Промышленные интернет вещей (или IIoT) являются ключевым аспектом индустрии 4.0 — четвертой волны инноваций в истории технологий. По мере роста тенденции к умным заводам важно понимать многие используемые термины, понимать, как интеллектуальные технологии уже внедряются на производственных объектах, и подготовить бизнес к будущему.
Как определить промышленность 4.0, IoT и IIoT?
В промышленности 4.0 описывается современная эра технологического прогресса, характеризующаяся взаимосвязью, которая обеспечивается через интернет и беспроводные устройства. До этого были Промышленность 1.0 (водная и паровая энергетика), Промышленность 2.0 (электроэнергия) и Промышленность 3.0 (цифровая). Многие производственные мощности по-прежнему работают с использованием цифровых технологий. Хотя цифровые технологии позволили собирать большие объемы необходимой информации, эти данные часто труднодоступны для анализа или обработки.
Технологии индустрии 4.0 делают данные доступными, а также автоматизируют связь между промышленным оборудованием и системами автоматизации. Это позволяет предприятиям более эффективно использовать данные, включая возможность дистанционного мониторинга, прогнозирующего обслуживания и вычисления эффективности оборудования.
Хотя промышленность 4.0 относится к историческому контексту этих нововведений, интернет вещей (IoT) описывает технологии, которые соединяют объекты управления с интернетом. Промышленные интернет вещей (IIoT) конкретно относится к воздействию этого нововведения на промышленные приложения. Вместе технологии IIoT создают «умные» сети. Например, «интеллектуальная фабрика» предоставляет управляющим предприятием обзор, аналитику и удаленный доступ к беспроводным устройствам.
Технологии промышленных интернет вещей предлагают несколько важных возможностей для автоматизации производства, в том числе:
- Удаленное наблюдение. Удаленный мониторинг позволяет руководителям предприятий контролировать и быстро диагностировать системы из любого места (например, с помощью текстовых сообщений или сообщений электронной почты). Это позволяет пользователям выявлять и решать проблемы, как только они возникают, даже если оператор находится вдали от производственной машины.
- Прогнозирование обслуживания. Данные в реальном времени от самих машин также позволяют более точно планировать техническое обслуживание машины, что может помочь увеличить надежность оборудования и снизить затраты на обслуживание.
- Обслуживание вычислений эффективности оборудования. Записанные данные от датчиков и индикаторных ламп, установленных на машинах, могут помочь вам рассчитать их производительность и определить шаги для повышения эффективности промышленных машин, процессов и людей. В целом, повышенное внимание, аналитика и взаимосвязь, предоставляемые IIoT, означают, что эти технологии — это не просто немедленное решение существующих проблем. Скорее, эти технологии позволяют компаниям постоянно совершенствовать способы решения возможных новых проблем, что увеличивает значимость вложенных инвестиций с течением времени.
Что это значит для промышленного предприятия?
Технологии промышленных интернет вещей позволяют предприятиям получать доступ к данным предприятий и использовать их более значимыми способами по сравнению с цифровыми технологиями. Ниже приведены три практических примера того, как доступ к данным на удаленных устройствах помогает предприятиям повысить эффективность уже сегодня.
Удаленный мониторинг повышает эффективность
Для обеспечения эффективности процессов на промышленных предприятиях, операторы производственных машин должны быстро и легко определять состояние этих машин. Чем больше видимость, тем легче выявлять и устранять проблемы, а также поддерживать бесперебойную работу.
Традиционные лампы индикаторы указывают на состояние машины локально, используя различные цвета и положения, чтобы сигнализировать об изменениях в производственном процессе. Большинство индикаторов обеспечивают видимость только там, где их можно физически видеть. Тем не менее, процессы сигнализации, оснащенные возможностями беспроводной связи, обеспечивают видимость события на следующем уровне, как путем отображения визуальной индикации события, так и с помощью беспроводной передачи сигналов. Это помогает гарантировать, что проблемы производственного процесса будут выявлены и немедленно устранены, независимо от того, видит ли оператор машины визуальный индикатор физически.
Например, сигнальные индикаторы с беспроводной связью позволяют операторам дистанционно контролировать работу машины без прокладки дорогостоящих кабелей. Индикаторы отображают состояние машины визуально, в то время как обновления также передаются по защищенной беспроводной сети на удаленное устройство, вызывая реакцию системы автоматического управления или запрос ответа оператора на рабочей станции от машины.
Прогностическое обслуживание увеличивает время и надежность машины
В дополнение к мониторингу состояния в режиме реального времени, технологии IIoT также могут использоваться для предотвращения сбоев в работе машины благодаря прогностическому обслуживанию. Это процесс отслеживания производительности важнейших компонентов машины, таких как двигатели, для минимизации времени простоя, необходимого для ремонта.
Как правило, руководители предприятий полагались на графики профилактического обслуживания, предоставляемые производителем механизмов, включая регулярную замену компонентов машины на основе предлагаемой временной шкалы. Однако эти временные графики — это только приблизительные оценки того, когда механизм потребует обслуживания, и реальное использование машины может существенно повлиять на надежность этих оценок.
При прогностическом обслуживании большая часть предположений устранена, поскольку решения по техническому обслуживанию могут быть сделаны на основе ранее собранных данных и данных в реальном времени от самой машины. Например, беспроводные датчики вибрации и температуры могут обнаруживать признаки неисправных, ослабленных или изношенных компонентов механизма. Затем беспроводные датчики передают эту информацию беспроводному контроллеру, который немедленно уведомляет обслуживающий персонал (с помощью текстовых сообщений или сообщений электронной почты) и сохраняет их для долгосрочного анализа.
Контролируя компоненты станка в режиме реального времени на факт повышения вибрации и температуры, проблемы могут быть обнаружены и устранены до того, как они станут слишком серьезными, что в свою очередь, может привести к дополнительным повреждениям или привести к незапланированным простоям. Со временем сохраненные данные создают ценный журнал производительности машины, который можно использовать для принятия более обоснованных решений по техническому обслуживанию, а также анализа производственной среды.
Расчеты коэффициента общей эффективности оборудования (OEE) позволяют принимать решения, основанные на собранной информации
Беспроводные устройства (такие как датчики и индикаторы) также могут предоставлять ценные данные для расчета OEE. Это расчет эффективности производственного процесса, который учитывает три основных фактора: доступность, производительность и качество.
Коэффициент доступности учитывает события, которые уменьшают общую продолжительность работы, включая запланированные и незапланированные остановки. Фактор производительности учитывает все, что снижает скорость производственного процесса во время его работы. И фактор качества учитывает детали или продукты, которые не соответствуют стандартам качества (части, которые должны быть утилизированы или переработаны, что приведет к пустой трате времени).
Расчет OEE учитывает все эти факторы и выражает результат как процентное значение, при этом 100% означает, что только хорошие детали производятся (качество), как можно быстрее (производительность) и без каких-либо остановок (доступность).
Результаты этого расчета обеспечивают эффективную информацию о критических источниках отходов в производственной операции. Поэтому важно иметь представление о том, где и когда возникают неэффективность или «потери», для их успешного устранения. Сохраненные данные от датчиков и индикаторных ламп, установленных на машинах, могут помочь вам рассчитать OEE и определить шаги для повышения эффективности ваших механизмов, производственных процессов и людей.
