Internet stvari(tev)
Za industrijski internet stvari (IIoT) nekateri strokovnjaki menijo, da je srce digitalne preobrazbe v industriji. Da je več kot le vsota delov, ki ga sestavljajo. Pravcata stvaritev.
Medtem ko je internet stvari (IoT) prinesel pametne naprave v naša gospodinjstva in vsakdanje življenje, industrijski internet stvari (IIoT) to logiko prenaša v industrijsko okolje, kjer povezuje stroje, senzorje in sisteme, da ustvarijo inteligentno, avtomatizirano in optimizirano proizvodnjo. IIoT ni zgolj tehnološki napredek, temveč temeljni steber trenutne (četrte) in bržkone tudi prihodnje (pete) industrijske revolucije, saj dejansko spreminja način, kako proizvodna podjetja delujejo, ustvarjajo vrednost in se odzivajo na spremembe na trgu.
Za plačilo lahko uporabite plačilno kartico ali PayPal ali Google Pay:
Najprej se morate prijaviti.
V kolikor še nimate svoje prijave, se lahko registrirate.
Za industrijski internet stvari (IIoT) nekateri strokovnjaki menijo, da je srce digitalne preobrazbe v industriji. Da je več kot le vsota delov, ki ga sestavljajo. Pravcata stvaritev.
Medtem ko je internet stvari (IoT) prinesel pametne naprave v naša gospodinjstva in vsakdanje življenje, industrijski internet stvari (IIoT) to logiko prenaša v industrijsko okolje, kjer povezuje stroje, senzorje in sisteme, da ustvarijo inteligentno, avtomatizirano in optimizirano proizvodnjo. IIoT ni zgolj tehnološki napredek, temveč temeljni steber trenutne (četrte) in bržkone tudi prihodnje (pete) industrijske revolucije, saj dejansko spreminja način, kako proizvodna podjetja delujejo, ustvarjajo vrednost in se odzivajo na spremembe na trgu.
IIoT tako predstavlja omrežje medsebojno povezanih naprav, senzorjev, sistemov in programske opreme, ki v realnem času zbira, obdeluje in analizira podatke iz industrijskih procesov. Njegov ključni namen je zagotoviti celovit pregled nad operacijami, kar omogoča informirano odločanje, predvidevanje morebitnih težav in optimizacijo delovanja – v proizvodnji, servisu, skratka kjerkoli.
Najboljši primeri IIoT v praksi segajo od optimizacije proizvodnih linij do izboljšanja logistike in varovanja zdravja delavcev. Ključna lastnost vseh je zmožnost zbiranja podatkov v realnem času, kar omogoča inteligentno odločanje in avtomatizacijo procesov – pa tudi odzivanje na povratne informacije/podatke.
Resnično prediktivno vzdrževanje
Rolls-Royce, največji proizvajalec letalskih motorjev, uporablja rešitev IIoT za spremljanje stanja svojih motorjev v realnem času. Vsak letalski motor je opremljen z več tisoč senzorji, ki merijo parametre, kot so temperatura, vibracije, hitrost in pritisk. Ti podatki se prenašajo v osrednjo platformo, kjer se z uporabo algoritmov strojnega učenja analizirajo za namene zagotavljanja prediktivnega oziroma napovednega vzdrževanja.
Ključna prednost takšnega pristopa je zmanjšanje števila okvar in s tem prekinitev letov, ki so za letalske prevoznike izjemno drage, za potnike pa vselej neprijetne. Sistem, ki ga ima vpeljanega podjetje Rolls-Royce, lahko zazna najmanjše odstopanje od normalnega delovanja, kar morebiti že nakazuje na potencialno okvaro. To omogoča serviserjem, da preventivno zamenjajo dele, še preden se motor pokvari, kar zmanjša nepredvidene »izpade« in draga popravila.
Podjetje je na ta način optimiziralo tudi stroške vzdrževanja. Namesto da bi vzdrževanje motorjev potekalo po fiksnem urniku oziroma intervalu (vsakih nekaj tisoč delovnih ur), se zdaj izvaja le takrat, ko je zares potrebno. To podaljša življenjsko dobo delov motorja in zniža stroške vzdrževanja. A brez skrbi, varnost letenja z letali s temi motorji ni zato nič manjša, nasprotno, celo večja je. Ker so motorji nenehno nadzorovani, se znatno poveča varnost letalskega prometa.
Uvedba rešitev IIoT tako ni primerna le za proizvodna podjetja, temveč tudi podjetja z izdelki in storitvami, ki sodijo med t. i. kritično infrastrukturo, kjer so odpovedi skrajno nezaželene in drage.
Pametno upravljanje oskrbovalne verige
Maersk, eno največjih ladijskih in logističnih podjetij na svetu, uporablja IIoT za spremljanje zabojnikov na poti. Pametni senzorji, nameščeni v zabojnikih, merijo temperaturo, vlažnost in lokacijo. Ti podatki so ključni za prevoz blaga, ki je občutljivo na spremembe pogojev, kot so sveža živila ali farmacevtski izdelki. Z rešitvijo IIoT je podjetje Maerske pridobilo preglednost v realnem času – stranke lahko v vsakem trenutku spremljajo lokacijo in pogoje prevoza svojega blaga, kar izboljša zaupanje in načrtovanje. Opremljanje ladijskih zabojnikov s senzorji IIoT je vodilo tudi do znatnih prihrankov, prvenstveno zaradi zmanjšanja izgub. Veliko dodano vrednost nudijo že temperaturni senzorji. Če se temperatura v zabojniku poviša, sistem pošlje alarm, kar omogoča takojšnje ukrepanje, s čimer se prepreči okvara ali celo uničenje (občutljivega) blaga. Spremljanje okoljskih pogojev, kot je temperatura, pritisk ali prisotnost škodljivih plinov, omogoča tudi takojšnje ukrepanje v primeru nevarnosti, kar poveča varnost delavcev na ladji in v pristanišču.
Vpeljana rešitev IIoT skrbi tudi za optimizacijo širše logistike. Z analizo podatkov o pretoku in lokaciji lahko podjetje identificira ozka grla v oskrbovalni verigi in optimizira svoje transportne poti.
Povezane in pametne tovarne
Industrijski internet stvari je tudi temelj t. i. pametnih tovarn. Siemens je že razvil in postavil več pametnih tovarn, kjer so stroji, roboti in celotna proizvodna linija medsebojno povezani. IIoT v tem primeru omogoča, da stroji med seboj komunicirajo, prilagajajo svoje delovanje in avtonomno optimizirajo proizvodne procese. Rezultat je znatno povečana učinkovitost: sistem lahko v realnem času prilagaja hitrost in delovanje strojev trenutnemu povpraševanju ali razpoložljivosti materialov, kar zmanjšuje neaktivni čas in povečuje produktivnost. Tudi prilagodljivost proizvodnje je dobila novo dimenzijo. Tovarne, ki jih poganja IIoT, lahko hitro preklopijo med proizvodnjo različnih izdelkov brez obsežnih ročnih nastavitev, kar omogoča hitrejši odziv na tržne zahteve.
Seveda rešitev IIoT praktično v slehernem proizvodnem okolju skrbi za zmanjšanje porabe energije. Senzorji in analiza podatkov omogočajo, da se poraba energije optimizira na posameznih strojih ali v celotni tovarni, kar vodi do znatnih prihrankov. Povezane naprave in sistemi omogočajo visoko stopnjo avtomatizacije, pri čemer roboti in avtonomna vozila delujejo v usklajenem okolju, kar poveča hitrost in natančnost proizvodnje. Z analizo podatkov iz različnih delov proizvodne linije lahko podjetja identificirajo ozka grla, izboljšajo učinkovitost in zmanjšajo porabo energije ter surovin.
Vsi ti primeri dokazujejo, da IIoT ni le teorija, ampak praktično orodje, ki prinaša resnične, merljive koristi, od večje učinkovitosti do znižanja stroškov in izboljšanja varnosti.
Avtonomna prihodnost
Glede na hiter razvoj tehnologije in naraščajoče povpraševanje po avtomatizaciji, lahko pričakujemo, da bo prihodnost IIoT prinesla še večjo integracijo, avtonomijo in inteligenco v industrijsko okolje. Prihodnost IIoT bo verjetno vedno manj odvisna od človeškega posredovanja. Sistemi ne bodo več samo pošiljali podatkov in opozoril, ampak bodo na podlagi umetne inteligence in strojnega učenja sposobni avtonomno sprejemati odločitve. To pomeni, da bodo roboti in stroji sami optimizirali proizvodnjo, prilagajali procese v realnem času in reševali težave brez potrebe po človeškem operaterju.
In ker se zaradi najrazličnejših senzorjev in procesov količina podatkov v proizvodnih okoljih eksponentno povečuje, bo obdelava podatkov na robu postala še pomembnejša. Namesto da bi se vsi podatki pošiljali v oddaljeni oblak, se bo večina analiz in odločanja dogajala neposredno na samih napravah (beri: strojih) ali v bližini vira podatkov. To bo omogočilo skoraj takojšnje odzivanje in zmanjšalo obremenitev omrežja, kar je ključno za kritične aplikacije.
Ključne komponente ekosistema IIoT
Če naj IIoT deluje učinkovito, mora biti vzpostavljen robusten ekosistem, ki ga sestavlja vrsta gradnikov. Podobno kot pri »klasičnem« internetu stvari je temelj omrežna infrastruktura, saj sta zanesljiva in varna povezljivost ključnega pomena. Industrijska okolja zahtevajo robustnejše in zanesljivejše omrežne rešitve (npr. industrijski Wi-Fi, ethernet, 5G) kot običajna domača omrežja, saj lahko izpadi povzročijo drage zastoje in izgubo podatkov. Drugačni oziroma spremenjeni so tudi senzorji in pametne naprave, ki predstavljajo nekakšne »oči in ušesa« IIoT. Zelo natančni, robustni senzorji, primerni za zahtevna industrijska okolja, zbirajo podatke o temperaturi, vibracijah, tlaku, pretoku in številnih drugih parametrih, ki jih premorejo sodobni stroji in orodja. Za obdelavo teh podatkov skrbijo platforme IIoT, ki se bodisi nahajajo v oblaku ali na robu (t. i. robno računalništvo). Zbrani podatki se prenašajo na IIoT-platformo, kjer se obdelajo in analizirajo. Računalništvo v oblaku ponuja obsežno skalabilnost za shranjevanje in analizo velikih količin podatkov, medtem ko računalništvo na robu omogoča hitro obdelavo podatkov neposredno na lokaciji (ali v bližini), kar je ključno za aplikacije, ki zahtevajo majhne zakasnitve, npr. za odločanje v realnem času. Nepogrešljiv sestavni del omenjenih platform so tudi tehnologije umetne inteligence (UI) in strojnega učenja (ML). Z analizo ogromnih količin podatkov lahko algoritmi UI in ML prepoznajo vzorce, napovedujejo dogodke in samodejno optimizirajo delovne procese brez posredovanja človeka.
Digitalni dvojčki (vsega)
Pa še za nekaj je IIoT nadvse koristna stvar. To je integracija z digitalnimi dvojčki, virtualnimi replikami fizičnih sistemov, kot je tovarna, stroj ali celo mesto. V prihodnosti bo IIoT poganjal digitalne dvojčke z realnimi podatki iz senzorjev, kar bo omogočalo simulacije, testiranja in optimizacijo procesov v virtualnem okolju, še preden se bodo spremembe izvedle v fizičnem svetu. To bo drastično znižalo stroške razvoja in izboljšalo učinkovitost poslovanja podjetij ter omogočilo snovanje stvari(tev), za katere danes še nimamo (dovolj) domišljije.
Izzivi in varnost
Spomniti velja, da kljub številnim prednostim implementacija IIoT s seboj prinaša tudi izzive. Eden največjih je kibernetska varnost. V trenutku, ko je industrijska oprema povezana v (internetno) omrežje, postane potencialna tarča za kibernetske napade. Napadi na IIoT-sisteme lahko poleg izgube podatkov povzročijo tudi fizične poškodbe opreme ali celo ogrozijo varnost delavcev. Vlaganje v robustne varnostne protokole, šifriranje podatkov in nadzor dostopa so zato ključnega pomena. Tu so še drugi izzivi, kot so kompleksnost integracije z obstoječimi sistemi (npr. SCADA, MES, ERP), zagotavljanje združljivosti med različnimi napravami in pomanjkanje usposobljenega kadra za postavitev kakovostnega IIoT.
Pod črto pa vendarle velja, da industrijski internet stvari ni zgolj nadgradnja obstoječih tehnologij, temveč transformativna sila, ki omogoča podjetjem, da postanejo agilnejša, učinkovitejša in bolj konkurenčna. S pravilno implementacijo in z zavedanjem o varnostnih izzivih lahko IIoT postane motor rasti in inovacij v industriji, ki utira pot v resnično pametno tovarno prihodnosti. Podjetja, ki bodo sprejela to tehnologijo in jo v celoti izkoristila, bodo vsekakor imela znatno prednost v novi industrijski dobi.
