Internet of Things (IoT) czym jest Internet Rzeczy w przemyśle?

Przyszłość już nadeszła, jest tylko nierównomiernie rozłożona – te słowa amerykańskiego pisarza sf Williama Gibsona dobrze pasują do idei Internetu Rzeczy (ang. Internet of Things – IoT). Sformułowanie „Internet of Things” pierwszy raz zostało użyte w 1999 roku przez Kevina Ashtona, współzałożyciela Auto-ID Labs, jako określenie połączenia sieci ze światem fizycznym. Obecnie niezależnie od branży czy obszaru życia nie sposób już mówić o przyszłości, rozwoju i innowacyjności bez użycia zwrotu IoT. Internet of Things jest pojęciem wielowymiarowym i aby w pełni odpowiedzieć na pytanie czym tak naprawdę jest IoT warto spojrzeć na to zagadnienie z różnych perspektyw.

Rozwój Internetu Rzeczy

Definicja technologiczna określa Internet Rzeczy jako sieć łączącą ze sobą w sposób przewodowy lub bezprzewodowy urządzenia charakteryzujące się możliwością pozyskiwania, przetwarzania i udostępniania danych oraz interakcją z otoczeniem na podstawie tych danych. Dzięki takiemu połączeniu możliwe jest tworzenie inteligentnych przestrzeni w różnych obszarach ludzkiej działalności od „smart” domów do inteligentnych fabryk.
Jednak IoT to coś więcej niż tylko technologia. Ta sieć połączonych ze sobą przedmiotów stwarza unikatowe możliwości stając się źródłem nowych zachowań i potrzeb konsumenckich, a tym samym także nowych modeli biznesowych. W ujęciu biznesowym właśnie IoT przedstawić można jako ekosystem połączonych ze sobą usług i produktów maksymalnie spersonalizowanych i dopasowanych do potrzeb klienta.

Gra symulacyjna 4 FACTORY MANAGER (4FM) to innowacyjne narzędzie pozwalające na odwzorowanie rzeczywistego zakładu (Smart Factory) wraz z procesami produkcyjnymi, maszynami (Digital Twins) w grze komputerowej. 4FM wykorzystuje nowatorski model rozgrywki oparty na interakcji świata wirtualnego ze światem rzeczywistym z zastosowaniem koncepcji Przemysłu 4.0.

Internet of Things to także nowa idea architektury teleinformatycznej umożliwiająca współpracę rozmaitych systemów, której podstawowymi elementami są:

• Sprzęt – rozumiany jako wszelkie urządzenia zdolne do zbierania, komunikacji i przetwarzania danych bez konieczności angażowania człowieka lub z ograniczonym jego udziałem
• Komunikacja – czyli infrastruktura telekomunikacyjna pracująca w oparciu o dowolne standardy i o dowolnym zasięgu
• Oprogramowanie – czyli wszelkie systemy informatyczne zbierające i przetwarzające dane z urządzeń IoT umożliwiające zarządzenie systemem, przetwarzanie i wymianę danych oraz ich zabezpieczenie
• Integracja – rozumiana jako zbiór usług informatycznych umożliwiających współpracę oprogramowania na wszystkich poziomach architektury

Przeczytaj również: Jaki jest stan transformacji cyfrowej w przemyśle wytwórczym?

W tak pojemnej definicji mieszczą się zarówno systemy automatycznych zraszaczy trawy uruchamianych w zależności od wilgotności gleby, bezprzewodowe liczniki energii elektrycznej, ubezpieczenia samochodu dopasowane do stylu jazdy czy systemy do zarządzania produkcją, które na podstawie danych o stanie maszyn i sytuacji na hali przewidują ryzyko wystąpienia awarii (Predictive Maintenance) czy optymalne ustawienia taktu produkcji.
Zastosowanie koncepcji IoT w sektorze przemysłowym jest jednym z głównych elementów Przemysłu 4.0 (Industry 4.0) i może być kamieniem milowym na drodze do rozwoju i innowacyjności polskich firm produkcyjnych niezależnie od branży i obszaru działalności. Zastosowanie IoT w produkcji określane jest często jako przemysłowy Internet Rzeczy (Industrial Internet of Things), a w związku z dynamicznym wzrostem zainteresowania tym zagadnieniem i rosnącą liczbą praktycznych wdrożeń warto przyjrzeć się mu bliżej.

Industrial IoT – przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT)

Pojęcie industrial Internet of Things jest szersze niż tylko zastosowanie rozwiązań IoT w sektorze przemysłowym. Jest to sieć wzajemnie połączonych i współpracujących ze sobą instrumentów i urządzeń z obszaru technologii informatycznej (IT) i technologii operacyjnej (OT). Współpraca w obrębie jednej sieci takich elementów jak przemysłowe systemy sterowania (ang. industrial control system, ICS), różnego rodzaju czujniki, komputery, urządzenia mobilne oraz komputerowe systemy do zarządzania produkcją pozwala na gromadzenie, analizę, przetwarzanie i wymianę dużej ilości danych pomiędzy nimi pozwalając na poprawę efektywności samej produkcji oraz procesów wspomagających efektywne zarządzanie produkcją.
Dynamiczny rozwój przemysłowego Internetu Rzeczy jest możliwy dzięki zaawansowanym technologiom takim jak przetwarzanie danych w chmurze (Cloud Computing), przetwarzanie brzegowe (Edge Computing), analiza dużych zbiorów danych (Big Data), sztucznej inteligencji (Artificial Intelligence) i uczenia maszynowego (Machine Learning). Postęp w wyżej wymienionych dziedzinach umożliwia szerokie zastosowanie IoT w produkcji niezależnie do rodzaju prowadzonej działalności.

Przeczytaj również: Zrozumienie ograniczeń systemów ERP

Internet Rzeczy w praktyce – zastosowanie IoT w produkcji

Jednym z obszarów zastosowania koncepcji IoT w praktyce jest coraz bardziej popularne w ostatnich latach predykcyjne podejście do zarządzania utrzymaniem ruchu znane jako: Predictive Maintenance. Celem predykcyjnego utrzymania ruchu jest obniżenie kosztów związanych z serwisowaniem i naprawą maszyn i urządzeń, a także kosztów związanych z przestojami produkcyjnymi. Środkami do tego celu są różnego rodzaju czujniki (temperatury, drgań, wilgotności), które spięte w sieć dostarczają za sprawą platformy IoT dużej ilości danych dotyczących pracy maszyn. Dzięki temu przy wykorzystaniu odpowiednich narzędzi jest możliwe z bardzo dużą dokładnością przewidywanie wystąpienia awarii i automatyczne zgłoszenie takiej informacji do działu utrzymania ruchu. Dzięki temu serwis odbywa się tuż przed wystąpieniem awarii uwzględniając aktualny stan maszyny. Pozwala to uniknąć wielu niepotrzebnych serwisów wynikających z harmonogramów, które nie uwzględniają faktycznego stanu maszyny.

IoT jest także stosowane w obszarze rejestracji czasu pracy maszyn i w połączeniu z systemami klasy MES może znacząco poprawić jakość danych, wspomóc automatyzację produkcji, a w perspektywie także umożliwić cyfrowe odwzorowanie procesu produkcyjnego (digital twin) w ramach koncepcji Przemysłu 4.0. Dzięki gromadzeniu i przetwarzaniu dużej ilości danych pochodzących bezpośrednio z maszyn i hali produkcyjnej otwierają się także duże możliwości w zakresie optymalnego ustawienia parametrów procesu w celu obniżenia kosztów wytworzenia bez strat jakościowych. IoT z powodzeniem może być stosowane przy systemach ekspertowych wspomagających podejmowanie tego typu decyzji przyczyniając się do poprawy konkurencyjności na coraz bardziej wymagającym rynku.

Przeczytaj również: Co sprawia, że system ERP jest konieczny i jednocześnie „staje się najgorszym koszmarem”?

Internet of things – szanse i wyzwania dla polskich firm produkcyjnych

Wszystko wskazuje na to, że pandemia związana z COVID-19 wpłynie pozytywnie na rozwój polskich firm produkcyjnych w dziedzinie cyfrowej dojrzałości. Prowadzenie działalności w rygorze sanitarnym wymusiło na wielu przedsiębiorcach zrewidowanie swoich dotychczasowych procesów m.in. w obszarze komunikacji, dostępu do informacji, elektronicznego obiegu dokumentacji czy automatyzacji procesu obsługi maszyn i urządzeń. Wymuszona praca zdalna pokazała także szereg korzyści i część pracodawców zamierza w pewnym zakresie pozostać przy tym trybie pracy także po zakończeniu światowej epidemii. Ryzyko związane z ograniczeniem obsady skierowało uwagę części firma w stronę większej automatyzacji linii produkcyjnych, obsługi maszyn oraz logistyki wewnętrznej.
Rozwiązanie z obszaru przemysłowego Internetu Rzeczy mogą wyjść naprzeciw tym wyzwaniom jednak koncepcja IoT to coś więcej niż tylko automatyzacja obecnych procesów. Dostęp do dużej ilości danych bezpośrednio z maszyn i hali produkcyjnej jest warunkiem koniecznym ale niewystarczającym do pełnego wykorzystania możliwości związanych z Internetem Rzeczy. Dopiero szczegółowa analiza tych danych możliwa dzięki wykorzystaniu sztucznej inteligencji, uczenia maszynowego czy narzędzi z obszaru Big Data pozwalają na głębsze poznanie procesu i wydobycie często zaskakującej wiedzy z szumu informacyjnego. Takie podejście pozwala nie tylko optymalizować istniejące procesy w rozpoznanych już wcześniej miejscach ale umożliwia odkrycie zupełnie nowych miejsc o dużym potencjale poprawy, niewidocznych tzw. gołym okiem. Takie podejście może przyczynić się do ograniczenia kosztów działalności i sprzyja zdobyciu przewagi konkurencyjnej.
Jeżeli chciałbyś się dowiedzieć więcej jak IoT może pomóc Twojej organizacji w zwiększeniu efektywności produkcji, ograniczeniu kosztów utrzymania ruchu i optymalnym ustawieniu parametrów pracy maszyn i linii produkcyjnej skontaktuj się z naszym ekspertem.

Przeczytaj także:

SMED – ograniczenie strat związanych z przezbrajaniem maszyn

Total Productive Maintenance drogą do efektywnego wykorzystania maszyn

Analiza Pareto narzędziem do optymalizacji procesów produkcyjnych

Controlling w produkcji

Szczupła produkcja na styku systemów IT

Przemysł 5.0, czyli jak mechanizmy zastosowane w Netflixie i Twitterze pozwolą produkować efektywniej

Czym jest Przemysł 4.0 i jak zmienia produkcję?