По материали от блога на HMS
Според Wikipedia индустриалният интернет на нещата (IIoT) представлява съвкупност от взаимосвързани сензори, инструменти и други устройства, свързани заедно към компютъризирани индустриални приложения, включително такива за производство и енергиен мениджмънт. IIoT дава възможност за събиране, обмяна, анализиране на данни, възможности за оптимизиране на производителността, ефикасността и други икономически показатели.
Настоящите приложения за IIoT са концентрирани предимно в производството, транспорта и енергетиката, с инвестиции от над 300 милиарда долара в глобален мащаб през 2019 г., които се очаква да се удвоят до 2025 г. според Iberdrola.
В HMS са обобщили някои актуални и интересни тенденции в IIoT за 2019, които може би ще продължат да се развиват и през следващите години:
1. Увеличаване събирането на данни за анализ на машините.
Мониторингът на машините e от решаващо значение, ако фирмата иска да увеличи производителността, да сведе до минимум престоите и да подобри ефективността. Но с ясното разделяне между производствена технология (ОТ) и IT преди това е било предизвикателство, скъпо за малките и средни производители. С появата на облачни IIoT платформи и съответни гейтуеи, работещи с тях, събирането и прегледа на данни от машините е много по-достъпно за осъществяване. Времето за изпълнение на такива проекти е по-кратко и при малък риск. След като данните са достъпни, компаниите могат да ги използват според плановете си.
Значението на възможността за анализ на машините ще се увеличава. С това се предоставя допълнителна функционалност, даваща конкурентно предимство, данните могат да създадат нови възможности за допълнителни източници на приходи.
2. Безжичните връзки ще са "по-приети" за производствени приложения.
Внедряването на безжични мрежи в производството нараства непрекъснато - с 32% през последните няколко години, като обхваща приблизително 6% от общите производствени мрежови инсталации (данни от пазарните дялове на индустриалните мрежи за 2018 г.). Тази тенденция се е ускорила през следващите години, предимно поради използването на мобилни машини и разпространението на мобилни компютри в производството.
Безжичните комуникации вече са приети като основна мрежова технология.
В миналото безжичната връзка често е смятана за ненадеждна за комуникации в производствените процеси. С безжично свързаните мобилни машини, като например автоматизирани управлявани превозни средства, които се използват все повече и са от огромна полза за производството, безжичните комуникации бяха приети като основна мрежова технология. Визуализацията на производствените процеси се премества в сферата на mobile computing, като потребителите вече могат по-добре да видят текущото представяне на своето оборудване и да обмислят подобряване на производството, използвайки мобилни устройства.
3. Трябва ли ви „цифров близнак“ с това? Производителите на машини ще трябва да предоставят „цифрови близнаци“, които да вървят заедно с физическите машини.
Концепцията за цифров близнак не е нова. Терминът съществува от години, но доскоро само на теория. С възможностите за изпращане и получаване на голямо количество данни в почти реално време, машината може да бъде наблюдавана в цифров вид от всяка точка на света. Digital Twin е не просто картина, която можете да гледате на вашия смартфон, представлява пълен набор от методи за наблюдение на машината. Постоянният поток от данни може да се анализира непрекъснато, тъй като AI не се нуждае от почивка. Цифровите близнаци могат да доведат до „предсказуеми близнаци“, които да уведомят потребителя предварително за проблеми, така че времето за престой може да се управлява по-лесно. KPI (key performance indicators) могат да бъдат постоянно наблюдавани, с цел да се увеличи ефективността. И още ползи и възможности.
Вървим към пазар, когато машиностроителите, за да бъдат конкурентоспособни, ще трябва да започнат да задават въпроса: „Искате ли цифров близнак с това?“ Задачата не е проста, защото трябва да се обединят два традиционно отделни компонента. Това означава, че успехът ще изисква стабилно партньорство, при което машините се свързват с устройства за отдалечен достъп, за да образуват смарт машина.
4. По-висока нива на интегриране на данните и автономно вземане на решения
Сложните разпределени системи с добре дефинирано дърво на решенията могат да бъдат напълно автономни. Очаква се тенденцията за наблюдение и управление на разпределени системи, използващи автономни софтуерни алгоритми, да продължи да се ускорява. Компаниите, които внедряват тази технология, ще могат да изпълняват процеса на вземане на решения много по-бързо. Производството и разпределението на електроенергия, както и секторите за води и отпадъчни води са водещите индустрии, внедряващи тази технология.
5. Дистанционното наблюдение ще ускори прозрачността, ще оптимизира времето за работа и ще даде възможност за проактивна поддръжка, ще се преодолеят опасенията за сигурността.
Ще се ускори прилагането на дистанционен мониторинг и достъп до промишлено оборудване, тъй като желанието за прозрачност, оптимизиране на времето за работа и проактивни стратегии за поддръжка ще преодолеят опасенията за сигурността. Видими са и началните етапи на комуникация в посока от ниво на управление на машината към ниво устройство/компонент, тъй като е възможно производителите на OEM да го обслужват по-добре при наличие на свързващи устройства. Съображенията за сигурност продължават да бъдат най-голямата пречка, пред която се изправят крайните потребители, когато обмислят действия в посока IIoT. Компаниите все още се притесняват за връзката на заводските машини с външния свят. Но тази загриженост постепенно намалява, тъй като ОТ специалистите работят по-тясно с ИТ специалистите за внедряване на защитено решение за данни.
Има и много доказателства, които сочат, че събирането и съхранението на данни в облачните платформи носи полза както за крайните потребители, така и за производителите на оборудване, които се стремят да разнообразят предлагането на своите продукти и да добавят стойност. Цената за upload на клетъчни данни и облачни услуги намалява, цената за свързване на устройства вече не е основна пречка.
Как това ще се отрази на индустрията? Компаниите във високотехнологичните индустриални сектори ще бъдат по-прогресивни с IIoT подход, докато компаниите в традиционно консервативните индустрии ще изостават, докато тенденцията се превърне в повсеместна рамка. Производителите на устройства ще трябва да отговорят на конкуренцията, която предлага функции за отдалечен достъп/ събиране на данни и сервиз. Същите тези производители може да открият, че техните потоци от приходи се изместват към продажба на услуги, консумативи или дори модели на лизинг на продукти.
6. OPC UA ще стане доминиращ IIoT стандарт на бъдещето
Индустриалното пространство продължава да се модернизира и да рационализира дейностите, все повече компании се стремят да внедрят IIoT или Industry 4.0 решения в производството, за да осигурят своевременни и полезни данни за висшето ръководство. Дигитализирането на производството може да увеличи ефективността и производителността, осигурявайки конкурентно предимство. Но възникват предизвикателства, когато компаниите се опитват да внедрят IIoT или Industry 4.0 решения в реалния свят. Често производственият парк се състои от различни стари системи, както и от по-модерни системи, които могат да използват различни PLC платформи за управление. Освен това компаниите трябва да изберат формат за данните, които събират, така че те да могат лесно да бъдат интегрирани в SCADA или MES система.
OPC UA е защитен, оперативно съвместим комуникационен стандарт, предназначен за сигурен и надежден обмен на данни в индустриални приложения. След като данните са във формат OPC UA, те могат лесно да се използват от повечето големи IIoT приложения. Според ARC advisory group над 47 милиона продукти за автоматизация, инсталирани в световен мащаб, използват в някаква степен OPC клиент технология (данни от arcweb). Освен това над 4200 доставчици на автоматизация произвеждат над 35 000 различни самостоятелни готови за OPC UA продукти, според International Society of Automation (ISA). Този брой ще продължи да расте, тъй като търсенето на решения за интелигентни, свързани фабрики се увеличава, появява се стандартна платформа за данни. Всеки собственик на бизнес, който иска да приложи стратегия на IIoT, може да избере OPC UA като формат за данни.
След като е избран формат за данни, трябва да се вземе решение как да се обобщят тези данни и да се изпратят до желаното IIoT приложение. Трябва да се балансира цената на приложението с лекотата на използване, а перфектният избор е eWON Flexy. Flexy е съвместим с OPC UA, с функционалност както за клиент, така и за сървър. Flexy има вградени повечето основни PLC протоколи, така че е изключително лесно да се запишат данни от машина с Rockwell PLC например и да се изпратят тези данни в MES система като OPC UA данни. Flexy поддържа запис на данни от серийни устройства чрез допълнителна разширителна карта със серийни входове, както и на данни от сензори посредством допълнителната разширителна I/O карта. Експортът на данни е лесен. Независимо дали данните трябва да са локално или в облака, Flexy може безопасно да предава информация на планирани интервали или при алармено състояние. Всички тези функции в съчетание с интуитивен графичен интерфейс правят Flexy първи избор за всяко начинание за модернизация на фабрика.
7. Появяват се нови бизнес модели - базирани на дистанционното управление
Един пример от пазара на генератори - дистанционното управление на микро мрежи дава възможност за използване на концепцията за „Енергия като услуга“. Този EaaS бизнес модел може да се приложи както към електрически централи в мрежа, така и такива, които не са в мрежа. За по-малки, отдалечени и извън мрежата места, особено в развиващите се страни, това позволява нови бизнес модели тип „pay-as-you-go“. Дистанционното свързване улеснява обединяването на множество микро мрежи, за балансиране на промените в енергийните нужди и оптимизиране използването на възобновяема енергия.
Обикновено в микро мрежите има огромно разнообразие в свързаното оборудване, с много доставчици. Някои от тях могат да предоставят собствени възможности за дистанционен мониторинг, но за да се свържат много видове оборудване, трябва независимо от доставчика решение, като например решението за дистанционно управление Argos от HMS Industrial Networks.
Още за решенията, които доставя HMS Network