IIoT:Dari Catchphrase ke Realitas

Industri Internet of Things memungkinkan manufaktur tingkat lanjut

Ada banyak slogan manufaktur:Industrial Internet of Things (IIoT), Industri 4.0, dan Pabrik Digital. “Kadang-kadang itu banyak kata kunci. Terkadang ada banyak kenyataan di baliknya,” kata Roger Hart, manajer penelitian dan pengembangan Siemens (Berlin dan Munich, Jerman). “Digitalisasi mengubah banyak hal. Ini benar-benar mendorong model bisnis baru dalam banyak kasus, ”kata Hart. “Orang-orang menemukan bahwa begitu mereka mendigitalkan lebih banyak dan lebih banyak lagi manufaktur mereka, mereka dapat memonetisasi lebih banyak aspek data dan informasi yang dapat mereka kumpulkan.”

IIoT mengacu pada peralatan industri "terhubung" yang mampu menghasilkan, mengumpulkan, dan mentransmisikan data dari mesin. Pemeliharaan dapat terjadi melalui perangkat seperti komputer tablet atau smartphone. Lebih banyak data dihasilkan dan dibagikan secara lebih luas dalam operasi manufaktur.

“Ini bukan hanya, ‘Hei, begini cara kita mengotomatisasi ini,'” kata Tim Wormus, wakil presiden regional Siemens. IIoT, katanya, memungkinkan produsen “untuk terhubung ke semua perangkat yang berbeda ini dan kemudian bekerja sama untuk satu kesatuan yang kohesif”.

Nama Besar di IIoT

Nama-nama besar di bidang manufaktur, seperti Siemens dan General Electric Co. (Boston), termasuk di antara mereka yang bekerja untuk mengubah slogannya menjadi kenyataan.

“Inti dari upaya GE di bidang Industrial Internet of Things adalah seputar konvergensi pekerjaan kami dalam menciptakan kembaran digital, atau model digital dari sistem industri kami,” kata Peter Koudal, ilmuwan riset senior GE, teknologi rantai pasokan.

“Dengan kemajuan daya komputasi selama beberapa dekade terakhir, kami sekarang memiliki kemampuan untuk tidak hanya mengumpulkan dan menganalisis data yang paling penting,” lanjutnya. “Kami dapat [juga] membuat kembar digital yang lebih kuat dan membangun sistem kontrol ke dalam mesin kami untuk memanfaatkan sepenuhnya kembaran tersebut. Inilah yang memungkinkan munculnya IIoT.”

Siemens melihat kembar digital di tiga bidang. “Kembaran digital produk; kembaran digital produksi, yang memungkinkan perencanaan proses produksi Anda; dan kembaran digital kinerja,” kata Bill Boswell, wakil presiden pemasaran untuk grup solusi aplikasi cloud Siemens. “Jika Anda memiliki produk yang mendukung IoT, Anda harus merekayasanya ke dalam produk. Kami memiliki alat yang memungkinkan itu.”

Dengan kata lain, kembaran digital “adalah model virtual dari suatu proses atau sistem, dan berfungsi sebagai jembatan antara dunia fisik dan digital,” kata J.J. Chuang, manajer umum, DMG Mori Software Technology Solutions USA, bagian dari DMG Mori USA (Hoffman Estates, IL). “Dunia virtual memerlukan agregasi data dari dunia fisik untuk analisis data dan pemantauan sistem melalui sistem berbasis IIoT untuk menyelesaikan masalah bahkan sebelum terjadi dan mencegah waktu henti menggunakan simulasi.”

DMG Mori, dalam materi promosi, mengatakan "telah membuat mesinnya cocok untuk digitalisasi sejak 2013" dengan aplikasi CELOS dan antarmuka pengguna. Perusahaan mengatakan sedang memperluas jangkauan layanan CELOS "dengan perangkat lunak cerdas dan perangkat keras penghubung." DMG Mori mengatakan lebih dari 10.000 mesin CELOS telah dipasang.

Menurut para eksekutif, IIoT memungkinkan lebih banyak otomatisasi daripada sebelumnya.

“IIoT menyatukan pengiriman, kontrol, dan [teknologi informasi] TI yang lebih kuat,” kata John Younes, salah satu pendiri dan COO Litmus Automation (Toronto, ON dan San Jose, CA). “TI sekarang akan memiliki lebih banyak pengawasan ke semua perangkat di lantai pabrik di beberapa pabrik.”

Terlebih lagi, Younes mengatakan, “TI juga harus berkolaborasi dengan OT [operational technology} untuk menyediakan strategi otomatisasi yang lebih kuat.”
Satu area di mana produsen mengharapkan IIoT untuk ikut bermain adalah penyebaran robot kolaboratif sebagai serta meningkatkan kinerja robot konvensional.

IIoT Mempromosikan Cobot

Robot kolaboratif, yang dikenal sebagai cobot, mampu bekerja dalam jarak dekat dengan manusia. Hingga saat ini, robot telah melakukan tugas saat terpisah dari operator manusia dan karyawan produksi.
IIoT dengan “sensor canggih dan jaringan perangkat pintar…mempromosikan robot kolaboratif di lantai pabrik dan memungkinkan manusia dan robot bekerja sama dengan aman dan efisien di lingkungan yang tidak terkurung,” kata Chaung dari DMG Mori. Dengan lebih banyak cobot, “pekerja dan robot akan bekerja sama secara efisien dalam sel yang tidak dikurung tanpa risiko kerusakan dan cedera”.

GE membunyikan nada serupa.

“Pada tahap ini, kami memasuki periode di mana Anda akan melihat robot dan manusia bekerja lebih kolaboratif,” kata Koudal. “Kunci untuk membuat kolaborasi ini lebih kuat adalah memungkinkan robot untuk lebih berhubungan secara naluriah dengan manusia seperti dua manusia akan berhubungan satu sama lain. Integrasi kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin akan menjadi kunci untuk mendorong kita ke jalur ini.”

Pembuat robot FANUC Corp. (Oshino, Jepang dan Hoffmann Estates, IL) telah secara aktif mengembangkan model cobot, seperti CR-35iA, yang memiliki muatan 35 kg (77 lb). Robot berhenti ketika sensornya mendeteksi kontak dengan operator atau objek di dalam sel kerja.

Menurut perusahaan, IIoT akan menjadi pendorong bagi robot secara umum.

“IIoT akan memungkinkan penggunaan yang lebih besar dari SEMUA robot, bukan hanya robot kolaboratif,” Amanda Nixon, seorang insinyur FANUC untuk robot kolaboratif, dan Greg Buell, insinyur senior untuk robot kolaboratif, menulis dalam menanggapi pertanyaan dari Manufacturing Engineering. “IIoT dapat membantu mendeteksi perubahan dalam berbagai pengaturan keselamatan sistem robot apa pun dan memberi tahu pabrik jika ada perubahan yang tidak direncanakan yang terjadi untuk memastikan sistem tetap aman seperti yang dirancang.”

Selain itu, mereka menulis, “Dalam jangka panjang, IIoT untuk robot tradisional berarti mendeteksi inefisiensi dan masalah lebih cepat untuk menghemat waktu dan uang, sekaligus meningkatkan kualitas. Ini akan sama untuk sistem robot kolaboratif yang diterapkan ke pabrik yang memanfaatkan IIoT.”

Kebutuhan Keamanan Siber

Hukum III Newton adalah bahwa untuk setiap aksi, ada reaksi yang sama besar dan berlawanan arah. Dengan IIoT, setara dengan setiap kemajuan teknologi, semakin besar kebutuhan akan keamanan siber.
“Sebagian besar perangkat industri tidak pernah dimaksudkan untuk diekspos melalui tautan jaringan terbuka ke Internet,” kata Younes dari Litmus Automation. “Akibatnya, mereka tidak memiliki keamanan yang memadai untuk melindungi data agar tidak dicuri atau diretas.

“Banyak sistem juga tidak dapat berbicara dengan cloud atau mendukung komunikasi dua arah,” lanjutnya. “Data harus diamankan menggunakan protokol dan mekanisme keamanan kelas perusahaan yang terstandarisasi. OEM dan produsen harus mengautentikasi perangkat dan mengenkripsi transportasi data dari ujung ke ujung.”

“Sangat penting bahwa keamanan ditangani di setiap level saat membangun solusi IIoT,” kata Joe Gazzarato, direktur FANUC Zero Down Time Cloud System dan pengembangan aplikasi. “Perlu ada lebih banyak kemitraan antara penyedia solusi dan perusahaan teknologi informasi.”

Dalam kasus FANUC, ia bergabung dengan Cisco untuk keamanan siber untuk Zero Down Time, aplikasi IIoT-nya, juga dikenal sebagai ZDT. “Mitra seperti Cisco dapat membantu penyedia solusi dengan praktik terbaik untuk arsitektur jaringan di pabrik, konfigurasi firewall, melindungi data IIoT dalam transmisi dan saat istirahat, dll.,” kata Gazzarato.

Koudal di GE memiliki pandangan yang sama.

“Sederhananya, cybersecurity harus menjadi lebih waspada,” katanya. “Dan itu tidak bisa menjadi strategi satu dimensi di mana Anda hanya membangun firewall yang lebih baik. Misalnya, kami percaya penggunaan kembar digital dan kontrol dapat memungkinkan Anda untuk memiliki sistem yang tidak hanya bertindak sebagai perisai, tetapi juga mengambil tindakan untuk melawan atau menetralisir ancaman dunia maya tertentu, seperti sistem kekebalan manusia kita.”

GE sedang mengembangkan teknologi keamanan siber yang disebut Digital Ghost, yang menurut Koudal “akan menjadi sistem kekebalan industri pertama di dunia”.

Di Siemens, “Kami memiliki lebih dari 1000 orang yang bekerja di bidang keamanan siber di pabrik,” kata Boswell. “Data itu milik pelanggan. Anda harus mengikuti orang-orang yang mencoba mengakali Anda.”

Tempat untuk Si Kecil?

Satu pertanyaan yang tersisa adalah apakah IIoT dapat melampaui pendukung manufaktur besarnya seperti GE dan Siemens. Banyak manufaktur terus dilakukan di bengkel kerja menengah hingga kecil, yang memproduksi suku cadang dan rakitan.

Menurut GE, IIoT adalah hal yang wajar bagi produsen kecil.

“Dalam beberapa kasus, mungkin toko kecil dan menengah yang mengembangkan solusi baru terlebih dahulu,” kata Koudal dari GE. “Ketika teknologi fisik dan digital telah menyatu dan ruang IIoT telah muncul, kami telah melihat demokratisasi manufaktur yang meningkat. Hal ini memungkinkan lebih banyak perusahaan dan pengusaha, besar dan kecil, untuk menjadi bagian dari ekosistem manufaktur.”
FANUC juga mempertimbangkan pelanggan yang lebih kecil untuk IIoT.

“'Mudah digunakan' dan 'mudah diamankan' adalah dua karakteristik penting untuk setiap aplikasi IIoT agar berhasil diturunkan skalanya untuk digunakan dalam operasi yang lebih kecil, terutama di toko kerja," kata Gazzarato. “Kami fokus pada kebutuhan ini saat kami bersiap untuk memperkenalkan ZDT kepada pelanggan kami yang lebih kecil awal tahun ini. Kami bermitra dengan Cisco dan memanfaatkan router industri IR809 mereka dengan kemampuan komputasi sebagai platform untuk Pengumpul Data ZDT kami yang mudah digunakan dan aman.”

Siemens juga bekerja dengan pengguna yang lebih kecil. Teknologinya sedemikian rupa sehingga “memudahkan perusahaan kecil untuk memulai, bahkan mungkin tanpa orang yang datang ke lokasi,” kata Boswell. “Kami memiliki PC industri…ini adalah perangkat yang mudah untuk dihubungkan ke jaringan Anda. Anda dapat bangun dan bekerja dalam 15 menit hingga beberapa jam.”
Pendukung IIoT mengatakan bahwa teknologi memiliki momentum di lantai pabrik.

“Apa yang Anda dapatkan adalah sistem kontrol dan pengoptimalan dengan otak yang jauh lebih besar untuk melihat, berpikir, dan bertindak berdasarkan wawasan mereka sendiri, apakah mereka berjalan untuk mengontrol dan mengoptimalkan produk dan sub-komponen tertentu atau seluruh sistem rantai pasokan, sistem manufaktur, atau sub-komponen. sistem,” kata Koudal dari GE. “Karena kembar digital dapat terus belajar dan beradaptasi, kontrol dan teknologi pengoptimalan di balik strategi otomatisasi menjadi semakin berharga seiring waktu.”

Namun, bahkan para pendukungnya mengakui bahwa beberapa produsen ragu-ragu.

“Ada banyak orang yang tidak tahu bagaimana memulai IoT,” kata Boswell dari Siemens. “Saya pikir dari perusahaan kecil, hingga perusahaan yang sangat besar, itu pernyataan yang benar.” Sarannya? “Lakukan proyek seukuran gigitan untuk memulai. Masuk dan coba. Jika Anda tidak melakukannya, Anda bisa menjadi pesaing Anda.”