Banyak Manfaat Pabrik Terhubung IIoT Cerdas

Industrial Internet of Things (IIoT) terus mendorong potensi Revolusi Industri Keempat alias Industri 4.0. Era industri ini menampilkan teknologi otomasi tertanam dan sensor nirkabel canggih yang mendorong manufaktur dan produksi di pabrik-pabrik yang terhubung secara cerdas.

Tren Menuju Lebih Banyak Otomatisasi

Banyak perangkat IIoT dalam sistem otonom pabrik pintar digabungkan dengan kecerdasan buatan (AI), infrastruktur komputasi tepi seluler (MEC), kamera, sistem kontrol, visi komputer, augmented reality (AR), robotika, dan pembelajaran mesin (ML) secara real-time , komunikasi data interaktif. Teknologi otomatisasi inovatif ini terus berkembang dari "fiksi ilmiah" ke adopsi komersial skala besar.

Seiring berjalannya era transformasi digital ini, kita semakin melihat robotika yang didorong oleh IoT, AI, ML, dan lebih banyak inovasi di pabrik-pabrik yang terhubung secara cerdas. Kami berada di era konektivitas, interoperabilitas, dan otomatisasi yang luar biasa jauh melampaui interaksi mesin-ke-mesin (M2M) sederhana. Data IoT dari beragam platform solusi penginderaan nirkabel dapat mengubah operasi pabrik yang terhubung.

Saatnya Keputusan Waktu Nyata

Saat ini, mesin pabrik yang terhubung membuat banyak keputusan real-time berkemampuan IoT-AI-ML mereka sendiri untuk mengontrol dan mengotomatisasi proses dan menjaga produksi tetap berjalan mulus. Secara bersamaan, manajemen di kantor utama dan di lantai pabrik memantau peralatan, pekerja, dan mesin dari jarak jauh dengan sensor nirkabel jarak jauh berdaya rendah dan dengan cepat membuat keputusan berdasarkan data untuk:

• Meningkatkan efisiensi biaya dan operasional

• Tingkatkan produksi dan keamanan produk

• Memprediksi perawatan mesin dan peralatan

• Transformasikan proses dan nilai bisnis

Insight Data Berharga Berasal Dari Mesin yang Terhubung

Uptime adalah segalanya dalam manufaktur. Saat salah satu mesin mengalami malfungsi atau gagal, hal itu dapat menimbulkan efek riak berupa peningkatan waktu ke pasar dan berpotensi merusak waktu henti hingga pengiriman produk dan layanan pelanggan.

Data dari IIoT adalah "mata uang" dari pabrik yang cerdas dan terhubung. Ini menghasilkan nilai reaktif, prediktif, dan bahkan transformatif dengan secara mendasar mempengaruhi bagaimana dan kapan seseorang atau mesin mengambil kendali, membuat koreksi, melakukan pemeliharaan, dan merampingkan produksi. Data yang dapat ditindaklanjuti dari IIoT adalah manfaat utama dari pabrik yang terhubung.

Menggunakan data untuk memberi makan dasbor, alat analitik, dan sistem manajemen operasional membawa organisasi ke inovasi, efisiensi, dan profitabilitas yang lebih baik. Data sensor nirkabel mengaktifkan nilai IIoT di seluruh pabrik — mulai dari reaksi korektif yang lebih cepat hingga manajemen prediktif hingga inovasi bisnis yang transformatif.

Bantu Data Sensor Pabrik Berkembang

Orang dan mesin harus berkolaborasi dan berbagi informasi dengan lancar untuk mengatur kinerja produksi yang ideal. Sensor nirkabel yang disematkan atau dilampirkan ke hampir semua aset dapat mengirimkan data yang dibutuhkan manajer untuk menjaga pabrik tetap berjalan dan untuk menyempurnakan proses.

Produsen dapat menggunakan banyak strategi untuk memastikan data sensor nirkabel memberi mereka nilai terbaik dari pabrik mereka yang terhubung. Berikut ini adalah tiga pendekatan manajemen data yang penting.

• Manfaatkan fungsi otonom dari sistem kontrol. Banyak aset penting bekerja sama sebagai unit yang mulus di pabrik yang terhubung. Tetapi dua aset terpenting adalah sistem kontrol industri (ICS) dan pengontrol logika yang dapat diprogram (PLC). ICS bekerja untuk menjalankan dan mengotomatisasi proses industri dengan mengelola data, perangkat, sistem, jaringan, dan kontrol secara kolektif di seluruh pabrik. Sebagai perbandingan, PLC dapat berdiri sendiri sebagai pusat pengumpulan data sensor atau diintegrasikan ke dalam ICS sebagai komponen kontrol kritis dari keseluruhan sistem.

Pemeliharaan prediktif tergantung pada ICS dan PLC. Data real-time dari sensor yang mereka terima, proses, dan mainkan sangat penting untuk menjalankan, memelihara, dan mengotomatisasi pabrik.

Produsen dapat memanfaatkan diagnostik, analitik, dan wawasan tingkat lanjut menggunakan data dari sistem sensor untuk meningkatkan produktivitas, mengurangi biaya, dan meningkatkan keselamatan. ICS adalah inti dari upaya ini. Proses otomatis yang dimulai dari ICS membebaskan para profesional TI dan teknologi operasional (OT) untuk mengoptimalkan pabrik tanpa harus khawatir tentang tugas pemeliharaan reaktif atau rutin. Manajer pabrik dapat mengetahui tentang masalah kinerja alat berat sebelumnya dan beralih ke pemeliharaan terjadwal yang prediktif daripada berulang. Dengan data sensor yang difilter melalui ICS, teknisi dapat mengetahui mesin mana yang harus dikontrol dan kapan mereka membutuhkan perawatan.

• Hapus penghalang dan silo data. Kumpulan data tidak boleh tetap berada di dalam masing-masing departemen. Sangat penting untuk menghilangkan silo data ketika era informasi dimulai, dan bahkan lebih penting lagi sejak mesin mulai berbicara satu sama lain dan kepada kita.

Banyak ide terobosan dan peluang perubahan bisnis dapat berasal dari menambang data IIoT — itulah salah satu manfaat utamanya. Analisis data harus dilakukan dengan lancar di seluruh spektrum tingkat mikro hingga makro — mulai dari analisis kinerja alat berat individual hingga pabrik yang terhubung secara kolektif. Anda berada di posisi terbaik untuk berinovasi saat hambatan terhadap akses dan analisis data IIoT dihilangkan untuk semua orang, mulai dari manajer pemeliharaan lini produksi hingga analis bisnis hingga eksekutif.

• Ambil pendekatan yang lebih ramping untuk berbagi data. Pada skala industri global, IIoT menghasilkan data dalam volume besar. Bahkan dalam skala yang jauh lebih kecil, manajemen pabrik masih bisa kewalahan oleh kecepatan dan volume data. Komputasi tepi dapat membantu dengan menyediakan data sensor yang dapat ditindaklanjuti kepada manajer dan mesin pabrik garis depan untuk membuat keputusan waktu nyata yang cepat atau otomatis. Dengan sensor dan gateway cerdas yang melakukan komputasi tepi — metode menangkap, menyimpan, dan memproses data secara efisien di tempat data dihasilkan — manajer tidak perlu menganalisis data mentah dalam jumlah besar untuk mengambil tindakan. Mereka juga tidak perlu menunggu data dikirim ke cloud, diekspor, dipetakan, dan dianalisis untuk sampai pada kesimpulan yang sama dengan perangkat edge yang telah dikirimkan.

Meskipun penting untuk secara konsisten meningkatkan akses dan analisis data, penting untuk tidak membebani siapa pun yang bukan analis data. Simpan peringatan data, umpan, dan laporan untuk apa yang berlaku untuk peran seseorang. Saat Anda mendapatkan wawasan data baru yang signifikan, pastikan pemangku kepentingan utama mengetahui dan berbagi mengapa titik data tertentu penting bagi departemen yang berbeda.

Platform Sensor Nirkabel Mendukung Pemeliharaan dan Pengoptimalan Bisnis

Sangat penting untuk mengambil pendekatan yang hati-hati dan sistematis untuk otomatisasi pabrik. Tidak masalah seberapa otomatis pabrik Anda jika Anda tidak menyadari bahwa mesin terlalu banyak bergetar. Mesin bergetar bisa berarti siap untuk tidak berfungsi. Pada gilirannya, kegagalan ini dapat menyebabkan seluruh, atau sebagian, sistem mesin otomatis menjadi offline, menciptakan waktu henti yang tidak direncanakan dan tidak perlu. Pelajarannya di sini adalah bahwa otomatisasi dapat runtuh bahkan ketika hanya satu roda penggerak yang longgar.

Sebuah platform sensor nirkabel jarak jauh berdaya rendah yang didistribusikan di seluruh pabrik dapat mengatasi hal ini — solusi dasar yang berjalan secara independen, tetapi melengkapi, sistem otomasi. Jaringan sensor ini dapat terdiri dari akselerometer, pengukur getaran, deteksi dan pengukuran tegangan dan arus, kemiringan, gerakan inframerah pasif (PIR), suhu, kualitas udara, kelembaban, dan banyak lagi.

Platform sensor nirkabel berjaringan yang bekerja terutama di belakang layar memastikan kinerja utama pabrik Anda yang terhubung dan pemantauan kondisi tidak hanya prediktif tetapi juga diubah menjadi pengoptimalan dan inovasi bisnis.

Komponen Platform Sensor Utama

Untuk mengikuti evolusi Industri 4.0, pabrik-pabrik yang terhubung bekerja untuk menerapkan hal-hal berikut.

• Beroperasi pada platform sensor berdaya rendah nirkabel kelas industri yang berfokus pada transmisi data waktu nyata, pemeliharaan prediktif, dan peningkatan waktu kerja. Jaringan sensor nirkabel dapat dirancang untuk:

  • Konsumsi daya hanya saat sensor berkomunikasi, sehingga menghemat energi dan memperpanjang masa pakai baterai

  • Kirim peringatan instan melalui teks, email, atau panggilan suara, ketika parameter yang telah ditetapkan terlampaui

  • Berikan data dan log data yang sedang tren untuk wawasan umum dan data kepatuhan

  • Sederhanakan pengumpulan, transmisi, dan analitik data dengan algoritme yang telah dikonfigurasi sebelumnya dan pemrosesan sesuai permintaan menggunakan sensor dan edge gateway daripada memantau mesin secara manual dan mengumpulkan data pada daftar periksa clipboard. Kemudian, filter data melalui sistem kontrol menggunakan antarmuka pemrograman aplikasi (API), gateway Modbus serial, dan PLC. Hanya data yang dapat ditindaklanjuti dan peringatan sensor yang akan mengalir secara real time melalui praktik ini, dan data mentah dapat dicatat atau disimpan dalam database untuk analisis nanti.

  • Integrasikan dengan sistem manajemen gedung (BMS) melalui protokol komunikasi data Building Automation and Control Network (BACnet™) atau Modbus TCP/IP

• Perkuat manajemen risiko dengan menambahkan platform keamanan data ujung ke ujung ke jaringan sensor di seluruh pabrik.

  • Menggunakan sistem sensor yang menyertakan enkripsi data menggunakan algoritme pertukaran kunci Diffie-Hellman dan enkripsi kunci simetris Cipher Block Chaining (CBC) 128-bit Advanced Encryption Standard (AES-128) untuk melindungi data dari pelanggaran.

  • Lindungi server web dan browser yang terhubung ke jaringan sensor dengan enkripsi Transport Layer Security (TLS).

  • Tambahkan otentikasi 256-bit Secure Hash Algorithm 3 (SHA-3) untuk melindungi data dari titik pembuatan hingga konsumsi. Token data aman dievaluasi melalui fungsi hash kriptografis terhadap kunci rahasia per sensor yang unik.

• Perkuat keandalan komunikasi sensor nirkabel jarak jauh dengan Frequency-Hopping Spread Spectrum (FHSS) nirkabel. Dengan spektrum jarak jauh dan kuat yang andal ini, sinyal menyebar dan melompat di antara frekuensi radio yang berubah dengan cepat. Spektrum komunikasi ini sangat tahan terhadap interferensi, dan sinyal sulit dicegat karena hanya dipancarkan dalam interval yang sangat pendek. Ini membuat FHSS pada dasarnya aman di dunia maya. Dengan FHSS, komunikasi data dari sensor nirkabel memiliki:

  • Kekebalan gangguan yang kuat dari penghalang fisik, sistem frekuensi radio nirkabel eksternal, dan interferensi elektromagnetik (EMI)

  • Konektivitas hingga 1200+ kaki di lingkungan manufaktur

• Manajer pabrik yang terhubung dapat menggunakan sistem nirkabel terintegrasi untuk mengoptimalkan semua aspek operasi pabrik. Mereka dapat menerapkan sistem otomatisasi secara paralel dengan mengoptimalkan proses pemeliharaan dan produksi, misalnya.

  • Tambahkan kendaraan berpemandu otonom untuk pengambilan dan pengemasan inventaris, penanganan material, penempatan, dan pengiriman.

  • Gunakan robot industri untuk mengelas busur dan titik, merawat mesin, mengecat produk, mengangkat dan merakit, merekatkan dan menyambungkan komponen, dan banyak lagi.

  • Pasang akselerometer ke jalur perakitan dan lengan robot, pengukur getaran ke motor alat berat, sensor kemiringan untuk mendeteksi pengoperasian alat berat yang aman, dan pengukur arus untuk memantau konsumsi daya.

  • Pasang sensor suhu dan kelembaban di sistem HVAC, area produksi, dan motor, serta sensor gerak PIR di area terbatas dan kontrol produksi.

Intinya

Produsen harus menerapkan platform sensor IIoT yang memberikan data realtime yang dapat ditindaklanjuti untuk memprediksi waktu henti mesin, meningkatkan efisiensi operasional, meningkatkan laba, dan menuai manfaat dari revolusi industri terbaru.

Artikel ini ditulis oleh Brad Walters, Pendiri dan CEO Monnit (South Salt Lake, UT). Untuk informasi lebih lanjut, hubungi Mr. Walters di Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda perlu mengaktifkan JavaScript untuk melihatnya. atau kunjungi di sini .