Témata
Reklama

IIoT: vize nebo realita?

Když Kevin Ashton koncem 90. let minulého století vymyslel název Internet of Things – IoT, česky internet věcí –, měl jako uživatele tohoto propojení „chytrých“ zařízení na mysli především lidi či jejich domácnosti a přístroje, které je obklopují.

V současné době už je IoT leckde běžnou praxí. Relativní novinkou je však dnes IIoT – průmyslový internet věcí. Jde o to samé? V podstatě ano, až na maličkost – pokud u vás doma přestane fungovat třeba propojení chytrého telefonu s ledničkou či garážovými vraty, bude vás to stát nervy a peníze, ale nic vážného se pravděpodobně nestane. Pokud však přestane v továrně fungovat propojení jednotlivých výrobních zařízení, hardwaru a softwaru, může dojít doslova ke katastrofě. Proto tzv. průmyslový internet věcí – IIoT – musí mít významně vyšší technologickou úroveň než IoT. Jedno však mají společné – fungují prostřednictvím cloudu.

Všeobecná celosvětová osvěta na téma průmyslového internetu věcí (Industrial Internet of Things – IIoT) odstartovala u firem poměrně pozdě – až roce 2017. Kromě toho jeho praktické využití je stále často zbožným přáním bez reálného nasazení. Z posledních dat výzkumných společností však vyplývá, že začíná být vidět světlo na konci tunelu.

Průzkumy v oblasti průmyslového IoT, například od Bsquare nebo IDC, pojednávají sice o zámořském trhu, který má před českým a evropským často náskok, ale směle ji lze s mírnou rezervou promítnout i na český a evropský trh,“ říká Pavel Vrba, R&D manažer ve společnosti Foxconn 4Tech, a dodává: „Čísla hovoří za vše – téměř 86 % amerických průmyslových firem se aktuálně zabývá nasazením IIoT do provozu a 84 % z nich věří, že tato řešení významně zvyšují efektivitu podnikání.“

Reklama
Reklama

Praxe zatím pokulhává

Průmyslový trh dnes hledá příležitosti vedoucí k vyšší efektivitě, kvalitě a zároveň k úsporám, produktivitě a inovacím, které jsou buď vynucené legislativou, například v automobilovém průmyslu, žádané trhem nebo jsou reakcí na konkurenci. Přes 95 % průmyslových firem tak vidí v IIoT významný prvek, který jim do budoucna pomůže uspět na trhu. Kromě toho, díky ekonomickému růstu a globálnímu dynamickému prostředí, vidí řada průmyslových firem za novými technologiemi také alespoň částečné řešení neutěšeného stavu na trhu práce – zatím především v Americe a Evropě.

„Nadšení pro nové technologie a trendy je v průmyslu poměrně velké, ale realita často zaostává za přáním výrobních nebo finančních manažerů,“ konstatuje Pavel Vrba. „Řada projektů je ve fázi příprav a řada firem teprve uvažuje, jak vhodně IIoT využít pro své potřeby. I u firem, které již za sebou mají implementaci průmyslového internetu věcí, je připojeno v průměru 50 % zařízení, technologií nebo procesů. To přináší velkou příležitost pro budoucí rozvoj a zároveň možné rozčarování z nedostatečných přínosů, které nelze naplno využít díky malé komplexitě řešení.“

Průmyslový internet věcí se stává obdobným hitem, jako byl před pár lety cloud computing. Dnes už je cloud vnímaný prakticky jako nezbytnost – před pár lety byl přitom ještě noční můrou řady IT manažerů. V případě průmyslového internetu věcí lze očekávat obdobný nástup – od postupného seznamování a zavádění dílčích řešení až po komplexní přístup a běžný rutinní implementace. Základem úspěchu však stále zůstává, zda firmy dokážou naplno využít potenciál nových technologií a neuváznou v půli cesty.

Největší událostí roku 2017 ve spojitosti s IoT bylo jistě dosažení vrcholu mediálního humbuku a to, že internet věcí postoupil,zájem´strojovému učení a umělé inteligenci,“ je naopak přesvědčen James Kirkland, hlavní architekt pro oblast internetu věcí ve společnosti Red Hat. „Strojové učení je vlastně odnoží internetu věcí a umělá inteligence je jednou z technologií, pro která jsou data z IoT zařízení důležitým vstupem pro úspěšné fungování. Viděli jsme, jak několik společností investovalo do internetu věcí opravdu velké prostředky, zatímco jiné firmy od této oblasti ustupují nebo své IoT tým reorganizují. Tato kombinace investic a ústupu znamená, že se nacházíme v bodu zvratu a IoT projekty musí začít přinášet prokazatelné výsledky. Dodavatelé, kteří se zaměřují na svět internetu věcí, investovali do této oblasti ještě před reálnou poptávkou a díky převisu nabídky budeme u mnoha z nich v příštím roce svědky vyklízení pozic nebo změny podnikatelského zaměření.

Firmy se dnes intenzivně zabývají tím, jak správně využít obrovského množství dat.

Správná data jsou základ

Na českém i mezinárodním trhu se v poslední době objevuje řada informací od velkých i středních firem, které investují do nových technologií ve spojení s IIoT a tím související automatizací v rámci iniciativy Průmysl 4.0. Obvykle se lze setkat s několika typy projektů, které jsou dnes nejčastěji zmiňovány:

Připojení výrobních zařízení a získávání dat
– téměř 80 % firem využívá IIoT pro sběr dat. Otázkou je, zda je pak efektivně využívá pro řízení nebo rozhodování.

Monitoring technologické infrastruktury
– přehled o stavu, predikce, předcházení výpadkům, údržba – to vše jsou témata, která zde byla již před IIoT a byla součástí nástrojů a systémů pro monitoring technologií. IIoT tak vstupuje do světa tradičních systémů a pro 56 % firem znamená rychlejší, jednodušší a především přesnější získávání dat pro monitoring infrastruktury – ať již výrobní, nebo podpůrné.

Průmyslový internet věcí má významný dopad i do složitějších témat ve výrobě a dalších oborech. Řada firem se dnes začíná intenzivně zabývat tím, jak správně využít obrovského množství dat, které má k dispozici. Každým okamžikem vzniká exponenciální řadou moře informací, které není v lidských silách vyhodnotit. Pokročilé technologie umělé inteligence, strojového učení a prediktivní analýzy pomáhají správně sesbírat, roztřídit a vyhodnotit data, která pak mohou reálně podporovat rozhodování. Zde bývají často velké rezervy. Firmy se domnívají, že mají chytré technologie včetně IoT, ve skutečnosti ale pouze hromadí data bez jejich efektivního využití. Méně než polovina firem dnes aktivně využívá dat pro další analýzy nebo dokonce pro rozhodování v reálném čase.

V roce 2018 bychom měli být svědky podstatně většího sbližování umělé inteligence, mobilních technologií a IoT,“ říká Clare Grant, ředitelka pro oblast mobilních technologií v Red Hatu. „Mobilní technologie jsou dnes mnohem vyspělejší a řada organizací brzy zjistí, že při vývoji aplikací pro svět internetu věcí a umělou inteligenci čelí obdobným výzvám, jako tomu bylo v oblasti mobilních technologií – včetně integrace a bezpečnosti. Z tohoto důvodu mnoho dříve získaných ponaučení a zkušeností nabude na hodnotě a firmám pomůže s rychlejším rozpoznáním i vyřešením nových výzev.“

Pro automatizaci a Průmysl 4.0

Průmyslový internet věcí s sebou přináší také snadnější cestu k automatizaci.

Není třeba kompletně měnit starší infrastrukturu,“ radí z praxe Pavel Vrba z Foxconn 4Tech. „Inteligenci jí dodají například IoT zařízení v podobě chytrých senzorů či levných embedovaných mikropočítačů připojených na jedné straně ke stávající technologii a na straně druhé do internetu.“

Další významnou roli pak hraje platforma IIoT jako softwarový nástroj pro sběr a zabezpečenou komunikaci dat, správu IoT zařízení, autorizaci a autentizaci, pravidlově definované řízení toků zpráv, a dalšího. Díky tomu pak lze postupně zavádět automatizaci od úplného základu až k plně autonomním systémům, které jsou schopné se v řadě případů samy rozhodovat a předávat informace potřebné pro řízení. Zjednoduší tak procesy a v řadě případů i omezí plýtvání výrobními prostředky a pomohou k úsporám.

Řada firem hledá stále nové impulzy, které pomohou v dalším rozvoji a úspěchu na složitém a nepředvídatelném trhu. IIoT je téma, kterému rozumí IT i provozní manažeři a je pochopenou evolucí pro další rozvoj

Inteligence kolem nás

Ke zmíněným trendům na poli inteligentních zařízení ve světě kolem nás patří v letošním roce i nárůst technologií, které umožňují počítačovému systému, aby se sám vzdělával. Nesou název umělá inteligence čili AI. Její využití je nejen v oblasti výroby, ale i v mnoha dalších odvětvích.

„Svět umělé inteligence a strojového učení bude v letošním roce ve znamení vzestupu inteligentních aplikací,“ doplňuje Matthew Farrallee, specialista na rozvíjející se technologie a strategie v oddělení technického ředitele společnosti Red Hat. „Překvapením roku 2017 bylo zjištění, že takové aplikace již vlastně existují a že budou stále více ovlivňovat naše pracovní postupy. Během následujícího roku dojde k širokému přijetí standardních postupů pro tvorbu těchto aplikací ze strany velkých firem a podniků, což umožní ještě rozsáhlejší všeobecné uplatnění umělé inteligence.“

Co lze z pohledu internetu věcí podle Red Hatu v letošním roce očekávat?

  1. Hmatatelné výsledky. Od organizací, které již do internetu věcí investovaly, uslyšíme v příštím roce o reálných projektech a prokazatelné návratnosti investic. Tyto firmy zveřejní informace o úspěšných podnikatelských výsledcích a vylepšených procesech. Až dosud byla většina zisků teoretických a založených spíše na požadovaných výsledcích než na měřitelných úspěších.
  2. Proměna ve skutečný ekosystém. Uživatelé stále více vnímají fakt, že internet věcí není samotná technologie, ale komplexní řešení složené z více částí, které nelze zajistit prostřednictvím jednoho jediného dodavatele. Firmy nabízející IoT řešení, které působí jako sóloví hráči a nespolupracují s dalšími partnery, mají závažné problémy. Lze očekávat, že uživatelé s projekty spoléhající se na jednoho dodavatele budou i nadále narážet na negativa spojená se závislostí na jediné firmě.
  3. Přechod od dat ke znalostem. Data již máme, nyní potřebujeme znalosti. Řada organizací realizujících IoT projekty zjistí, že vlastně neví, jak z nasbíraných dat získat skutečnou hodnotu. Tyto organizace vybudovaly infrastrukturu a shromažďují data, ale nemají ty správné technologie, dovednosti (například specialisty na datové analýzy) ani znalosti k dokončení celého životního cyklu informací.
  4. Následování potřeb podnikatelského světa. Zájem o internet věcí i nadále poroste, obzvláště pak v odvětvích, která vyžadují přesné řízení nákladů. Například nižší ceny energií zvyšují poptávku po IoT řešeních ze strany ropného a plynárenského průmyslu. Cesty ke zvýšení efektivity a vyhodnocování zákaznické zkušenosti budou i nadále hledat také firmy, které působí v oblastech s tradičně nízkými maržemi – jako je například maloobchodní prodej –, a to s cílem zvýšit poptávku po svých produktech a službách. A podniky s velkým kapitálovým majetkem vyžadujícím pokročilou správu (tedy například výrobní firmy) budou prostřednictvím IoT řešení pro prediktivní údržbu a strojové učení usilovat o další vylepšování svých procesů.
  5. Přesun lidských znalostí do strojového učení. Stále více se budeme setkávat s vytvářením prediktivních modelů na základě lidských znalostí. Například znalosti a zvukové vzory mechanika, který byl po mnoho let zodpovědný za identifikaci jedinečného zvuku generovaného každou částí kontrolovaného stroje, bude možné přidat do prediktivních modelů a využívat je k automatickému varování v případě výskytu zvuků, které by mohly indikovat blížící se selhání stroje.
  6. Nové ekonomické modely. Internet věcí a stále větší počet připojených IoT zařízení umožní zcela nové pojetí v přístupu ke sledování, fakturaci, placení a účtování transakcí.
  7. Bezpečnost a ochrana soukromí. S každým novým připojeným IoT zařízením se rozšiřuje spektrum vektorů útoků. Je nutné přestat s hledáním kouzelné hůlky schopné zajistit naši bezpečnost – jedno řešení pokrývající všechna rizika zkrátka neexistuje. V boji s moderními hrozbami pomůže jen ucelená a dostatečně propracovaná vrstvená bezpečnost. Následující období bude i ve znamení stále častějších diskuzí o dopadech využívání moderních technologií na ochranu soukromí, jako například u rozpoznávání obličeje pro personalizaci nabídek v maloobchodech.

IIoT v číslech

  • Téměř dvě třetiny průmyslových firem (77 %) počítají s růstem investic do IIoT v příštích dvanácti měsících, i přesto, že řada projektů nemá ještě zcela jasné obrysy.
  • Devět z deseti manažerů v provozu a výrobě cítí, že trend IIoT je důležitý a je potřeba ho brát v potaz při rozhodování o rozvoji firmy.
  • Průmyslové firmy využívají IIoT nejčastěji pro připojení technologických celků a získávání dat (78 %), monitoring technologické infrastruktury (56 %) a také pro pokročilou analýzu dat (48 %).
  • Více než 90 % firem, které již IIoT nasazují, se zaměřuje především na logistiku (67 %), podporu při optimalizaci nákladů (24 %) a také na zvýšení objemu výroby (18 %).
  • Více než polovina firem využívá IIoT jako službu a ke slovu přichází i provoz v rámci privátních nebo hybridních cloudů. Dochází tak k úzkému propojení IT infrastruktury s technologickou infrastrukturou výroby.

hana.janisova@mmspektrum.com

Reklama
Vydání #3
Firmy
Související články
Platforma pro edgecomputing a průmyslový internet věcí

Systém FIELD (FANUC Intelligent Edge Link and Drive) je platforma určená pro propojení provozních zařízení, která umožňuje rychlý a spolehlivý přístup k výrobním datům s cílem využít je k naplnění koncepce chytré, propojené výroby. Dovoluje realizovat edge computing, tedy shromažďovat a zpracovávat data přímo v provozu, nikoliv až v cloudu, a umožňuje tak činit rozhodnutí, která se týkají jednotlivých strojů a zařízení, mnohem rychleji než u cloudových aplikací. Přitom zůstává zachována možnost, nikoliv povinnost, předem zpracovaná data přenášet k centralizovanému zpracování v informačním systému podniku nebo v cloudu. Účelem je nejen monitorovat, ale i aktivně zasahovat do výrobního procesu ve smyslu regulační smyčky se zpětnou vazbou.

Monitorování obráběcího procesu přináší přidanou hodnotu

Slovy Garyho Kinga z Harvardovy univerzity, zatímco dat je bezpočtu a je snadné je shromáždit, skutečná hodnota spočívá v tom, co s nimi uděláte.

Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Související články
Pod dvou letech opět na EMO do Hannoveru

Od 16. do 21. září 2019 se uskuteční 22. ročník největšího světového veletrhu zpracování kovů EMO. Megaakce se koná opět v Německu, které je po Číně a USA třetím největším trhem obráběcích strojů na světě. Veletrhu se účastní téměř 2 100 vystavovatelů ze 47 zemí světa. Z České republiky se očekává účast 28 firem na ploše necelých 1 700 m2. Na minulý veletrh v roce 2017 přijelo do Hannoveru z České republiky přes 2 200 odborníků.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Digitální řešení pro přesná broušení

Je Průmysl 4.0 pouhá vize? Touto otázkou zahájil generální ředitel společností Studer, Schaudt a Mikrosa Jens Bleher letošní výroční tiskovou konferenci v sídle společnosti Fritz Studer ve švýcarském Thunu. Odpověď přišla záhy – ne pro skupinu United Grinding.

Transparentní továrna usnadňuje přístup k datům z výroby

Před pěti lety prošel vrchlabský závod Škoda Auto kompletní proměnou z výroby automobilů na výrobu high-tech automatické dvouspojkové převodovky DSG. Samozřejmě musel být vymyšlen zcela nový layout všech jednotlivých výrobních úseků, důkladně byl navržen tok materiálu až do posledního centimetru a myšleno bylo již od počátku také na přicházející digitalizaci a éru Průmyslu 4.0. Postupné zavádění prvků moderní výroby později pomohlo k vyšší efektivitě. Dnes se namísto původního 1 000 převodovek denně vyrábí více než dvojnásobek.

Rozšířená realita v údržbě a vozíky, které nepotřebují řidiče

O tom, že Průmysl 4.0 nemusí znamenat jen planá slova, jsme se přesvědčili v závodě Bosch Diesel v Jihlavě, kam jsme spolu s dalšími odbornými novináři byli těsně před prázdninami pozváni společností Toyota Material Handling.

Strojové učení pro senzory

Dnes je možné nalézt mikrokontroléry (jednočipové počítače) v prakticky jakémkoli technickém zařízení počínaje pračkami až k měřičům tlaku a nositelné elektronice. Výzkumní pracovníci Fraunhoferova institutu mikroelektronických obvodů a integrovaných systémů řízení (IMS, ISŘ) vyvinuli AIfES, koncept umělé inteligence (AI) pro mikrokontroléry a senzory, který obsahuje plně nastavitelnou umělou neuronovou síť. AIfES je na platformě nezávislá knihovna pro strojové učení, kterou lze využít k realizaci samostudijní mikroelektroniky, která nevyžaduje spojení s cloudem nebo vysoce výkonným počítačem. Systém umělé inteligence určený pro senzory je schopen rozeznat rukopis a gesto, což umožňuje například zadávání vstupních dat gestem, běží-li knihovna na nositelné elektronice.

Začlenění smart technologií v podnicích

Návrh na začlenění a rozšíření doprovodných služeb využívající smart technologie (dále DSST) v průmyslových podnicích prezentuje doporučení pro podniky, které ještě nezačaly nebo jsou na začátku poskytování DSST. Mezi často poskytované doprovodné služby, které využívají smart technologie patří např. dálkový monitoring zařízení, diagnostika nebo oprava zařízení na dálku, preventivní? a prediktivní údržba. Doporučení lze rozdělit na dvě části, a to na doporučení pro interní prostředí a pro externí prostředí.

Aktuální stav digitalizace v českém průmyslu

Digitalizace je všude. Průmysl 4.0 je všude. Roboty vládnou světu!!... nebo ne?

Výrobu ovládne chytrý software

V souvislosti s Průmyslem 4.0 se často hovoří o inteligentních, navzájem komunikujících strojích. Chytré však nejsou ani tak stroje, jako spíše software, který je řídí.

Urychlete svoji digitální transformaci

Jak může strategie digitální transformace, jejíž součástí je přechod na moderní distribuovaný řídicí systém, pomoci výrobcům dosáhnout vyšší produktivity, ziskovosti a snížit rizika? To se dozvíte, pokud se začtete do následujících řádek.

Využití neuronových sítí v optické kontrole

Většina moderních výrobních firem aktivně řeší, jak během výrobního procesu dosáhnout co nejvyšší kvality, za co nejnižší náklady. Přesto může dojít k chybě a vyráběný produkt není v požadované kvalitě. Důvodů může být mnoho, od špatného vstupního materiálu, přes poruchu některého ze strojů, či chyby operátora.

Chytré brýle pro průmysl

Chytré brýle a rozšířená realita se v posledních letech staly dalším trendovým tématem v průmyslovém prostředí. Na rozdíl od umělé inteligence, která je založena na strojovém učení a u které jsou stroje určeny k dlouhodobému nahrazení lidského faktoru, sleduje rozšířená realita jiný cíl: podporovat člověka v průmyslových procesech. Zde vstupuje firma Ayes, která představuje jedničku v oblasti hands-free technologií pro průmysl, chytré brýle RealWear HMT-1.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit