IIoT: Mengubah Istilah Industri menjadi Keuntungan Bisnis Nyata

Industrial Internet of Things memungkinkan manufaktur canggih

Ada banyak slogan manufaktur: Industrial Internet of Things (IIoT), Industri 4.0 dan Digital Factory. "Kadang-kadang itu banyak istilah teknis. Kadang-kadang ada banyak kenyamanan di baliknya," kata Roger Hart, research and development manager Siemens (Berlin dan Munich, Jerman). "Digitalisasi mengubah banyak hal. Ini benar-benar mendorong model bisnis baru dalam banyak kasus," kata Hart. "Orang menemukan bahwa saat mereka mendigitalisasi lebih dan lebih manufaktur mereka, mereka mampu monetisasi lebih dan lebih aspek data dan informasi yang dapat mereka kumpulkan."

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

"Itu tidak hanya, 'Hey ini cara kita harus mengotomatisasi ini,'" kata Tim Wormus, regional vice president Siemens. IIoT, katanya, memungkinkan produsen "untuk terhubung ke semua perangkat yang berbeda dan kemudian menyatukan untuk keseluruhan yang kohesif."

Pemain Besar di IIoT

Pemain besar dalam manufaktur, seperti Siemens dan General Electric Co. (Boston), di antara mereka yang bekerja untuk mengubah istilah-istilah menjadi kenyataan.

"Inti dari upaya GE di area Industrial Internet of Things adalah pada konvergensi pekerjaan kami dalam menciptakan digital twin, atau model digital dari sistem industri kami," kata Peter Koudal, GE senior research scientist, supply chain technologies.

"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] menciptakan digital twin yang lebih canggih dan membangun sistem kontrol ke dalam mesin kami untuk memanfaatkan sepenuhnya twin tersebut. Itulah yang munculnya IIoT memungkinkan."

Siemens melihat digital twin di tiga area. "Digital twin dari produk; digital twin dari produksi, yang memungkinkan perencanaan proses produksi Anda; dan digital twin dari kinerja," kata Bill Boswell, vice president pemasaran untuk grup solusi aplikasi cloud Siemens. "Jika Anda memiliki produk yang diaktifkan IoT, Anda harus mengerjakannya ke dalam produk. Kami memiliki alat yang memungkinkan itu."

Dikatakan dengan cara lain, digital twin "adalah model virtual dari proses atau sistem, dan berfungsi sebagai jembatan antara dunia fisik dan digital," kata J.J. Chuang, general manager, 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 sebelum bahkan terjadi dan mencegah waktu hentian menggunakan simulasi."

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

Menurut eksekutif, IIoT memungkinkan lebih banyak otomatisasi dari sebelumnya.

"IIoT menggabungkan pengiriman, kontrol dan IT [information technology] yang lebih kuat," kata John Younes, co-founder dan COO Litmus Automation (Toronto, ON dan San Jose, CA). "IT akan memiliki pengawasan yang lebih besar terhadap semua perangkat di lantai pabrik di seluruh beberapa pabrik."

Yang lebih penting lagi, kata Younes, "IT juga harus bekerja sama dengan OT [operational technology} untuk menyediakan strategi otomatisasi yang lebih kuat."
Satu area di mana produsen mengharapkan IIoT akan berperan adalah deployment robot kolaboratif serta meningkatkan kinerja robot konvensional.

IIoT Memromoskan Cobots

Robot kolaboratif, dikenal sebagai cobot, mampu bekerja dalam kedekatan dengan manusia. Hingga sekarang, robot melakukan tugas sambil dipisahkan dari operator manusia dan karyawan produksi.
IIoT dengan "sensor canggih dan jaringan perangkat pintar…memromoskan robot kolaboratif di lantai pabrik dan memungkinkan manusia dan robot untuk bekerja bersama dengan aman dan efisien di lingkungan tanpa kandang," kata Chaung DMG Mori. Dengan lebih banyak cobot, "pekerja dan robot akan bekerja bersama secara efisien di sel tanpa kandang tanpa risiko kerusakan dan cedera."

GE menyuarakan catatan yang serupa.

"Pada tahap ini, kita 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 secara instinktif berhubungan dengan manusia seperti dua manusia berhubungan satu sama lain. Integrasi kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin akan menjadi kunci untuk mendorong kita di jalur ini."

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

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

"IIoT akan memungkinkan penggunaan lebih besar dari SEMUA robot, bukan hanya robot kolaboratif," Amanda Nixon, engineer FANUC untuk robot kolaboratif, dan Greg Buell, senior engineer untuk robot kolaboratif, tertulis sebagai tanggapan atas pertanyaan dari Manufacturing Engineering. "IIoT dapat membantu mendeteksi perubahan dalam berbagai pengaturan keamanan sistem robot apa saja dan memberi tahu pabrik jika ada perubahan yang tidak terencana terjadi untuk memastikan sistem tetap aman sebagaimana dirancang."

Selain itu, mereka tertulis, "Pada jangka panjang, IIoT untuk robot tradisional berarti mendeteksi ketidakefisienan dan masalah lebih cepat untuk menghemat waktu dan uang, sambil juga meningkatkan kualitas. Ini akan sama untuk sistem robot kolaboratif yang diterapkan di pabrik yang menggunakan IIoT."

Kebutuhan Keamanan Siber

Hukum ketiga Newton adalah untuk setiap tindakan, ada reaksi yang sama dan berlawanan. Dengan IIoT, ekuivalen adalah untuk 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 tepat untuk melindungi data dari dicuri atau diretas."

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

"Kritis bahwa keamanan diatasi pada setiap tingkat saat membangun solusi IIoT," kata Joe Gazzarato, FANUC director 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 dalam pabrik, konfigurasi firewall, melindungi data IIoT dalam transmisi dan saat diam, dll.," kata Gazzarato.

Koudal di GE memandangnya dengan serupa.

"Disederhanakan, keamanan siber harus menjadi lebih waspada," katanya. "Dan itu tidak boleh menjadi strategi satu dimensi di mana Anda hanya membangun firewall yang lebih baik. Misalnya, kami yakin penggunaan digital twin dan kontrol dapat memungkinkan Anda untuk memiliki sistem yang tidak hanya bertindak sebagai perisai, tetapi juga mengambil tindakan untuk melawan atau menutralisasi ancaman siber tertentu, sama seperti sistem kekebalan tubuh manusia."

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

Di Siemens, "Kami memiliki lebih dari 1000 orang yang bekerja pada keamanan siber di pabrik," kata Boswell. "Data adalah milik pelanggan. Anda harus tetap mengikuti orang yang mencoba melebihkan Anda."

Tempat untuk Pemain Kecil?

Satu pertanyaan yang masih ada adalah apakah IIoT dapat melampaui para pendukung manufaktur besarnya seperti GE dan Siemens. Banyak manufaktur terus dilakukan di bengkel kerja menengah hingga kecil, yang memproduksi bagian dan rangkaian.

Menurut GE, IIoT adalah pilihan alami untuk produsen kecil.

"Dalam beberapa kasus mungkin bengkel kecil dan menengah yang mengembangkan solusi baru terlebih dahulu," kata Koudal GE. "Saat teknologi fisik dan digital telah bergabung dan ruang IIoT telah muncul, kami telah melihat demokratisasi manufaktur yang meningkat. Ini memungkinkan lebih banyak perusahaan dan wirausaha, besar dan kecil, untuk menjadi bagian dari ekosistem manufaktur."
FANUC juga mempertimbangkan pelanggan kecil untuk IIoT.

"'Mudah digunakan' dan 'mudah diamankan' adalah dua karakteristik penting untuk aplikasi IIoT apa pun untuk berhasil menskala ke bawah untuk digunakan di operasi yang lebih kecil, terutama di bengkel kerja," kata Gazzarato. "Kami fokus pada kebutuhan ini saat kami mempersiapkan untuk memperkenalkan ZDT ke pelanggan kecil kami lebih awal tahun ini. Kami bermitra dengan Cisco dan memanfaatkan router industri IR809 mereka dengan kemampuan komputasi sebagai platform untuk Data Collector ZDT yang mudah digunakan dan aman kami."

Siemens juga bekerja dengan pengguna kecil. Teknologi tersebut sehingga "membuatnya mudah bagi 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 berjalan dalam 15 menit hingga beberapa jam."
Para pendukung IIoT mengatakan teknologi memiliki momentum di lantai pabrik.

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

Masih, bahkan para pendukung mengakui beberapa produsen ragu-ragu.

"Ada banyak orang yang tidak tahu cara memulai dengan IoT," kata Boswell Siemens. "Saya pikir dari perusahaan kecil, hingga perusahaan sangat besar, itu adalah pernyataan yang benar." Nasihatnya? "Lakukan proyek kecil untuk memulai. Masuk dan cobalah. Jika Anda tidak melakukannya, Anda dapat yakin pesaing Anda melakukannya."