Индустриальный интернет вещей что это

Промышленный интернет вещей: рассказываем об успешных кейсах

Где работает IIoT?

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Везде, где есть производство. Решения промышленного интернета вещей можно внедрять и в коровнике, и на заводе. Главная задача технологии — сделать сложные рабочие процессы эффективнее: исключить воровство, свести простои к минимуму, повысить безопасность или просто сэкономить электричество.

Пока в России многие предприниматели с осторожностью смотрят на новые технологии, предпочитая справляться с проблемами «вручную», в Евросоюзе и Штатах крупные транснациональные компании максимально автоматизируют производственные процессы уже сейчас.

Объясняем на примерах:

Распределительный центр Amazon в Аризоне занимает площадь 28 футбольных полей. И на таких объектах надо каждый день искать нужные товары, упаковывать их и отправлять клиентам.

Чтобы уменьшить число сотрудников на складе (которые просто могут там потеряться), Amazon стал использовать дроны. Они доставляют легкие грузы в среднем за 30 минут (и стоит это компании всего один доллар).

При этом дроны работают в связке с промышленными роботами-упаковщиками Kiva. Это тоже заслуга промышленного интернета вещей, который позволяет двум сложным системам взаимодействовать. Сейчас роботов используют в 13 центрах Amazon по всему миру из 110, это уже снизило расходы компании на 20%. Когда их внедрят повсеместно, это позволит сэкономить до 800 миллионов долларов за счет снижения издержек.

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Walmart использует дроны на складах, чтобы быстро проводить инвентаризацию. Беспилотники делают 30 снимков в секунду, затем информация с них передается в базу данных и сличается с исходными данными.

В итоге система без участия человека формирует мгновенный отчет по любым показателям: насколько заполнен склад, сколько осталось конкретного товара и тд. На «умную» инвентаризацию Walmart тратит один день; на ее проведение вручную ушел бы месяц.

Что еще делают со складами?

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Один из крупнейших медицинских центров Нью-Йорка Mount Sinai ежегодно принимает до 50 тысяч пациентов. Когда число коек там выросло до 1100, возникла серьезная проблема: персонал просто не успевал обрабатывать информацию о пациентах и размещать всех.

Выяснилось, что 10% мест не приносили прибыли из-за нерационального распределения клиентов. Несмотря на то, что в больнице оставались пустые койки, очереди не заканчивались.

Проблему решили «умные» койки: с помощью датчиков и контроллеров их подключили к медицинской системе больницы. Теперь IoT-решение готовит отчет о загруженности всех палат и размещает пациентов. Программа может одновременно обрабатывать до 80 заявок — время ожидания при этом сократилось вдвое.

Что еще делают с больницами:

Американский производитель мотоциклов и военной продукции Harley Davidson внедрил IoT-решения, чтобы отслеживать каждый этап своей работы. С помощью датчиков все станки соединили в общую сеть, по которой передавалась информация о каждом этапе сборки продукта.

Так компании удалось сократить простои и минимизировать сбои в оборудовании. Раньше станки могли ломаться из-за высокой влажности или жары, но теперь микроклимат регулируют «умные» датчики — вплоть до частоты вращения вентиляторов.

После всех этих решений выпуск серийных мотоциклов вырос на 25%. Если раньше на сбор одного «Харлея» требовался 21 день, то сейчас их собирают за шесть часов на базе IT-сиcтемы SAP.

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Как еще можно оптимизировать работу завода:

5 кейс. Из практики Kauri

Дано: большой парк аттракционов с высокой загруженностью

Проблема: обеспечить безопасность для детей и дать родителям необходимый контроль

Что мы можем предложить?

При входе в парк ребенку выдается браслет с RFID-меткой (миниатюрное запоминающее устройство). У каждого браслета — свой номер, в него заносится информация о посетителе (например, полное имя и телефон одного из родителей).

Каждая зона парка оснащена антеннами, которые реагируют на браслет. В базу данных поступает информация: «Браслет номер 1, выданный посетителю Ивану Иванову, пересек зону с фудкортом в 15:15». На браслет также попадает информация о всех активностях и покупках в парке.

Так родитель будет видеть, что их Ванечка в пять вечера прокатился на американских горках, а потом купил газировку и сейчас бежит в зону с туалетами.

Все спокойны, все знают, где ребенок и что он делает (для этого родители устанавливают приложение контроля, которое синхронизировано с браслетом ребенка). В случае непредвиденной ситуации (например, ребенок покинул территорию парка, снял браслет или купил что-то дорогое), родитель получит push-уведомление. Сам браслет можно усложнить под запросы клиента: добавить кнопку SOS или сообщения ребенку.

Система удобна не только родителям, но и заказчику, то есть парку. Анализ данных со всех браслетов дает большие данные: статистику посещений по зонам — какой аттракцион популярен, а какой нет, на что тратят деньги, сколько времени в какой зоне проводят дети.

На выходе парк получает подробную базу данных о клиентах: Иванов вместе с детьми приходит в парк два раза в месяц, тратит в среднем 1000 рублей на одно посещение, чаще всего катается на каруселях. Под такую статистику далее можно рассылать индивидуальные предложения об акциях или составлять особые условия для абонементов.

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Так в чем проблема?

Если промышленный интернет вещей действительно эффективно решает проблемы отрасли и есть примеры успешных кейсов, почему в России о нем по-прежнему мало говорят?

Решения все еще остаются дорогими, не все компании готовы один раз вложить большую сумму на оптимизацию производственных процессов, чтобы потом ждать окупаемости решения. Правительство России пока финансирует отрасль скорее на словах.

Еще одна неприятная тема — безопасность технологий. Каждое IIoT-решение связано со сбором информации: и если “слитые” данные о состоянии полей с кукурузой не могут принести серьезный вред, то медицинская база крупного медцентра с подробной информацией о каждом пациенте, его паспортные данные — уже совсем другое дело.

Уровень функциональной надежности тоже вызывает много вопросов — конечно, от того, что злоумышленник подключится к кофемашине в вашем доме никто не пострадает, но если он отключит охранную систему?

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Разработчики не могут встраивать систему безопасности в каждое подключенное устройство. И несмотря на то, что в 2018 году, по данным компании Gartner, на усиление безопасности IoT в мире потратили практически 2 млрд долларов, слабых мест у системы все еще много: сертификация устройств, использование текстовых протоколов и ненужных открытых портов, использование незащищенной облачной инфраструктуры.

Однако соблюдение базовых правил безопасности значительно снизит все риски:

Источник

Что такое интернет вещей и зачем это нужно

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Содержание

Содержание

Что такое Интернет — понятно. А что за странное и корявое выражение «Интернет вещей»? Рассказываем, то это такое и почему вы наверняка пользуетесь интернетом вещей.

Концепция и история Интернета вещей

Появление концепции предсказывал еще Никола Тесла в 1926 году. Он утверждал, что радио будет усовершенствовано и станет «большим мозгом», а другие мелкие инструменты смогут к нему подключаться и с легкостью поместятся в кармане пиджака.

Собственно, что и получилось: с помощью интернета миллионы компьютеров связаны в единую сеть, а «мелкими инструментами» стали обычные смартфоны или планшеты.

Объяснений термина «интернет вещей» достаточно много. Все они различаются трактовкой, но можно выделить общую часть.

Интернет вещей (Internet of Thing, IoT) — это глобальная вычислительная сеть, объединяющая в себе различного рода физические объекты, способные взаимодействовать между собой и внешним миром.

Ключевая особенность — в сети будут участвовать не только компьютеры, смартфоны и иные достаточно мощные вычислительные устройства, а практически любые вещи.

Первую «интернет-вещь» в 1990 году создал Джон Ромки, один из основателей и разработчиков протокола TCP/IP. Джон подключил к компьютеру обычный тостер, а также научил кухонный прибор запускаться и отключаться с помощью компьютерных команд Get и Set. Управление тостером выполнялась удаленно, а также можно было запрограммировать его автономную работу.

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Сам термин впервые появился только в 1999 году, но вплоть до 2010-го каких-то инноваций относительно интернета вещей мир так и не увидел. Это не удивительно, вычислительной мощностью и соответствующими интерфейсами для подключения к интернету обладали только серверы, ПК, ноутбуки и смартфоны. Встраивать в бытовую технику «начинку» для взаимодействия с интернетом просто не было необходимости, не говоря о потенциальном удорожании продукции.

Однако с развитием беспроводных технологий, удешевлением производства микросхем и повсеместной глобализацией к концепции интернета вещей стали прибегать чаще. Все большую популярность стали набирать микропроцессоры ARM с повышенной энергоэффективностью по сравнению с десктопными моделями.

В 2009 году произошло еще одно важное событие — число устройств, подключенных к глобальной сети, превысило население планеты. И число таких «вещей» будет только расти, ведь электроника начинает встраиваться практически во все. К 2020 году число «умных вещей» приблизилось к 50 миллиардам, и в их числе светильники, микроволновки, холодильники, кондиционеры и не только.

И что самое главное, крупные компании начали реализовывать в жизнь уже конкретные проекты.

Как это работает

Для связи электроники используются разные протоколы и технологии:

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Благодаря всем вышеописанным технологиям «умные вещи» могут взаимодействовать как на уровне отдельной комнаты, так и в масштабах целого города или даже планеты.

Интернет-вещи генерируют информацию, используя всевозможные сенсоры или датчики. Данные передаются во встроенные контроллеры, микропроцессоры, которые их обрабатывают и посредством проводных или беспроводных сетей передают далее. В облачных хранилищах или других информационных центрах собранная информация обрабатывается и выполняется удаленный контроль.

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

На самом деле все достаточно просто. Представьте себе тот самый первый «интернет-тостер». С мобильного телефона прямо из транспорта вы даете команду на запуск. Она «по воздуху» передается на сервер, а оттуда поступает на управляющее устройство в доме. Тостер начинает поджаривать ваши любимые гренки, а датчики проверяют уровень готовности. В конце к вам на телефон приходит уведомление, что все готово.

А теперь вообразите все это в еще больших масштабах. С телефона или бортового компьютера авто можно управлять освещением дома, заставить микроволновку разогреть еду, включить воду для ванной, активировать кондиционер.

Дело не ограничивается комфортом для одного пользователя — интернет вещей позволяет вести мониторинг транспорта, всевозможных товаров, вести практически автономное строительство и другое. Многие проекты существуют не только на бумаге.

Интернет вещей сегодня

Сфера применения практически неограниченная. Машины, даже самые простые, при должном уровне организации могут приносить огромную пользу. Давайте рассмотрим несколько уже реализованных примеров.

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

В нескольких крупных городах США компания BigBelly организовала систему из умных мусорных баков. Внутри каждого несколько датчиков, которые анализируют наполненность бака и передают информацию на «облако». На основе этой информации составляется оптимальный маршрут мусоровозов. В итоге работники не тратят время и топливо на уборку тех точек, которые еще не наполнены, сохраняя ресурс техники. В будущем с развитием беспилотных машин разработчики хотят сделать полностью автономными даже мусороуборочные автомобили, исключив человека из процесса.

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Самая популярная система и ярчайший пример концепции Интернета вещей — умный дом. О нем мы написали уже немало полезных материалов. В нем практически все устройства имеют доступ к сети и возможность удаленного управления. На рынке представлены несколько крупных компаний, которые «под ключ» готовы превратить ваше жилище в умный дом. В их числе Control4, FIBARO, Wulian Smart Home и другие.

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Конечно, удовольствие это дорогое, поэтому можно превращать свой дом в «умный» поэтапно, например, покупкой различных вещей. Огромный выбор предлагает, например, Xiaomi: умный пылесос, очиститель воздуха, индукционная плита, умные лампочки и розетки. Всем этим можно управлять прямо со смартфона.

Совсем недавно компания «Мегафон» предложила мониторинг состояния здоровья пациентов на базе интернета вещей. В медицинскую технику будет встраиваться SIM-карта, через которую врачи смогут удаленно получать информацию о состоянии здоровья человека. Пациентам с гипертонией такая технология может спасти жизнь.

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Более того, интернет вещей позволит удаленно проводить операции. Например, в Калифорнийском университете уже разработали систему под названием Raven II, с помощью которой врач может удаленно проводить самые разнообразные операции.

Главные проблемы и перспективы

Любые технологии как дают новые возможности, так и порождают различные проблемы. Если говорить про интернет вещей, то здесь есть несколько потенциальных угроз.

Слежка. Уже сейчас браузер буквально записывает каждый ваш шаг в сети и «грузит» контекстной рекламой. А теперь представьте, что крупные компании будут знать практически весь ваш распорядок дня: что вы едите, как много спите и даже во сколько завариваете кофе утром. Многих такая перспектива не радует.

Взлом устройств. В рамках одного умного дома это не так страшно, едва ли умный пылесос сможет вам навредить. Но если говорить о взломе коммунальных систем или автономных роботов на предприятии, то все может обернуться глобальной катастрофой.

Взаимодействие умных вещей. Искусственного интеллекта пока не существует, поэтому все устройства работают по ранее запрограммированному алгоритму. Да, есть определенная адаптивность, но сбой чаще всего приводит к отказу устройства или что еще хуже, неправильной работе. Последнее особенно опасно, когда имеется целая система из умных устройств.

Рост безработицы. Каждая автономная машина — это потенциально потерянные рабочие места. Уже сейчас существуют полностью автономные склады, где десятки погрузчиков перевозят целые стеллажи и заменяют большую часть персонала.

Несмотря на эти минусы, польза от интернета вещей будет колоссальной, как на уровне каждого отдельного пользователя, так и для государства в целом. Некоторые эксперты предсказывают, что переход к интернету вещей неизбежен, разработка алгоритмов взаимодействия и стандартизация этой области — только вопрос времени.

Число носимой электроники активно растет, а нанотехнологии, гибкие экраны и новейшие процессоры позволят внедрить электронику буквально во что угодно, включая самого человека.

Источник

Что такое промышленный интернет вещей: особенности, преимущества и недостатки

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Промышленный интернет вещей ( II oT) — это комплекс совместно подключенных через всемирную сеть индустриальных компьютеров, которые применяются в различных подразделениях промпредприятия для контроля и сбора информации о производимом процессе при помощи программного обеспечения и встроенных датчиков. Подобные компьютеры способны обмениваться требуемой информацией между собой без участия людей, однако людям открыт удаленный доступ и контроль этих компьютеров.

Промышленный интернет вещей: процесс работы

Промышленный интернет вещей происходит по следующему сценарию:

Такой подход позволяет уменьшить оборот документации непосредственно между подразделениями организации, а также быстрее принимать ключевые решения по поводу модернизации или производства предприятия.

Получаемая таким образом информация при должном анализе способна:

Для справки: в далеком 2011-м году во всем мире за год было накоплено примерно 1.8 зеттабайт данных, уже в 2012-м объем данных увеличился до 2.8 зеттабайт, а в недавнем 2020-м объем сгенерированных данных врос до 40 зеттабайт. Такой объем данных требует обязательной качественной обработки и фильтрации, чтобы люди могли с ними работать.

Также технология обработки данных предприятия должна не только предоставлять актуальную информацию о конкретном оборудовании или продукте, но и анализировать возможные риски на рынке в целом. Постоянный мониторинг получаемых данных в целом необходим для эффективного управления и развития предприятий.

Промышленный интернет вещей, внедрение его предприятиями в свою деятельность дает следующие преимущества:

Промышленный интернет вещей и экономика

Промышленный интернет вещей — это новая экономическая связь между производителем, поставщиком и потребителем. Ведь именно он дает возможность:

Данный технологический подход не только улучшает качество и эффективность производства, но в отдельных случаях кардинально меняет бизнес-модель предприятий: когда заказчик может арендовать производственные мощи предприятия и оплачивать только те функции оборудования, которые будет фактически использовать.

Промышленный интернет вещей: преимущества для экономики

Многие авторитетные исследовательские издания заявляют, что промышленный интернет вещей (II o T) приводит только к качественным изменениям в экономике. Поэтому они выделяют следующие преимущества использования данной технологии:

Отрасли экономики, где может применяться промышленный интернет вещей

Условия, когда индустриальные компании могут использовать промышленный интернет вещей:

Заключение

Лидером в применении II oT является США, а потом Китай, из европейских стран — Германия. В России пока применение этой технологии развивается очень медленными темпами, но все равно растет, к примеру, «рост» в 2020-м году по отношению к 2019-му составил 8%.

Мы будем очень благодарны

если под понравившемся материалом Вы нажмёте одну из кнопок социальных сетей и поделитесь с друзьями.

Источник

Интернет вещей в промышленности: как работают «умные» заводы?

Цифровизация производства давно перестала быть запредельно дорогим новшеством: эксперты из «Сколково» отмечают, что сейчас она обходится в разы дешевле, чем пять лет назад. Мы собрали несколько интересных кейсов (в том числе из российской практики), которые показывают, что промышленный интернет вещей не только решает производственные проблемы с безопасностью, кражами и браком, но и позволяет существенно экономить на эксплуатации завода.

Еще поговорим о том, какими характеристиками должен обладать идеальный контроллер для завода, и как можно обеспечить его надежность, если речь идет об опасном производстве.

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Кейс 1 — как за пару секунд собрать информацию о работе всего завода?

Представим, что на заводе работают 150 станков с ЧПУ. С каждого устройства придется собирать данные: сколько часов оно было в работе, какой объем продукта получили на выходе, что с процентом брака. Если обрабатывать всю информацию «по старинке» вручную и заносить в бумажный журнал, можно сойти с ума.

При этом информацию мало просто собрать: было бы неплохо сопоставить ее с предыдущими показателями, посмотреть, не простаивает ли какой-нибудь станок, выяснить, почему объект номер 5 постоянно ломается, а с объекта 125 за последний год выходит меньше всего продукции, хотя работает он по общему графику.

Можно, конечно, нанять целый штат таких «бумажных» сотрудников, которые будут вечерами составлять отчеты и прогнозы, а можно автоматизировать весь процесс: от начала – то есть от сбора информации о режиме работы каждого станка – до выведения точных результатов по любому интересному параметру (простои, часы работы, поломки). И такие данные можно запрашивать щелчком мышки хоть каждые 15 секунд.

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Кстати, это решение используется на блоках 1 и 2 Смоленской АЭС — там внедрили систему eSOMS. Сотрудникам станции приходится совершать ежедневные обходы для проверки оборудования – на это уходит большая часть рабочего дня. Чтобы сократить процедуру, каждому специалисту выдали специальное устройство, которое просчитывает оптимальный маршрут для обхода.

Так, время полной проверки сократилось в 20 раз, а качество наблюдения, напротив, увеличилось. При этом полученные во время обхода данные мгновенно передавались в центральную информационную систему, которая их самостоятельно анализировала. Готовый отчет вместе с рекомендациями отправлялся операторам для принятия дальнейших решений. Экономический эффект от сокращения трудозатрат составил 45 млн рублей в год.

Кейс 2 — работа с неисправностями, воровством и браком

Американская компания General Electric производит и обслуживает газовые турбины. Чтобы не отправлять каждый раз своих специалистов на проверку оборудования к заказчику, они внедрили удаленное наблюдение. Для этого они разработали систему, которая собирает данные с датчиков и самостоятельно анализирует работу всех турбин. Так компания точно знает, когда оборудованию потребуется ремонт.

Совокупная выгода для предприятий, которые купили турбины General Electric, оценивается в 100 млрд долларов в год – и все благодаря отсутствию внеплановых восстановительных работ.

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Часто заводы живут по принципу: сломалось – починили, работаем дальше. IIoT-технологии позволят уйти от ремонта по факту поломки к системе прогнозов неисправности (например, программа предупредит о том, что надо заменить определенные детали). И если станок номер 5 почему-то выходит из строя с завидной регулярностью, система учтет этот показатель и оповестит операторов. Останется только посмотреть, в чем проблема: может, оборудование неправильно эксплуатируют или завезли некачественное сырье.

Датчики точно определяют, во сколько началась работа на каждом станке и сколько деталей было произведено к концу смены — поэтому сотрудники не смогут использовать заводское оборудование в личных целях, это сразу будет видно в итоговой статистике по работе станка.

Эти же датчики помогут решить проблему брака. Они определят, какой сбой в настройках оборудования или неправильно подобранный материал стал причиной появления кривых деталей.

Российская компания ОДК-Сатурн с 2001 года поставляет газотурбинные двигатели для военных нужд и энергетики. В 2018 году они начали работать над цифровым двойником производственного цеха — виртуальной моделью, которая имитирует реальный производственный цикл. При его разработке учитывали параметры расположения всего оборудования, соотношение ручных и автоматизированных процессов, особенности цеха.

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Таким сложным предприятиям, как ОДК-Сатурн, с экспериментами над улучшением производства особо не поиграться — слишком опасно и непредсказуемо. Но цифровой двойник позволяет протестировать любое нововведение, смоделировать сценарии и определить максимально точный эффект от внедрения. Решение позволяет контролировать и реальное производство: технология рассчитывает рабочий цикл, затраты и сопоставляет их с реальными данными.

Двойник должен постоянно подстраиваться под режим работы завода, только так можно создать точную копию реального производства. Для этого разработчики подключили все аппаратуру к сети: датчики и сенсоры обеспечивают связь между станками и цифровым двойником цеха.

Директор по экономике и финансам ПАО «ОДК-Сатурн» Павел Бехер отметил, что работа с цифровым двойником позволила ощутимо снизить себестоимость продукции завода.

Кейс 3 – вот бы завод еще был безопасным

На фабрике по изготовлению мороженного Langnese в Германии работают больше тысячи человек в одну смену. На производстве используют жидкий аммиак. Чтобы обезопасить сотрудников, на заводе установили датчики, реагирующие на уровень аммиака. Когда концентрация вещества в воздухе повышается, срабатывают аварийные сигналы, а все работники получают уведомления.

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Микроклимат, уровень освещения и шума, концентрация вредных веществ – все эти показатели могут регулироваться с помощью системы датчиков на заводе любого типа.

Кстати, система безопасности помогает экономить. Например, на заводе в цехе А надо поддерживать низкую температуру, чтобы продлить срок работы оборудования. В цехе Б, напротив, температура должна быть выше нормы. А на этаже с рабочими кабинетами инженеров нужно обеспечить комфортные для сотрудников климатические условия.

С такой задачей столкнулся петербургский завод радиоэлектронной продукции «Технинжиниринг». Чтобы создать тепловое зонирование объекта, там установили 550 датчиков и устройств для удаленного контроля всех показателей. За четыре месяца работы IIoT-система позволила сэкономить на отоплении 48% средств, которые тратились на эксплуатацию здания.

О контроллере

Развернуть IIoT-решение на заводе без контроллера не получится, он ядро любой системы — центр первичной обработки информации. На него поступают данные с датчиков и дальше отправляются либо в «облако», либо на исполнительные устройства.

Так как Kauri занимается в том числе и разработкой IIoT-решений для заводов, мы сделали свой контроллер, который идеально подойдет для любого производства. Насколько нам известно, большинство контроллеров заточены под одну задачу (или под несколько задач, но в одной отрасли: контроллеры для топливных колонок, для домашней автоматизации в целом, для управления светом в частности, для учета электроэнергии в садоводства и так далее). Мы поставили перед собой задачу создать универсальный контроллер, который мог бы поддерживать все существующие модули связи. При этом иметь возможность не устанавливать те, которые не пригодятся заказчику, чтобы не переплачивать за ненужные функции. Мы создавали контроллер на базе процессора i.MX 8M Mini.

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Контроллер должен поддерживать определённый тип связи, которая будет удобна для завода. Например, если это небольшое производство, и там достаточно отслеживать передвижение сотрудников, подойдет RFID. Без RFID-технологии в принципе сложно обойтись, так как она обеспечивает умную систему доступа и контроля. RFID-метки прикрепляют, например, на производимые детали, чтобы проконтролировать все перемещения по цеху в нужной последовательности.

Для большого завода может пригодиться модуль LoRa для сбора и передачи телеметрии со всей территории. Чтобы следить за движущимися объектами (например, за рабочей техникой), потребуется GPS/ГЛОНАСС модуль.

Отдельная тема — характеристики условий эксплуатации контроллера. Отталкиваемся от особенностей завода. Если мы будет устанавливать контроллер во влажную или пыльную среду, нужен IP66. Если контроллер будет работать под водой — IP68. В некоторых случаях может потребоваться дополнительная обработка платы контроллера, обеспечивающей высокую степень защиты от вибрации или механической ударной нагрузки.

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Кстати, мы позаботились и о безопасной работе контроллера. Если по какой-то причине контроллер на АЭС выйдет из строя или начнет работать с ошибками, будет невесело. Поэтому мы предусмотрели возможность аппаратного дублирования контроллера — резервный контроллер, который в случае неисправностей возьмет на себя все задачи основного.

Как это произойдет? Основной контроллер «общается» с резервным с помощью двоичного кода. Например, раз в 20 мс отправляет определенную команду (условные 55 в двоичном коде). Если вдруг пришла измененная команда или не пришла вовсе, включится резервный контроллер.

Мы сделали контроллер класса надежности 99.99. Последняя девятка добавилась за счет аппаратного Watchdog timer — WDT (внешнее устройство с таймером). Контроллер должен обращаться к устройству, например, раз в секунду (подтверждение того, что процессор исправно работает). Если в следующую секунду контроллер завис и не обратился, WDT выполняет рестарт системы.

Ну и про удаленное обновление ПО мы тоже не забыли.

Что тормозит модернизацию заводов?

Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть фото Индустриальный интернет вещей что это. Смотреть картинку Индустриальный интернет вещей что это. Картинка про Индустриальный интернет вещей что это. Фото Индустриальный интернет вещей что это

Эффекты от внедрения IIoT-решений очень даже ощутимы. Исследование Tadviser за 2018 год показало, что промышленный интернет вещей поможет увеличить объем производства на 70%, уровень безопасность — на 60%. При этом аналитика и прогнозы, составленные с помощью умных устройств, точнее обычных, собранных «вручную», практически в два раза.

Портал Tadviser в 2018 году оценивал уровень готовности заводов к использованию IIoT-технологий как начальный. На большинстве российских предприятий даже треть оборудования не охвачена датчиками промышленного интернета вещей. В рамках исследования портал также предложил владельцам российских заводов указать причину, по которым они не готовы внедрять комплексные IoT-решения. Основные аргументы «против» сводились к нежеланию тратить деньги на проект, неготовности персонала к новой технологии и непониманию денежной выгоды.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *