Как IoT используется в производстве:8 вариантов использования и грядущие тенденции

IoT в производстве — это горячая точка в производственном ландшафте. С Индустрией 4.0 бизнес-лидеры переживают новую волну технологических изменений.

Смена парадигмы помогает разработать стратегию, ориентированную на будущее. И это видение может помочь компаниям стать более адаптивными, инновационными и устойчивыми.

Внедрение успешных тенденций IoT необходимо, чтобы затмить себя как глобального партнера. Таким образом, лидеры должны стремиться создать экосистему, сочетающую в себе передовые технологии, такие как искусственный интеллект, носимые устройства и 3D-печать.

Нишевые технологии могут поддерживать наиболее ценный Интернет вещей в производственных сценариях использования и повышать рентабельность инвестиций!

Интернет вещей в обрабатывающей промышленности

Промышленный Интернет вещей (IIoT) — это шаг к превращению традиционных заводов в умные пространства.

Интернет вещей в производстве приводит к беспрецедентным сбоям и может помочь сделать фабрики более безопасными для передовых работников, повысив производительность и эффективность. И да, это может сэкономить вам миллионы долларов! Вот некоторые интересные вспомогательные статистические данные.

• Эксперты ожидают, что объем мирового рынка IoT в производстве вырастет с 33,2 млрд долларов США в 2020 году до 53,8 млрд долларов США в 2025 году при совокупном годовом темпе роста (CAGR) на уровне 10,1 %. (Рынки и рынки, 2020 г.) (Источник:)
• Согласно отчету, опубликованному PwC, 90 % производителей считают, что оцифровка производственного процесса принесет больше долгосрочных преимуществ, чем рисков. (PwC, 2020 г.) (Источник:)
• Согласно исследованию, проведенному в США, около 35 % производителей собирают и используют данные, полученные с помощью интеллектуальных датчиков, для улучшения производственных процессов. (Mordor Intelligence, 2021 г.) (Источник:)
• Еще одно исследование показывает, что около 34 % производителей считают крайне важным, чтобы американские производители внедрили IoT в своей работе. Более того, IoT стал частью экосистемы для производителей, в которой программное обеспечение, облачные вычисления и инструменты аналитики объединяются для преобразования необработанных данных из различных источников в значимые прогнозы и последующего представления их в удобных для пользователя интерфейсах. (Mordor Intelligence, 2021 г.) (Источник:)
• Северная Америка добилась значительных успехов во внедрении Интернета вещей, особенно в промышленности, производстве и автомобилестроении. По данным smartamerica.org, ожидается, что правительство США потратит около 41 триллиона долларов за 20 лет на обновление своей инфраструктуры безопасности IoT. (AIMultiple, 2021 г.) (Источник:)
• Эксперты подчеркивают, что отдельные отрасли производства, транспорта и логистики и коммунальных услуг потратят по 40 млрд долларов США на платформы, системы и услуги Интернета вещей. (Statista, 2021 г.) (Источник:)
• 58 % производителей считают, что Интернет вещей необходим для цифровой трансформации промышленных операций. Опрос также показал, что инвестиционные затраты являются наиболее серьезным препятствием на пути более быстрого внедрения IIoT в производство. (GE, 2017 г.) (Источник:)
• По данным Accenture, 46 % респондентов из американских компаний рассматривают Интернет вещей как возможность повысить производительность труда сотрудников. (Accenture, 2015 г.) (Источник:)

Итог: Переход к Индустрии 4.0 очевиден в обрабатывающей промышленности. Производители стремятся внедрить интеллектуальное производство, переходя на новый уровень взаимосвязанных и интеллектуальных производственных систем.

Как Интернет вещей меняет обрабатывающую промышленность

Цифровизация подняла производственный ландшафт. Компании стремятся преобразовать свои экосистемы с помощью инновационных технологий.

Исследования также показывают, что лидеры в сфере цифровых технологий внедряют революционные решения Industry 4.0. Сегодня цифровые пути к успеху вдохновляют. А вот краткий обзор того, как Интернет вещей меняет обрабатывающую промышленность.

Предсказывает ранние неисправности

По данным аналитической компании, 82% компаний сталкивались с незапланированными простоями; а незапланированные простои на производстве могут стоить компании до 260 000 долларов в час. Простои оборудования и повреждения могут иметь решающее значение для производственных компаний. Кроме того, они также могут представлять опасность для передовых работников.

Устройства IoT имеют различные датчики, которые могут контролировать температуру, вибрацию, напряжение, ток и многое другое. Таким образом, эти датчики могут помочь с ранним предупреждением о любых прогнозируемых неисправностях, создавая более безопасное рабочее место.

Более высокая прибыль и уровень удовлетворенности клиентов

У производителей есть захватывающие возможности с использованием IoT и подключенных продуктов. Преимущества, получаемые от сопутствующих продуктов, начинаются с улучшения предоставления существующих услуг. Удаленная диагностика повышает удовлетворенность клиентов и сокращает время ремонта, что помогает укрепить связи с клиентами.

Таким образом, сигналы раннего предупреждения и обнаружения могут способствовать повышению качества будущих продуктов. А новые услуги могут обеспечить более высокие оценки и повысить уровень удовлетворенности клиентов.

Улучшенное управление активами благодаря объединенной цепочке поставок

Производители столкнулись с более высокими требованиями к обслуживанию клиентов. Одним из важнейших ожиданий является более быстрая доставка.

На этом фоне производители изучают микрологистические сети для удовлетворения потребностей в ускоренной доставке. Использование Интернета вещей в подключенной цепочке поставок на уровне активов помогает управлять позициями запасов. Кроме того, получите более полную информацию о фактических запасах по всей сложной логистической сети.

Внедряет оперативную аналитику

Автономное оборудование может взять на себя трудоемкую и тяжелую работу человека, и эксперты предсказывают, что это будущее производства.

Когда машины подключены друг к другу, это помогает создавать интеллектуальные сети, которые взаимодействуют и координируют друг друга с минимальным вмешательством человека.

Повышает качество

Сенсоры IoT собирают данные о спецификациях продукта и других показателях, включая данные от третьих лиц на разных этапах производственного цикла. Кроме того, производители могут определить, какие продукты соответствуют спецификациям качества и нуждаются в физическом осмотре.

Данные относятся к составу используемых сырьевых ресурсов и влиянию транспорта и других факторов на готовую продукцию. Кроме того, если интегрировать в результат, система IoT предоставит данные о реакции потребителей на продукт. Эти сведения помогут найти и устранить проблемы с качеством.

Улучшенное планирование и составление расписания производства

Еще одна трансформация связана с тем, что производители получают выгоду от повышения качества продукции и увеличения производительности с помощью решений IoT. Компании получают более эффективное планирование и составление графиков производства, а также мониторинг производственных линий в режиме реального времени.

Например, допустим, вашей организации требуется более сотни ручных проверок. Вы понимаете, что проверки занимают около 20 процентов всего производственного времени. Сценарий можно изменить, автоматизировав проверку качества.

Повышение безопасности и защиты предприятия

Технологии Интернета вещей в сочетании с обширным анализом данных могут повысить безопасность и защищенность, отслеживая ключевые показатели эффективности, включая аварии транспортных средств, отсутствие сотрудников, опасные происшествия, травмы и т. д. во время повседневной работы.

Интернет вещей обеспечивает лучшую безопасность благодаря анализу этих важных областей в режиме реального времени. Таким образом, проблемы теперь можно решать немедленно. Кроме того, производители могут гарантировать соблюдение правил техники безопасности и охраны труда, а также экологических требований.

Безопасность была проблемой Интернета вещей, поскольку злоумышленники нацеливались на эту технологию как на легкий доступ к данным компании.

Беспокойство усиливается из-за разрозненных поставщиков и протоколов безопасности, а также из-за отсутствия текущей стандартизации. Операционные технологии и ИТ должны быть связаны с предотвращением несанкционированного доступа для решения проблемы безопасности.

Захватывающие примеры использования Интернета вещей в производстве

Удаленный мониторинг

Удаленный мониторинг — отличный вариант использования для поиска лидеров с промышленными активами, которые могут найти огромную пользу в активах, подключенных к IoT. Здесь датчики IoT могут отслеживать использование и состояние оборудования, что помогает оценивать производительность. Кроме того, датчики также могут помочь в развертывании службы в случае возникновения каких-либо проблем.

Эта модель открывает новые пути к совершенно новой бизнес-модели как Оборудование как услуга. .

Например:Армал, ведущий производитель портативных туалетов использует формовочное оборудование для изготовления пластиковых рам и компонентов своей продукции. Они хотели отслеживать и оптимизировать энергопотребление оборудования.

С датчиками IoT через промышленное программное обеспечение IoT они могут удаленно отслеживать энергопотребление на протяжении всего производственного цикла.

Система IoT-мониторинга производственной линии в режиме реального времени помогла снизить затраты на электроэнергию машин почти на 40%. Таким образом, Armal завершила путь цифровизации, получив решение Интернета вещей, способное отслеживать мощность каждой машины в режиме реального времени.

Цифровые двойники

Цифровой твиннинг набирает популярность. IDC отмечает, что компании, инвестировавшие в технологию цифровых двойников в 2018 году, могут рассчитывать на 30-процентное сокращение продолжительности цикла критически важных процессов. (IDC, 2017 г.) (Источник:)

Таким образом, руководители, которые могут использовать возможности Интернета вещей в сочетании с цифровым двойником, могут воспользоваться углубленным анализом. Технологии цифровых двойников — это облако, Интернет вещей, расширенная реальность (XR) и искусственный интеллект.

Таким образом, применяя подход IoT (он же Digital Twins), компании могут создавать надежные цифровые копии, виртуальные копии физических объектов, и их применение на производстве может оказаться удобным. Благодаря виртуальным копиям оборудования и запасных частей менеджеры могут моделировать процессы, выявлять проблемы и достигать необходимых результатов, не рискуя и не повреждая физические активы.

Например:Казер, ведущая производственная компания и поставщик оборудования для сжатого воздуха применила цифровые двойники. Эта технология помогла компании переключиться с продажи продукта на продажу услуги.

Система Digital Twin помогла компании Kaeser получить оперативные данные об оборудовании в течение его жизненного цикла, особенно о расходе воздуха.

Мониторинг позволил Kaeser взимать плату с клиентов на основе потребления воздуха, а не фиксированной ставки. В результате компания сократила затраты на товары на 30 % и подключила почти половину всех основных поставщиков к работе с цифровыми двойниками.

Управление логистикой

Логистика в производственных компаниях рискованна из-за отсутствия контроля над погодой. Плюс высокая вероятность мошенничества и большое количество активов, которыми нужно управлять. Компании, которые в значительной степени зависят от транспорта, могут рассмотреть возможность подключения различных устройств и систем на основе Интернета вещей.

Приложения IoT для логистики могут иметь дело со многими вариантами использования в типичной цепочке поставок, от складирования до управления автопарком и отслеживания грузов. Таким образом, технологии играют жизненно важную роль в цифровой трансформации.

Например:Amazon, извлекла выгоду из автономных ботов и шкафчиков для прямой доставки, повысив удобство доставки и получив прибыль. Таким образом, производители могут снизить стоимость доставки.

Автоматическая обработка заказов и обновление статуса помогают компаниям сократить количество сотрудников службы доставки и общие эксплуатационные расходы. Кроме того, подключенные боты при использовании для доставки на последней миле могут значительно сократить расходы и повысить удовлетворенность клиентов.

Менеджеры по логистике могут использовать IoT для ремонта и расходов на топливо. Они могут оптимизировать свои задачи, включая мониторинг расходов на топливо, интеллектуальные поставки, диагностику и водителей. Отслеживание работы водителя и транспортного средства в режиме реального времени повышает безопасность техников, снижает ущерб, наносимый инвентарю, и уменьшает страховые выплаты.

Производственные KPI

Ключевые показатели эффективности (также известные как KPI) в производстве — это количественные показатели, которые дают критическое представление об эффективности бизнеса. Метрики важны для производителей, потому что они определены и измеряются, чтобы помочь предприятиям сосредоточиться на самом важном. Кроме того, они могут отслеживать, анализировать и оптимизировать производительность с течением времени.

Существует множество таких KPI, и одним из наиболее часто используемых производственных KPI является общая эффективность оборудования (OEE), которая измеряется путем расчета производительности, доступности и качества предприятия. Хотя OEE является адекватным показателем производительности, особенно на заводе, в идеале его следует использовать с другими KPI, чтобы лучше понять производительность с разных точек зрения.

Производственные предприятия могут выбрать несколько ключевых показателей эффективности, чтобы помочь в принятии решений. Наличие панели управления ключевыми показателями эффективности может помочь сохранить приоритеты компании и гарантировать, что организация движется по правильному пути.

Панели мониторинга, отчеты и аналитика — многое нужно проанализировать в отношении функционирования бизнеса. Цель состоит в том, чтобы сократить время и усилия, необходимые для понимания того, соответствует ли производительность ожиданиям. В конечном счете, промышленные платформы Интернета вещей помогают собирать и контекстуализировать данные в упрощенные отчеты и информационные панели, которые могут лучше объяснить, насколько хорошо работает бизнес.

Тенденции IoT в производстве в 2022 году

Безопасность сотрудников

По данным Национального совета безопасности (NSC), общая стоимость производственных травм в 2019 году составила 171,0 млрд долларов. В эту цифру включены потери в заработной плате и производительности, медицинские расходы и административные расходы. Он также включает незастрахованные расходы, в том числе стоимость времени, потерянного работниками, кроме работников с инвалидизирующими травмами, которые прямо или косвенно связаны с травмами.

Производство является одной из самых опасных производственных сфер с ежегодно увеличивающейся вероятностью несчастных случаев. Интернет вещей в производстве будет по-прежнему оставаться горячей тенденцией для повышения безопасности и предотвращения производственных травм.

При использовании датчиков можно ожидать точных данных о состоянии объекта или оборудования. Кроме того, легко обнаружить потенциальные риски и опасности. Некоторые варианты использования Интернета вещей для улучшения мер безопасности включают:

• Носимые устройства, которые отслеживают частоту сердечных сокращений и артериальное давление техников. И можно получать уведомления, когда им опасно продолжать работу.
• Умные датчики, которые могут обнаруживать превышение уровня тепла, загрязнения воздуха, радиации или шума и отправлять оповещения.
• Пожарные датчики, чувствительные к изменениям температуры и обнаруживающие возгорание.
• Выполняйте профилактическое обслуживание для вывода из эксплуатации или ремонта неисправного оборудования до того, как оно может привести к повреждению или аварии.

Безопасность и конфиденциальность

Конфиденциальность и безопасность становятся все более важными для ИТ-специалистов. Увеличение видимой ценности в производстве подвергает систему киберугрозам, что беспокоит владельцев IoT.

Растет необходимость борьбы с утечками данных или заражением вредоносными программами (или программами-вымогателями), чтобы превратить традиционные фабрики в умные и безопасные фабрики. Аутентификация имеет решающее значение во всех областях Интернета вещей, будь то облако, сеть или программные приложения. Вот несколько способов защитить экосистему Интернета вещей:

• Отслеживание физических устройств Интернета вещей и предотвращение их потери или кражи.
• Выявление рисков и их оценка.
• Используя шифрование.

Дело в том, что осведомленность и процесс безопасности имеют первостепенное значение, и эту тенденцию необходимо внедрить в корпоративную культуру.

Автоматизация межмашинного взаимодействия (M2M)

Первоначально технология M2M применялась в производственных и промышленных условиях, где другие технологии, такие как SCADA и удаленный мониторинг, помогали удаленно управлять и контролировать данные с оборудования. Основная цель технологии M2M — использовать данные датчиков и передавать их в сеть.

Одним из лучших аспектов, на который следует обратить внимание, является связь между устройствами, и интеллектуальные датчики могут быть встроены в устройства, обеспечивающие связь. Системы Интернета вещей могут использовать датчики для связи и автоматизации принятия решений, включая закупку материалов, прогнозирование спроса и продаж, а также распределение без участия человека.

Производители, которые хотят извлечь выгоду из автоматизации M2M, должны интегрировать данные с корпоративным программным обеспечением. С помощью ERP, взаимодействующего с продуктами и машинами, технические специалисты могут внимательно следить за производительностью производства и получать информацию в одном решении. Вот несколько способов, которыми M2M может помочь:

• Удаленный мониторинг.
• Пополнение запасов товара.
• Отслеживание и мониторинг активов.

Интернет вещей в сочетании с виртуальной и дополненной реальностью сближает цифровой и физический миры

В сочетании с данными Интернета вещей VR и AR могут принести значительные преимущества. К экономическим преимуществам относятся увеличение прибыли, снижение затрат, инновационные возможности для продуктов или услуг и многое другое.

Тенденция IoT будет чем-то, на что стоит обратить внимание в 2022 году и далее. Вот несколько примеров совместной работы приложений AR/VR и IoT:

• Управление оборудованием:данные, собранные датчиками Интернета вещей о состоянии оборудования, могут быть размещены в виде виртуальных элементов и дополнительно помогают визуализировать поломки и сбои в режиме реального времени.
• Управление пространствами— Дополненная реальность может помочь оптимизировать расположение производственных запасов и создать оптимальные маршруты для безопасной навигации работников по объектам.
• Обучение сотрудников— Используя данные Интернета вещей, можно создать виртуальный прототип оборудования, техники или продукта, а также помочь с моделированием, на котором сотрудники смогут научиться правильно их использовать.

Подведение итогов

Интернет вещей в производстве предоставляет выгодные возможности для роста. И некоторые ведущие игроки уже изучают нишевые технологии, чтобы использовать цифровизацию для оптимизации преимуществ.

В конечном счете, многообещающая технология может проложить путь для обрабатывающей промышленности и обеспечить новое поколение производственного совершенства.

Разрабатывайте решения с поддержкой Интернета вещей для своего производственного бизнеса с помощью Imagination 

Если вы производитель, стремящийся к стремительному росту и стремящийся разрабатывать умопомрачительные решения с поддержкой Интернета вещей, поговорите с нами.

Мы — отмеченная наградами компания по разработке мобильных приложений в Роли с невероятным опытом разработки цифровых историй, меняющих правила игры. Давайте поговорим.