Wir stehen kurz vor der vierten industriellen Revolution. In Industrie- und Entwicklungsländern wird es überall auf der Welt eine vollständige Automatisierung der Produktion geben.
Wir kommen mit unglaublicher Geschwindigkeit voran. Vor zehn Jahren waren etwa 500 Millionen Geräte mit dem Netzwerk verbunden. Heute gibt es bereits ungefähr 10-20 Milliarden davon.
Industrie 4.0 wird zu einer Ultra-Automatisierung der Produktionsprozesse, einer Steigerung der Arbeitsproduktivität, des Wirtschaftswachstums und der Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen führen.
Mit der Entwicklung der Informationstechnologie verändert sich die Welt dramatisch. Dauerten früher mehrere Wochen, ein Dutzend Spezialisten und Finanzinvestitionen, um Informationen von den uns umgebenden Objekten zu überwachen und zu erhalten, reichen jetzt eine Plattform und ein paar „Mausklicks“.
IoT-Technologien eröffnen fantastische Geschäftsmöglichkeiten und verändern die Natur des Produkts.
Was ist das Internet der Dinge?
Das Internet der Dinge (Internet der Dinge, abgekürzt IoT) ist ein Konzept, bei dem Geräte zu einem Netzwerk zusammengefasst werden und miteinander interagieren. Dies trägt dazu bei, dass Geräte „intelligent“ sind: Sie sammeln Informationen selbst, geben sie weiter und treffen Entscheidungen.
Sie können den Status von einem Computer oder Telefon aus überwachen und verwalten. Das Internet der Dinge wird im verarbeitenden Gewerbe, in der Landwirtschaft, in der Medizin, in der städtischen Umwelt und im Alltag genutzt.
Die Hauptphänomene des Internets der Dinge:
- Geräte, die in das Netzwerk eintreten und miteinander kommunizieren
- Verbindungsmethode - M2M - dh Maschinen - für - Maschinen, ohne menschliches Eingreifen;
- Arbeiten Sie mit einer großen Datenmenge. Anwendung von Big Data-Technologien.
Die gewonnenen Daten bilden die Grundlage für die Analyse, die Erstellung eines Geschäftsmodells und die Verbesserung der Produktionseffizienz.
„Wenn im zwanzigsten Jahrhundert Daten nur von einer Person in den Computer eingegeben wurden, die zusätzliche Geräte für die Eingabe verwendet hat, dann haben wir es im einundzwanzigsten Jahrhundert bereits mit Geräten zu tun, die selbst Daten sammeln und senden können. Dies ist die Essenz des Internet der Dinge. Daten werden von Geräten ohne menschliches Zutun gesammelt, verarbeitet und übertragen. “
Kevin Ashton ist der Erfinder des Konzepts und des Begriffs des Internet der Dinge (IoT).
Der Hauptunterschied zwischen dem Internet der Dinge und herkömmlichen automatisierten Steuerungssystemen (APCS) in der
Menge der verarbeiteten Daten. Hunderttausende von Signalen werden jede Sekunde an den Server gesendet und sofort verarbeitet. Dank dessen sieht der Benutzer in
Echtzeit den Betrieb der Ausrüstung.
Eine normale SQL-Datenbank kann diese Informationsmenge nicht verarbeiten. Die Verarbeitung dauert zu lange und die Daten sind nicht mehr relevant. Für die IoT-Technologie werden nicht relationale (NoSQL) Datenbanken verwendet. Sie aggregieren nicht die Informationen, die von den Geräten stammen, sondern speichern sie in ihrer ursprünglichen Form, sodass Sie für einen beliebigen Zeitraum Terabytes an Signalen akkumulieren können. Da die Daten nicht aggregiert werden, ist es möglich, ein Slice nach einem beliebigen Parameter zu erstellen und den neuen Algorithmus auf historische Signale anzuwenden, wodurch Sie schnell und flexibel mit Informationen arbeiten können.
Wie hat alles angefangen?
Die Idee, dass Geräte ohne menschliches Eingreifen Informationen miteinander austauschen können, tauchte Ende der 70er Jahre auf. Es dauerte jedoch 20 Jahre, um das erste Gerät an das Netzwerk anzuschließen, und weitere 9 Jahre, um die eigentliche Definition des Internets der Dinge zu formulieren.
Unten finden Sie eine Infografik mit den wichtigsten Punkten in der Entwicklung des Internets der Dinge.
Heutzutage werden alle Kommunikationsformen entweder auf ein Personen-Personen- oder ein Personen-Geräte-Schema reduziert. IoT-Technologien bieten einen "Schritt" in die Zukunft, in dem die Kommunikation in Form einer Maschine - Maschine (M2M) dargestellt wird. Diese einzigartige Technologie ist in der Lage, die uns umgebenden physischen Objekte in einem einzigen System und dieses System in einem System von Systemen zu kombinieren. Es ermöglicht das Verwalten von Objekten, das Empfangen von Informationen und das Antizipieren von Fehlern.
„Das Internet der Dinge verbindet die Objekte um uns herum zu einem System, und dieses System zu einem System von Systemen. Sie tauschen Informationen miteinander aus und arbeiten ohne menschliches Eingreifen in Echtzeit. "
Das Internet der Dinge bietet Unternehmen völlig neue Möglichkeiten zur Verwaltung und Überwachung remote durchgeführter Vorgänge. Damit können Sie remote lokalisierte Objekte vollständig steuern und Informationen ständig an das Data Warehouse übertragen.
Wie kann man mit Daten arbeiten und Geräte verwalten?
Die Benutzerarbeit findet auf der IoT-Plattform statt. Dies ist eine spezielle Umgebung, in der Sie Analysen empfangen, Berichte erstellen, Warnungen konfigurieren und Geräte verwalten können. Auf der Plattform können Sie mit vorgefertigten Lösungen für bestimmte Aufgaben arbeiten: Überwachen von Maschinen, Verwalten von Drohnen und Verfolgen des Standorts von Objekten. Und Sie können Ihre eigenen Lösungen erstellen. Zu diesem Zweck bieten einige Plattformen SDK-Bibliotheken für verschiedene Programmiersprachen an, mit denen Sie eine Anwendung für Ihre Aufgaben schreiben können.
„Vorbeugen ist immer billiger als Reparieren“
Ein schöner Bonus ist das Vorhandensein eines digitalen 3D-Doppel. Dies ist ein dreidimensionales Modell von Abschnitten des Unternehmens, die mit dem Internet der Dinge verbunden sind. Das Doppel zeigt deutlich die Funktionsweise der Geräte: ihre Status und Zustände, die sich auf der Website bewegen.
Die Anmeldung erfolgt je nach Plattform über eine spezielle Anwendung oder über ein Webinterface. Die zweite Option ist praktischer, da Sie von jedem Gerät mit Browser aus arbeiten können.
Das Internet der Dinge in der mechanischen Produktion
Betrachten Sie die Vorteile der Einführung des Internets der Dinge am Beispiel eines Automobilherstellers. Um die Karosserie herzustellen, müssen Sie Metall bearbeiten, Teile miteinander verschweißen und die gesamte Struktur lackieren. Fräs- und Drehmaschinen, Schweißmaschinen und Spritzkabinen arbeiten in der Produktion. Nur 100 Ausrüstungsgegenstände. Das Unternehmen entschied sich für die Anwendung der IoT-Technologie, um die Produktion zu verbessern. Alle Geräte wurden an ein einziges Unternehmensnetzwerk angeschlossen, in dem jede der 100 Maschinen 100 Signale pro Sekunde sendet. Die gesamte Datenmenge wird automatisch an den internen Server des Unternehmens gesendet. Der Zugriff auf diese Informationen wurde dem Werkstattleiter, dem Verfahrenstechniker und dem Reparaturdiensttechniker gewährt.
Der Shop-Manager überwacht den Betrieb des Geräts über die Anwendung in seinem Telefon. Er sieht, welche Maschine gerade das Teil schleift, welches an und gerade steht und welches komplett aus ist. Jede Stunde der Maschine kostet 3.500 Rubel. Das Unternehmen verliert für jede Stunde Ausfallzeit der Geräte den gleichen Geldbetrag. Jedes Teil muss mit einer bestimmten Technologie in bestimmten Modi hergestellt werden, da es sich sonst als defekt oder sogar noch schlimmer herausstellen kann - die Maschine bricht. So überwacht der Shop-Manager ständig den Produktionsfortschritt, findet Engpässe und steigert die Arbeitseffizienz.
Ein Verfahrenstechniker überwacht auch die Produktion von seinem Büro aus. Aber er interessiert sich für andere Dinge: wie viel Zeit jedes Teil hergestellt wird, wie schnell das Werkzeug verbraucht ist. Er sieht, dass Geräte effizienter arbeiten und mehr Teile produzieren können. Der Techniker gibt den Befehl, das Steuerprogramm neu zu schreiben, nach dem die Maschine arbeitet. Jetzt wird das Teil 30% schneller bearbeitet, was bedeutet, dass die Maschine mehr Produkte herstellen wird.
Der Reparaturingenieur hat eine Warnung für sich selbst eingerichtet. Im Falle eines Unfalls erhält er eine Nachricht und kann das Problem schnell lösen. Wenn die Ursache des Fehlers nicht bekannt ist, untersucht der Fachmann die Signalhistorie des Geräts und führt eine Untersuchung des Unfalls durch.
Internet der Dinge in naher Zukunft
Nach Schätzungen von IndustryARC wird der IoT-Markt bis 2021 123 Milliarden US-Dollar erreichen. Angesichts des harten Wettbewerbs werden immer mehr Industrie- und Fertigungsunternehmen damit beginnen, Technologien für das Internet der Dinge zu implementieren.
Die Idee des Internets der Dinge kann die Entwicklung der modernen Welt dramatisch beeinflussen, da viele Produktionsprozesse ohne menschliches Eingreifen stattfinden können.
In naher Zukunft wird das Internet der Dinge das Geschäft und sogar ganze Branchen erheblich verändern. Dieses System wird dazu beitragen, eine Reihe globaler Probleme der modernen Produktion zu lösen.