Internet rzeczy w przemyśle czyli IIoT (Industry Internet of Things)
Współczesny przemysł wykorzystuje coraz bardziej zaawansowane i inteligentne technologie. Żeby zapewniały one maksimum korzyści, niezbędne jest ich połączenie ze sobą i integracja z innymi systemami produkcyjnymi. Taka sieć inteligentnych urządzeń stanowi podstawę koncepcji internetu rzeczy (IoT – Internet of Things). Jej przemysłowa odmiana (IIoT – Industrial Internet of Things) obejmuje wszelkiego rodzaju maszyny, urządzenia, linie i inne systemy produkcyjne i okołoprodukcyjne.
Spis treści
- Przemysłowy internet rzeczy - co to?
- Jak działa Industrial Internet of Things?
- Jakie są korzyści z wdrożenia IIoT?
- Industrial Internet of Things w praktyce
- Przemysłowy internet rzeczy i zagrożenia z nim związane
- Jaka przyszłość IIoT?
Rosnąca konkurencja wymusza na przedsiębiorcach podnoszenie efektywności maszyn i urządzeń, a także zwiększanie wydajności procesów produkcyjnych. W tym celu coraz więcej firm jest gotowych na wdrażanie przemysłowego internetu rzeczy, który, obok transformacji cyfrowej, stanowi jeden z kluczowych filarów idei Przemysłu 4.0, a jednocześnie wykorzystuje zaawansowane technologie z obszaru czwartej rewolucji przemysłowej.
Przemysłowy internet rzeczy - co to?
Przemysłowy internet rzeczy, podobnie jak i internet rzeczy, to pojęcie wielowątkowe i trudno je jednoznacznie scharakteryzować. IIoT można w skrócie zdefiniować jako sieć, która obejmuje swym zasięgiem różne maszyny i urządzenia, zdolne do pozyskiwania i przekazywania danych, a także niezbędną infrastrukturę komunikacyjną (bezprzewodową lub przewodową) oraz informatyczną (oprogramowanie i systemy IT do przetwarzania pozyskiwanych danych i zarządzania procesami). Ich celem jest optymalizacja procesów produkcyjnych i efektywne zarządzanie nimi.
Osiągnięcie powyższych celów nie byłoby możliwe bez połączonych ze sobą różnych inteligentnych czujników, zaawansowanych sterowników, kontrolerów, urządzeń mobilnych, systemów komunikacyjnych, komputerów i niezbędnego oprogramowania. Jednocześnie IIoT czerpie pełnymi garściami z najnowszych i najbardziej zaawansowanych technologii, tj. analityki dużych zbiorów danych (Big Data), przetwarzania w chmurze (Cloud Computing), przetwarzania brzegowego (Edge Computing) czy sztucznej inteligencji.
Jak działa Industrial Internet of Things?
W zależności od wielkości czy stopnia zaawansowania technologicznego w każdym zakładzie produkcyjnym ekosystem IIoT może funkcjonować nieco inaczej. Jednak podstawowe zasady działania są zbliżone i obejmują następujące składowe:
- pozyskiwanie danych bezpośrednio z linii produkcyjnej i przeprowadzanych procesów produkcyjnych,
- przekazywanie tych danych do jednostki centralnej lub do urządzeń brzegowych,
- analiza zebranych danych w czasie rzeczywistym,
- podejmowanie na ich podstawie decyzji dot. produkcji i innych procesów,
- przekazywanie informacji do jednostki sterującej maszyny lub urządzenia.
Jakie są korzyści z wdrożenia IIoT?
Wspomniane wcześniej wzrost efektywności maszyn i urządzeń oraz większa wydajność całego zakładu produkcyjnego to główne benefity, jakie można osiągnąć dzięki implementacji rozwiązań z obszaru przemysłowego internetu rzeczy. Rozkładając jednak je na czynniki pierwsze, można wyróżnić wiele innych korzyści. Do najważniejszych z nich zaliczymy:
- możliwa optymalizacja niemal każdego procesu,
- lepsza komunikacja między ludźmi i maszynami oraz pomiędzy maszynami,
- sprawniejsze wykrywanie potencjalnych usterek i błędów,
- skrócenie czasów przestojów,
- poprawa jakości wytwarzanych elementów,
- oszczędność czasu i pieniędzy,
- poprawa efektywności energetycznej,
- większe bezpieczeństwo procesowe,
- sprawniejsza obsługa/serwis w terenie,
- lepsza kontrola nad obiektami, sprzętem i innymi zasobami produkcyjnymi.
Industrial Internet of Things w praktyce
Jednym z najbardziej jaskrawych przykładów wykorzystania przemysłowego internetu rzeczy jest predykcyjne utrzymanie ruchu (predictive maintenance), czyli konserwacja zapobiegawcza. Na podstawie zebranych danych z różnego rodzaju czujników (dotyczących m.in. parametrów pracy maszyny czy różnych wielkości fizycznych) na bieżąco analizowany jest stan takiej maszyny. Pozwala to przewidzieć z dużą dokładnością ryzyko wystąpienia usterki. Pracownicy działu utrzymania ruchu, po otrzymaniu automatycznego zawiadomienia o takim ryzyku, mogą przeprowadzić odpowiednie prace serwisowe i zapobiec awarii. Predykcyjna konserwacja minimalizuje więc ryzyko awarii i związanych z nimi kosztownych przestojów na produkcji, a także pozwala uniknąć przeprowadzenia niepotrzebnych prac serwisowych.
Gromadzone dane z maszyn i linii produkcyjnych mogą posłużyć również do optymalnego ustawienia parametrów różnych procesów. Pozwoli to zwiększyć wydajność danego procesu, utrzymać wysoką jakość wytworzonych detali i obniżyć koszt ich produkcji. Na podstawie tych samych danych można wyeliminować wąskie gardła i najsłabsze ogniwa, które mogą być następstwem np. złego stanu maszyny.
Technologie IIoT umożliwiają nie tylko monitorowanie zużycia energii i innych mediów, ale również analizę tego zużycia i wykrycie przyczyny ich zwiększonego poboru. Współpraca z systemami zarządzania budynkiem pozwalają dodatkowo ograniczyć zapotrzebowanie na media.
Dzięki śledzeniu i analizie zużycia zasobów, w tym np. narzędzi i surowców, i porównaniu ich z danymi dotyczącymi wielkości produkcji system zarządzający produkcją może efektywniej zamawiać niezbędne podzespoły dopasowane optymalnie do konkretnego procesu. Pozwoli to zminimalizować utrzymywane w magazynach zapasy.
Polecany artykuł:
Przemysłowy internet rzeczy i zagrożenia z nim związane
Największym zagrożeniem związanym z wykorzystaniem urządzeń IIoT są kwestie związane z bezpieczeństwem ich użytkowania. Wciąż bowiem zdarzają się sytuacje, że maszyny i urządzenia podłączone do sieci korzystają z domyślnych haseł, nawet po wprowadzeniu ich do produkcji. Również przesyłane dane nie są w żaden sposób zabezpieczone. W przypadku ich przechwycenia nie byłoby żadnego problem z ich odczytem. W ten sposób potencjalny haker ma ułatwione zadanie i może wykorzystać niezabezpieczone urządzenia jako platformę do przeprowadzenia ataku na inne zasoby sieciowe.
Ponieważ przedsiębiorstwa wdrażają coraz więcej urządzeń IIoT, odpowiednia strategia zarządzania nimi będzie coraz istotniejsza. Szczególną uwagę należy zwracać na zapewnienie bezpieczeństwa nowych albo modernizowanych maszyn. Każde z takich urządzeń powinno być oceniane indywidualnie. Może się bowiem okazać, że niektóre łatwo zabezpieczyć albo są trudne do zhakowania, inne zaś stanowią duże ryzyko włamania się do sieci firmowej.
Jaka przyszłość IIoT?
Przyszłość IIoT jest ściśle związana z rozwojem czwartej rewolucji przemysłowej. Ponieważ coraz więcej przedsiębiorstw skłania się ku tej koncepcji zarządzania procesami produkcyjnymi i pozyskuje duże zbiory danych, ich sprawna transmisja i analiza będzie wymagała wdrożenia urządzeń IIoT. Technologia ta będzie odgrywać również dużą rolę w transformacji cyfrowej przedsiębiorstw, zwłaszcza w digitalizacji procesów produkcyjnych i łańcuchów dostaw.
Olbrzymi wpływ na rozwój przemysłowego internetu rzeczy będzie miało upowszechnienie sieci 5G. Wysoka przepustowość i małe opóźnienia technologii 5G umożliwi udostępnianie danych w czasie rzeczywistym. Wcześniej było to możliwe tylko wówczas, gdy urządzenia znajdowały się w prywatnych sieciach z szybkim łączem. Po drugie, 5G pozwoli na podłączenie dużo większej liczby urządzeń do sieci bez utraty jej efektywności. Technologia 5G umożliwi również włączanie do sieci IIoT urządzeń użytkowanych w odległych lokalizacjach, co przy braku odpowiednio szybkiej łączności sprawiało, że było to mało efektywne.
Przemysłowy internet rzeczy z całą pewnością będzie jednym z trendów, który będzie miał duży wpływ na rozwój przemysłu w najbliższym czasie. Technologia ta będzie zyskiwać na znaczeniu szczególnie w tych zakładach produkcyjnych o wysokim stopniu zaawansowania technologicznego.
- Zobacz galerię: Największe hale przemysłowe powstające w Polsce
