Udostępnij Udostępnij Udostępnij Udostępnij Print

Wykorzystanie technologii IIoT 
z perspektywy przetwarzania sygnałów

-- wtorek, 14 listopad 2017

Jak poradzić sobie z wyzwaniami związanymi z przetwarzaniem sygnałów w czasie rzeczywistym, wymienianych między wieloma urządzeniami generującymi dane?

W  przyszłości gałęzie przemysłu wykorzystujące produkcję procesową (ciągłą) oraz produkcję dyskretną (serie, partie produktów) w coraz większym stopniu będą polegały na Przemysłowym Internecie Rzeczy (IIoT) – aby poprawić efektywność realizowanych operacji. W branży IT i systemów sieciowych istnieje wiele definicji IIoT, a jedna z najbardziej rozpowszechnionych brzmi: „rozproszona sieć inteligentnych czujników, która umożliwia precyzyjne sterowanie i monitorowanie złożonych procesów lokalnie i zdalnie, z dowolnych odległości”. 

Ankieta przeprowadzona w 2016 r. przez firmę PriceWaterhouseCoopers (PwC) ujawniła, że 33% wiodących firm z branży przemysłowej i produkcyjnej, wykazujących już obecnie wysoki poziom cyfryzacji, zamierza zwiększyć swoje wysiłki na drodze do maksymalizacji tego procesu, tak aby osiągnął on w roku 2020 poziom 72%. Badanie, w którym wzięło udział ponad 2 tys. respondentów z 26 krajów, pokazało, że wiodące obszary inwestycyjne obejmują: 

→ pionową integrację łańcucha wartości (72%), 

→ rozwijanie i opracowywanie produktów (71%),

→ dostęp do klientów, w tym zwiększanie kanałów sprzedaży i akcji marketingowych (68%). 

Prawie 72% ankietowanych przedsiębiorstw produkcyjnych przewidywało, że wykorzystanie przez nie analityki danych poprawi relacje z klientami, zaś 35% firm adaptujących europejski wariant IIoT, czyli Przemysł 4.0 (Industrie 4.0), oczekiwało w ciągu następnych pięciu lat wzrostu dochodów powyżej 20%. 

Te wyniki ilustrują rosnące oczekiwanie, że to właśnie IIoT będzie siłą napędową kolejnej fali innowacji w przemyśle. Co jednak technologia IIoT oznacza z perspektywy przetwarzania sygnałów? 

Rola przetwarzania sygnałów 

Koncepcja Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT) zawiera wszystkie główne cechy charakteryzujące paradygmat obliczeniowy Internetu Rzeczy (IoT), w tym wszechobecne czujniki, interakcje, zbieranie oraz analizę danych. Funkcje te są realizowane przez maszyny, które „rozmawiają” ze sobą przy wykonywaniu powierzonych im zadań – w sposób bardziej inteligentny i efektywny niż komunikacja ludzi działających bez pomocy maszyn. Kontakt „maszyny z maszyną” wspiera autonomiczną komunikację pomiędzy urządzeniami. Umożliwia działanie automatyki zintegrowanej sterującej pracą maszyn oraz inteligentną optymalizację procesów przemysłowych. Zdolności maszyn do pracy autonomicznej, umożliwionej przez technologię IIoT, osiągają kulminację w cyberfizycznych systemach produkcyjnych (Cyber-Physical Production Systems – CPPS). Innymi słowy – w systemach, w których granica pomiędzy tym, co fizyczne, a tym, co cyfrowe, staje się coraz trudniejsza do określenia. 

Przetwarzanie sygnałów odgrywa kluczową rolę jako czynnik umożliwiający istnienie IIoT – choć jest przyćmiewane przez inne aspekty tej technologii, w tym architektury sieci komunikacyjnych, technologie czujników i zarządzania energią. Zaawansowane podejścia do kwestii samouczenia się maszyn będą wspierać rozwiązania analityki predykcyjnej oraz działającej w oparciu o ustalone schematy i przepisy – a stanie się to poprzez dostarczanie za pomocą połączeń sieciowych danych poprzednio pomijanych, pochodzących z inteligentnych czujników, sprzętu i innych zasobów. To umożliwia lepsze monitorowanie kondycji maszyn i urządzeń, efektywną diagnostykę awarii, poprawienie wydajności i skrócenie czasu przestojów. Ze względu na przewidywanie awarii takie podejście pomaga w stałym ulepszaniu zarówno procesów projektowania, jak i produkcji.

Promowaniu rozwoju, standaryzacji i wykorzystywania technologii przetwarzania sygnałów oraz informacji mających na celu poradzenie sobie z wyzwaniami ze strony rozmaitych scenariuszy ekspansji technologii IIoT służy m.in. Grupa Specjalnego Zainteresowania (Special Interest Group – SIG) Stowarzyszenia Przetwarzania Sygnałów (Signal Processing Society – SPS) należącego do Instytutu IEEE (Instytutu Inżynierów Elektryków i Elektroników). Wyzwania te obejmują m.in.: analizę, podsumowywanie i ochronę sygnałów czasu rzeczywistego oraz informacji wymienianych pomiędzy urządzeniami generującymi ogromne ilości danych – w tym czujnikami, maszynami i robotami oraz ich odpowiednimi węzłami przetwarzania danych. 

Przemysł w centrum zainteresowania 

Istotne sektory przemysłu, na które ma wpływ technologia IIoT, to produkcja procesowa – ciągła i dyskretna – usługi oraz wydobycie i przetwarzanie ropy naftowej i gazu. Jednak tego rodzaju zastosowania przemysłowe mają także odniesienie do takich obszarów, jak „inteligentne miasta” czy „inteligentne rolnictwo”. Wspólny fundament tych sektorów zależy bowiem od podstawowej integracji technologii informacyjnej (IT) i operacyjnej (OT), co umożliwia koncepcja sieci IIoT. 

Szacuje się, że rynek IIoT osiągnie do roku 2021 wartość 124 mld dol. Według firmy analityczno-konsultingowej Ovum, najbardziej godne uwagi inwestycje mają obecnie miejsce w sektorach przemysłowych, takich jak m.in. produkcja i transport. Rozwiązania związane z Internetem Rzeczy pojawiają się zarówno w motoryzacji i urządzeniach wykorzystywanych przez konsumentów, jak i w realizowanych już projektach infrastruktury inteligentnych miast. Typowe przykłady aplikacji międzybranżowych sieci IoT to inteligentne oświetlenie oraz inteligentne sterowanie ruchem ulicznym w miastach, aplikacje maszyn inteligentnych, monitorowanie kondycji maszyn i urządzeń w fabrykach, inteligentne rolnictwo i służba zdrowia. Te aplikacje są coraz częstsze i oczekuje się, że już w najbliższych miesiącach rozrosną się jeszcze bardziej dzięki postępowi w rozwoju i implementacji narzędzi oraz technologii IIoT. 

Ponieważ technologie IT i OT ulegają konwergencji, to właśnie rozwiązania IIoT umożliwiają bardziej innowacyjne, oparte na popycie podejście do klienta. W wyniku tego pojawiają się nowe, a czasami nieoczekiwane modele biznesowe i ścieżki generowania dochodów. 

Jednak pomimo wprowadzania innowacji oraz rosnącej świadomości korzyści oferowanych przez technologię IIoT, wciąż napotyka ona w sektorze przemysłowym na rozmaite przeszkody: 

→ w wielu zakładach urządzenia obiektowe, których czas eksploatacji jest długi, w najbliższym czasie nie będą modernizowane. Aby objąć je siecią IIoT, zastosowane rozwiązania muszą być kompatybilne z działającymi już produktami;

→ skalowanie rozwiązań IIoT stwarza niełatwe wyzwania, zwłaszcza w pionowym łączeniu i integracji podsystemów sieciowych;

→ dyrektorzy i kierownicy ds. technicznych często bronią się przed wprowadzaniem niesprawdzonych technologii. 


Przeczytaj także

Zdalny monitoring
Zdalne monitorowanie parametrów maszyn i procesów z wykorzystaniem technologii bezprzewodowej pomaga użytkownikom rozwiązywać problemy eksploatacyjne poprzez integrację nowych technologii oraz już... więcej »
Polski rynek magazynowy pozostaje w świetnej kondycji
Międzynarodowa firma doradcza prezentuje wyniki raportu „MARKETBEAT Rynek magazynowy w Polsce – podsumowanie I połowy 2018 roku”. Pierwsze półrocze 2018 roku zakończyło się trzema rekordami na rynku... więcej »
Efektywna produkcja napędza konkurencyjność
Obniżenie kosztów i zwiększenie wydajności produkcji to główne założenia transformacji cyfrowej, na którą otwiera się przemysł. Potencjał nowych technologii dostrzegają też firmy działające w Polsce,... więcej »
Boom na IoT w produkcji dyskretnej
Rynek dyskretnej produkcji w najbliższych latach będzie przeżywał prawdziwy boom na rozwiązania Internetu Rzeczy. Jak wynika z raportu „Globalny rynek Internetu Rzeczy w dyskretnej produkcji”, do... więcej »
VI Międzynarodowe Targi Transportu i Logistyki TransLogistica Poland
Szóste targi TransLogistica Poland, to największe w Polsce i Europie Środkowo-Wschodniej wydarzenie biznesowe dla firm poszukujących i korzystających z usług transportowych, spedycyjnych,... więcej »
Niedobory kadrowe, niedoinwestowanie i błędy ludzkie stwarzają zagrożenie dla bezpieczeństwa przemysłowych systemów sterowania w kluczowych branżach
Według badania Kaspersky Lab poświęconego stanowi cyberbezpieczeństwa przemysłowego w 2018 r., firmy z sektora przemysłowego i energetycznego, jak również przedsiębiorstwa transportowe i logistyczne,... więcej »
 
Aktualne wydanie

Zobacz także

  •   Wydarzenia  
  •   Katalog  

Wydarzenia





SONDA

Czy inwestycje na rzecz energooszczędności się opłacają?

Oddanych głosów: 16

50% 50 %
tak 8 głos(ów)

31.3% 31.3 %
nie 5 głos(ów)

18.8% 18.8 %
nie potrafię wyliczyć 3 głos(ów)


Wydania specjalne

O wydawnictwie   |   Reklama   |   Mapa strony   |   Kontakt   |   Darmowa prenumerata   |   RSS   |   Partnerzy   |   
Copyright © 2003-2021 Trade Media International
zobacz nasze pozostałe strony
Trade Media International Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Control Engineering Polska MSI Polska Inteligentny Budynek Design News Polska Almanach Produkcji w Polsce