Магазин
Промышленный Интернет вещей — это не просто модное слово. В эпоху Четвёртой промышленной революции, где главенствуют сетевые технологии и инновации на основе данных, центральное место занимает IIoT. Он подразумевает использование подключенных к интернету датчиков, устройств и машин для оптимизации операционных процессов промышленных компаний.
Компания Grand View Research прогнозирует потенциальный среднегодовой темп роста (CAGR) рынка промышленного интернета вещей (IIoT) в размере 23.2% в период с 2023 по 2030 год, при этом прогнозируемый объем рынка к 2030 году превысит 1 693,30 млрд долларов . Этот надежный прогноз объясняет, почему внедрение IIoT продемонстрировало рекордный рост в 2023 году, несмотря на нестабильную экономику. Большинство преобразований в рамках Индустрии 4.0 теперь включают в себя «умные» заводы с подключенным оборудованием и интегрированной аналитикой данных. Это руководство поможет вам разобраться в текущем состоянии IIoT, его реальных приложениях, преимуществах для предприятий и многом другом. Давайте начнем!
Что такое промышленный Интернет вещей или IIoT
Проще говоря, IIoT обеспечивает интернет-подключение оборудования в заводских цехах, транспортных средств на транспортных площадках и технологий на других промышленных объектах, позволяя повысить эффективность на основе данных. Основной принцип, лежащий в основе промышленного IoT-подключения, заключается в следующем: то, что можно измерить и контролировать, можно оптимизировать. IIoT интегрирует датчики и средства подключения, применяя их непосредственно к промышленным активам, таким как оборудование, транспортные средства и инструменты сотрудников.
Представьте себе мир, в котором машины могут беспрепятственно взаимодействовать друг с другом, а огромные объёмы данных о машинах могут быть преобразованы в обоснованную бизнес-информацию о качестве продукции, состоянии оборудования, прозрачности цепочки поставок и многом другом. По сути, промышленный Интернет вещей устраняет «слепые зоны» и делает данные физического мира доступными для более интеллектуальной промышленной автоматизации.
Как работает промышленный Интернет вещей
Экосистема IIoT опирается на датчики, связь, обработку данных и аналитику, работающие совместно на трех уровнях:
Периферийный уровень : состоит из механического оборудования, оснащенного датчиками промышленного Интернета вещей, а также аппаратного обеспечения, такого как шлюзы Интернета вещей, которые агрегируют и обрабатывают потоки данных от промышленных активов перед передачей через корпоративные сети или публичные облака.
Платформенный уровень : Централизованная вычислительная инфраструктура для приема, хранения и анализа огромных объемов данных с промышленных объектов. Локальные серверы или облачные IoT-платформы предоставляют возможности для управления подключенными устройствами, а также инструменты для создания пользовательских приложений. Обеспечивает безопасную интеграцию данных с устаревшими корпоративными системами, такими как ERP-системы.
Прикладной уровень : относится к специализированному программному обеспечению промышленного интернета вещей (IIoT), которое отображает собранные данные IoT в виде панелей мониторинга и визуализаций. Операторы линий и менеджеры объектов используют эти приложения для отслеживания общей эффективности оборудования, перемещений в цепочке поставок или других приоритетных бизнес-задач.
В рамках всеобъемлющей архитектуры промышленного Интернета вещей вы найдете общие вспомогательные системы связи, такие как LPWAN (маломощные глобальные сети — например, NB-IoT или LoRaWAN) или WiFi, которые обеспечивают расширенное беспроводное покрытие на больших физических площадях, заполненных тяжелой техникой.
Ключевые технологии в архитектуре IIoT
По мере того, как развертывание IIoT становится всё более разнообразным и сложным, набор поддерживаемых технологий также продолжает развиваться. Вот некоторые основные элементы современного стека технологий IIoT:
- ДатчикиДатчики, подключенные к промышленным объектам, таким как двигатели, компрессоры и производственные линии, передают данные в режиме реального времени на модули подключения Интернета вещей. К ним относятся температура, давление, влажность, вибрация, напряжение и т. д., которые регулярно и надежно регистрируют телеметрические данные с различных устройств.
- Протоколы подключения: ИТ-инфраструктура для бесперебойной связи между датчиками, шлюзами и уровнями платформы/приложения с использованием таких стандартов, как Wi-Fi, 5G, Bluetooth LE (низкое энергопотребление) и т. д. Технологии LPWAN покрывают большие расстояния и требования к низкому энергопотреблению в некоторых реализациях.
- Облачная и вычислительная инфраструктура: использование IaaS из Azure, AWS или гибридных моделей для быстрого масштабирования размещенных хранилищ, обработки и аналитических мощностей.
- Аналитика и искусственный интеллект: Извлечение информации с помощью статистического моделирования, машинного обучения и искусственного интеллекта для руководства прогностическим анализом сбоев, динамическим планированием, целевым управлением кампаниями и т. д.
В совокупности эти основные информационные технологии образуют основу для полной реализации Интернета вещей на умных заводах, в сетевых продуктах и автоматизированных цепочках поставок.
Что может IIoT? Основные варианты использования и области применения
В обрабатывающей промышленности, на транспорте, в коммунальном хозяйстве и других отраслях промышленности приложения промышленного Интернета вещей повышают безопасность, увеличивают эффективность и даже создают новые источники дохода. Вот некоторые из наиболее ценных примеров использования:
Предиктивное обслуживание
Раннее оповещение о сбоях оборудования на основе телеметрии Интернета вещей ежегодно экономит миллионы долларов, позволяя избежать простоев. Вспомните умные насосы на нефтеперерабатывающих заводах или сетевые станки с ЧПУ на производственных предприятиях.
Отслеживание активов
Знание местоположения и состояния основного оборудования, транспортных средств и грузов в режиме реального времени позволяет повысить эффективность их использования и усовершенствовать процессы.
Отслеживание цепочки поставок
Связанная логистика повышает прозрачность перемещения груза и использование активов, сводя к минимуму отходы, кражи и т. д.
Безопасность труда
Носимые устройства для промышленного персонала помогают обеспечивать соблюдение политик безопасности работников путем мониторинга экологических рисков или отсутствия надлежащей подготовки по эксплуатации оборудования с помощью интегрированных платформ.
Энергопитание
Для коммунальных предприятий и объектов с высоким потреблением энергии, таких как нефтеперерабатывающие заводы, промышленный Интернет вещей позволяет отслеживать модели потребления с целью сокращения отходов и повышения устойчивости.
Автоматизация и робототехника
Знания, полученные из данных IIoT, помогают оптимизировать цепочки поставок, складскую логистику и производство в цехах с помощью интеллектуальных машин, запрограммированных с использованием этого интеллекта.
Большинство решений промышленного Интернета вещей были направлены на повышение эффективности использования ценных активов, в то время как некоторые способствовали повышению операционной эффективности в цепочках поставок. Далее будут рассмотрены преимущества, подчёркивающие чисто коммерческую логику быстрого внедрения IIoT ведущими предприятиями.
Преимущества внедрения промышленного мониторинга Интернета вещей
Хотя точные статистические данные различаются в разных источниках, первые пользователи IIoT в таких отраслях, как производство, логистика и коммунальное хозяйство, по-видимому, получают выгоду в нескольких ключевых областях:
Повышение времени безотказной работы: по некоторым оценкам, даже повышение доступности активов на 1-2% благодаря прогнозным оповещениям может ежегодно экономить миллионы долларов для операторов тяжелой промышленности за счет сокращения отказов и простоев. Преимущества накапливаются во всех областях инвестиций в тяжелую технику в горнодобывающей промышленности, нефтегазовой отрасли, авиации и коммунальном хозяйстве, контролируемых программами промышленного интернета вещей (IIoT).
Повышение эффективности: Детальная оперативная прозрачность позволяет, согласно предварительным данным, в некоторых случаях добиться экономии на затратах на рабочую силу в размере нескольких процентов. Повышение производительности за счет автоматизации ручной отчетности также, вероятно, способствует повышению эффективности.
Повышенная гибкость: динамическая адаптация к колебаниям на основе данных промышленного интернета вещей помогает компаниям лучше справляться с неопределенностью. Технология, по всей видимости, готова помочь в прогнозировании спроса и корректировке производственных мощностей.
Повышенная безопасность: По оценкам отраслевых организаций, первые примеры применения промышленного интернета вещей (IIoT) для обеспечения безопасности работников, такие как обнаружение газа и мониторинг работников, работающих в одиночку, демонстрируют многообещающие результаты в снижении количества несчастных случаев на производстве.
Очевидно, что для промышленных компаний объединение существующих инвестиций в механические активы имеет коммерческий смысл, учитывая различные пути извлечения выгоды из получаемых потоков данных.
Индустрия 4.0 против IIoT против IoT – что"В чем разница?
Учитывая взрывную популярность сетевых решений, вы часто будете сталкиваться с тем, что некоторые технологические термины используются практически взаимозаменяемо. Однако между IoT, IIoT и Индустрией 4.0 существуют определённые различия, которые полезно подчеркнуть:
Под Интернетом вещей в широком смысле подразумеваются многочисленные ориентированные на потребителя разработки, такие как носимые устройства, умная бытовая техника, подключенные к сети транспортные средства и т. д., использующие встроенные датчики и подключение к Интернету.
IIoT занимается адаптацией аналогичных информационных технологий, в частности, для повышения эффективности и оптимизации надежности процессов, связанных с объектами тяжелой промышленности, о которых упоминалось ранее, — например, буровым оборудованием на нефтяных месторождениях или оборудованием в заводских цехах.
Индустрия 4.0 представляет собой продолжающуюся цифровую трансформацию в производственном секторе, но подпитываемую базовыми строительными блоками IIoT, такими как датчики оборудования и аналитика данных производственной линии.
Итак, в заключение:
Интернет вещей — это мегатренд
IIoT фокусирует компоненты Интернета вещей на промышленных сценариях использования, таких как предиктивное обслуживание
В центре внимания Индустрии 4.0 — развитие производственного подсектора посредством интеллектуальных фабрик на базе промышленного Интернета вещей и связанных процессов.
Проблемы внедрения IIoT
Как бы многообещающе ни звучал промышленный Интернет вещей, его широкомасштабное внедрение по-прежнему сталкивается с технологическими и организационными препятствиями, такими как:
- Отделы операционных технологий (OT) испытывают трудности с обеспечением совместимости сложного устаревшего оборудования с обновлениями Интернета вещей и обнаружением ложных срабатываний датчиков. Тесное взаимодействие между отделами имеет жизненно важное значение.
- Опасения по поводу внутренних рисков, слабых стандартов аутентификации и незашифрованных потоков данных затрудняют миграцию в облако, критически важную для консолидации аналитики с участием ИТ-отделов предприятия. Нормативные требования также усложняют управление данными IIoT.
- Некоторые специализированные отрасли, такие как фармацевтическое оборудование, отстают в определении универсальных стандартов оборудования и связи для промышленного интернета вещей. Отсутствие интегрированной платформы приводит к сложности и затратам.
- Недостаток внутренних знаний и опыта в области науки о данных или полного спектра технологий замедляет прогресс или увеличивает зависимость от консалтинговых услуг. Устранение пробелов в навыках остаётся актуальной задачей.
Как MOKO помогает внедрять промышленный Интернет вещей
Многим компаниям сложно перейти от этапа проверки концепции IIoT к полномасштабному внедрению из-за технологических и других барьеров. Именно здесь на помощь приходит опытный производитель промышленных устройств IoT, такой как MOKO.
Компания MOKO , предлагающая более 200 IoT-продуктов, включая различные Bluetooth-маяки для промышленного интернета вещей (IIoT) , применяет гибкий подход к внедрению, ориентированный на ваши сценарии использования, а не просто на обеспечение работы устройств. Наши сертифицированные инженеры внедряют сенсорные приборы и коммуникационное оборудование, полностью адаптированное под ваши задачи, чтобы выявить потенциал повышения производительности или экономии средств, специфичных для ваших приложений. Мы делаем путь к цифровизации ваших активов и операций более плавным.
Начало работы с решениями промышленного Интернета вещей
Хотя отдача от внедрения IIoT говорит сама за себя, тщательное планирование и дисциплинированное исполнение имеют решающее значение на начальных этапах закладки технологической основы в существующих промышленных средах.
Вот несколько рекомендаций, которым следует следовать:
- Определите болевые точки: Составьте карту текущих операционных проблем, таких как повторяющиеся простои, узкие места в поставках и т. д., влияющих на бюджет, чтобы четко обозначить, на улучшение каких целей направлены инвестиции в IIoT.
- Количественная оценка потенциального воздействия: Составьте прогнозы относительно возможного повышения эффективности или экономии средств за счет решения приоритетных проблем с помощью обсуждаемых вариантов использования IIoT.
- Начните с малого, масштабируйте хорошо: Ограничьте первоначальное применение высокопроизводительного оборудования или рабочих процессов, а не сложной системы управления на всей площадке, чтобы обеспечить плавное пилотное тестирование перед расширением на уровне предприятия. Сначала рассмотрите возможность пробного использования облачных технологий.
- Технология монитора Fit: Убедитесь, что показания датчиков точно отражают состояние оборудования или условия эксплуатации. Аналогичным образом, убедитесь, что потоки данных надежно агрегируются на платформах для аналитики и приложений.
- Стимулируйте внедрение с помощью ранних результатов: Демонстрация быстрых операционных побед укрепляет уверенность заинтересованных сторон в обеспечении устойчивых инвестиций, необходимых для раскрытия полного долгосрочного потенциала IIoT.
Прокладывая путь к необходимым изменениям при подключении устаревшей физической инфраструктуры к современным цифровым платформам, опытные партнеры по промышленному оборудованию Интернета вещей, такие как MOKO, помогают операторам промышленных решений ускорить получение выгоды.
ПРОДОЛЖИТЬ ЧТЕНИЕ О ПРОМЫШЛЕННОМ ИНТЕРНЕТЕ ВЕЩЕЙ
