują nowych rozwiązań. Większość firm nawiązuje współpracę z innymi. Oczekuje się, że fuzje i przejęcia (mergers and acquisitions ? M&A) pomogą organizacjom w opracowaniu nowych zaawansowanych możliwości oraz szybszej i bardziej inteligentnej pracy. Firmy badawcze sugerują, że fuzje i przejęcia mogą pomóc w sprowadzeniu analityki i umiejętności cyfrowych pod jeden dach i stworzyć firmom bardzo silną pozycję wśród konkurencji.
5?? Zaawansowane aplikacje
Oczekuje się, że tworzenie zaawansowanych aplikacji, konserwacja prognozowana, aktualizacje oprogramowania, zakłady produkcyjne następnej generacji, struktury łańcucha bloków (blockchain, internetowa księga główna, do której dostęp mogą mieć wszystkie strony zaangażowane w transakcje i która służy jako depozyt transakcji dokonanych pomiędzy tymi stronami) oraz autonomiczne centra danych, pozytywnie wpłyną na przemysł produkcyjny i automatykę przemysłową w nadchodzących latach.
Brak widoczności danych w większości istniejących firm wciąż stanowi znaczącą przeszkodę. Widoczność danych jest jednym z podstawowych wymagań technologii IIoT. Inny problem dotyczy kosztów modernizacji systemów. Zbieranie i analiza danych oraz modernizacje systemów mogą być ekstremalnie drogie, a ponadto zakłócić wykonywane rutynowo operacje. Firmy badawcze sugerują, że rozwiązanie tych problemów może pomóc w wykorzystaniu potencjału technologii IIoT.
Rutuja Jathar jest redaktor techniczną i autorką artykułów w firmie Grand View Research Inc.
