Что такое промышленный интернет вещей: особенности, преимущества и недостатки

Промышленный интернет вещей (IIoT) — это комплекс совместно подключенных через всемирную сеть индустриальных компьютеров, которые применяются в различных подразделениях промпредприятия для контроля и сбора информации о производимом процессе при помощи программного обеспечения и встроенных датчиков. Подобные компьютеры способны обмениваться требуемой информацией между собой без участия людей, однако людям открыт удаленный доступ и контроль этих компьютеров.

Промышленный интернет вещей: процесс работы

Промышленный интернет вещей происходит по следующему сценарию:

1. На ключевых точках работающего промпредприятия устанавливаются различные контролирующие элементы: датчики, механизмы, контроллеры, видеокамеры, и др., в общем, то, что поможет собрать объективные сведения о работоспособности и изготовлении продукции предприятия.
2. Проводится сбор и анализ полученной информации в производственных компьютерах.
3. Потом проанализированная информация отправляется в нужные подразделения организации или в контролирующие органы.

Такой подход позволяет уменьшить оборот документации непосредственно между подразделениями организации, а также быстрее принимать ключевые решения по поводу модернизации или производства предприятия.

Получаемая таким образом информация при должном анализе способна:

• предотвратить простой станков и механизмов компании;
• предсказать поломку дорогостоящего оборудования;
• сократить внеплановое техническое обслуживание;
• предотвратить сбои при изготовлении продукции;
• наладить эффективную работу организации, а также взаимодействие между его подразделениями и контролирующими органами;
• и др.

В основном получаемая информация приходит в виде неструктурированного массива огромных данных. Поэтому при настройке такой технологии на предприятии для него в первую очередь стоит задача наладить качественный анализ получаемых данных и последующее их представление в понятном виде конечному пользователю. Для этой работы на рынке представлено большое разнообразие аналитических платформ с профессиональным подходом к анализу больших данных.

Для справки: в далеком 2011-м году во всем мире за год было накоплено примерно 1.8 зеттабайт данных, уже в 2012-м объем данных увеличился до 2.8 зеттабайт, а в недавнем 2020-м объем сгенерированных данных врос до 40 зеттабайт. Такой объем данных требует обязательной качественной обработки и фильтрации, чтобы люди могли с ними работать.

Также технология обработки данных предприятия должна не только предоставлять актуальную информацию о конкретном оборудовании или продукте, но и анализировать возможные риски на рынке в целом. Постоянный мониторинг получаемых данных в целом необходим для эффективного управления и развития предприятий.

Промышленный интернет вещей, внедрение его предприятиями в свою деятельность дает следующие преимущества:

• Примерно на 11% увеличивается эффективное использование производственных ресурсов, потому что уменьшается количество внеплановых простоев оборудования.
• Примерно на 12% снижаются затраты на техобслуживание индустриальных ресурсов за счет возможности прогнозировать их поломки заранее и выявлять их неэффективное использование.
• Общая производительность предприятий возрастает на 10% за счет качественного мониторинга всех производственных процессов: энергоэффективности, эксплуатации оборудования и др.

То есть промышленный интернет вещей позволяет улучшить конкурентоспособность промпредприятий, использующих его.

Промышленный интернет вещей и экономика

Промышленный интернет вещей — это новая экономическая связь между производителем, поставщиком и потребителем. Ведь именно он дает возможность:

• автоматически мониторить и управлять производственным процессом и оборудованием;
• организовывать автоматические и оптимизируемые отношения между предприятием и поставщиком и поставщиком и конечным потребителем;
• наладить экономическую модель «совместного пользования»;
• и др.

Данный технологический подход не только улучшает качество и эффективность производства, но в отдельных случаях кардинально меняет бизнес-модель предприятий: когда заказчик может арендовать производственные мощи предприятия и оплачивать только те функции оборудования, которые будет фактически использовать.

Промышленный интернет вещей иногда еще называют «4-ой промышленной революцией», потому что его внедрение позволяет наладить сетевое взаимодействие с оборудованием, машинами, строениями, различными датчиками и т. д., а это дает возможность контролировать не только производственный процесс, но и, к примеру, влияние производства на окружающую среду, и все это происходит в онлайн-режиме. Поэтому в случае возникновения критических ситуаций скорость принятия верных решений существенно увеличится.

Промышленный интернет вещей: преимущества для экономики

Многие авторитетные исследовательские издания заявляют, что промышленный интернет вещей (IIoT) приводит только к качественным изменениям в экономике. Поэтому они выделяют следующие преимущества использования данной технологии:

1. Открытость данных. Применение описываемого технологического подхода открыло доступ к сведениям, которые раньше были закрыты (к информации о технологическом процессе), для всех участников индустриального цикла. Поэтому возникают новые идеи о модернизации этого самого цикла в том или ином контексте, возникают новые услуги и бизнес-модели и др.
2. Экономика совместного пользования. Увеличивается эффективность и производительность предприятий из-за изменения политики использования уже имеющихся оборудования и технологий производства путем простого изменения способа контролировать и управлять ими.
3. Минимальная цена продукта. За счет модернизации и оптимизации производственного процесса и контроля на этапах создания продукта в онлайн-режиме снижаются риски и себестоимость продукта. А это значит, что для заказчика конечная продукция будет стоить дешевле.
4. Доступность малому и среднему бизнесу. Промышленный интернет вещей дает возможность арендовать только часть рабочих технологий или только отдельный их функционал, следовательно, это дешевле, чем полная аренда, а значит, открывает доступ к производственным мощам больших промпредприятий малому и среднему бизнесу.
5. Автоматическое принятие решений. Технологии будут только усложняться, а взаимодействие между отдельными частями экономики и производствами будет только расти, объем получаемых сведений будет только увеличиваться. Поэтому качественный анализ и автоматическое принятие решений по его результатам — это залог быстрого и эффективного взаимодействия между экономическими объектами.

Отрасли экономики, где может применяться промышленный интернет вещей

Исследовательские компании провели анализ организаций, которые начали использовать промышленный интернет вещей в своем производстве. Результатом этих исследований стал «образ» фирмы-клиента, которая могла бы использовать представленную технологию у себя. Такому промпредприятию необязательно содержать все перечисленные ниже условия, одно-два будет достаточно, чтобы уже задуматься.

Условия, когда индустриальные компании могут использовать промышленный интернет вещей:

• когда компания выпускает широкий ассортимент продукции и комплектующих к ней;
• высокий процент производственного брака при невысоком качестве продукции;
• есть необходимость обеспечивать обслуживание уже выпущенной продукции;
• нужно снизить нагрузку на ресурсы предприятия, не уменьшая производства;
• очень энергоемкое производство и нужно уменьшить этот показатель;
• сложный производственный цикл;
• частые незапланированные остановки оборудования из-за неисправностей, которые нужно диагностировать заранее, чтобы этого не допускать;
• нужно увеличить производительность работников предприятия;
• необходимо обеспечить более высокую безопасность работникам предприятия;
• нужно интегрировать широкий спектр дополнительных условий производства;
• и др.

Заключение

Промышленный интернет вещей не стоит путать с обычным интернетом вещей. Обычный интернет вещей — это «умный»: дом, холодильник, чайник, микроволновка, телевизор и т. д., в общем, то, чем мы пользуемся в быту в обычной жизни, но объединенное в единую сеть.

Промышленный интернет вещей применяется на заводах, складах, в научных центрах, крупных производствах и др., его главная задача — облегчить и внедрить автоматизацию в производственный процесс. Раз в нем больше «ответственности», то и ущерба от взлома такой сети будет больше. Поэтому безопасности этого технологического процесса уделяют отдельное внимание, к примеру, шифрование данных в такой сети может происходить по алгоритму AES-256. Это значит, что для того, чтобы расшифровать эти данные, нужно обладать ключом длиной в 256 бит. Ни один злоумышленник в наше время не сможет подобрать такой ключ, даже используя суперкомпьютер.

Промышленный интернет вещей с каждым годом набирает обороты. Компания Gartner опубликовала отчет, где видно, что 2020-й год по сравнению с 2019-м вырос на 21.1% по объему конечных точек, цифра составляет порядка 5.8 млрд точек. В 2020-м году общий рынок интернета вещей оценили в 77.3 млрд долларов, но по словам той же компании, уже в 2021-м году объем вырастет до 84 млрд долларов.

Лидером в применении IIoT является США, а потом Китай, из европейских стран — Германия. В России пока применение этой технологии развивается очень медленными темпами, но все равно растет, к примеру, «рост» в 2020-м году по отношению к 2019-му составил 8%.