BOM

Internet Rzeczy (IoT) w przemyśle – moda czy konieczność?

IoT (Internet of Things) to technologia, która w ostatnich latach zdobywa coraz większą popularność, przekształcając sposób, w jaki różne branże i sektory funkcjonują na co dzień. W codziennym życiu z Internetem Rzeczy mamy do czynienia już w wielu obszarach – inteligentne zegarki, które śledzą naszą aktywność i stan zdrowia, inteligentne miasta, które kierują ruchem i sygnalizacją świetlną na podstawie zapisu danych z kamer. IoT stosujemy także we własnych domach, gdy czujniki ruchu włączają oświetlenie czy termostaty zapobiegają nadmiernemu zużyciu energii.

Szczególną rolę spełnia Internet Rzeczy w przemyśle (IIoT – Industrial IoT) – obszar, gdzie inteligentne urządzenia IoT i systemy do gromadzenia danych mogą znacząco usprawnić procesy, zwiększyć efektywność i obniżyć koszty operacyjne. Czy Internet Rzeczy IoT jest już powszechnie stosowany w branży produkcyjnej? Jakie są korzyści z wdrożenia i wykorzystania IoT? Jakie wyzwania stoją przed przedsiębiorstwami w tej rewolucji technologicznej?

Internet Rzeczy w przemyśle - rozwiązania IoT
Internet Rzeczy w przemyśle – rozwiązania IoT

Jak działa IoT w przemyśle?

Przez Industrial Internet of Things (Przemysłowy Internet Rzeczy) rozumie się sieć połączonych ze sobą urządzeń przemysłowych, które mogą gromadzić dane i wymieniać je między sobą bez konieczności bezpośredniej ingerencji człowieka, najczęściej za pośrednictwem Internetu. Technologia IoT umożliwia przesyłanie danych w czasie rzeczywistym, co pozwala na pełną automatyzację procesu gromadzenia i automatyczną wymianę danych. Na podstawie danych pozyskanych z inteligentnych urządzeń IoT możliwe jest podejmowanie trafnych decyzji, które przekładają się na wydajność operacyjną. Jeśli w proces przetwarzania danych pozyskanych z rozwiązań IoT zastosuje się algorytmy sztucznej inteligencji i machine learning czy Big Data (czyli procesy uczenia maszynowego na podstawie ogromnych ilości danych), to zastosowanie technologii IoT przekłada się na jeszcze szersze obszary wykorzystania i pojawia się z tego tytułu jeszcze więcej korzyści.

Przetwarzaj dane i wykorzystuj technologię IoT w platformie XPRIMER

Najczęściej IoT w przemyśle wykorzystywane jest do monitorowania, zarządzania i analizy danych z maszyn, systemów produkcyjnych, a także do zarządzania wewnętrznym łańcuchem dostaw.

Obszary zastosowania Internetu Rzeczy w przemyśle

IoT ma wiele różnych zastosowań w przemyśle, które przynoszą realne korzyści przedsiębiorstwom. Najważniejsze obszary, w których IoT ma szczególne znaczenie, to:

  1. Monitorowanie maszyn i sprzętu: Dzięki urządzeniom IoT zamontowanym na maszynach, możliwy jest bieżący monitoring stanu technicznego parku maszynowego. W wybranych przypadkach możliwe jest także zdalne sterowanie maszyną lub innymi urządzeniami, a wykorzystanie sztucznej inteligencji do automatycznych procesów sterowania może przyczynić się do zwiększenia wydajności procesów.

  2. Inteligentne utrzymanie ruchu: Dzięki gromadzonym danym systemy nadzorujące pracę maszyn mogą np. przewidywać awarie (predicitve maintenance) i sugerować działania serwisowe po to, aby zmniejszyć ryzyko kosztownych przestojów i napraw, wydłużyć żywotność sprzętu, a także wpłynąć na wyższy poziom bezpieczeństwa pracowników.

  3. Optymalizacja produkcji: IoT pomaga w zbieraniu szczegółowych i ogromnych ilości danych o procesach produkcyjnych, co może pomóc Twojej organizacji w lepszym zarządzaniu zasobami, identyfikacji wąskich gardeł i punktów krytycznych, wpływających na istniejące procesy produkcyjne, a przez to pozwala na podejmowanie trafnych decyzji biznesowych opartych o dane dostępnych z dowolnego miejsca.

  4. Zarządzanie łańcuchem dostaw: urządzenia IoT i technologia IoT pozwala śledzenie towarów w czasie rzeczywistym, dzięki czemu firmy mogą lepiej kontrolować łańcuchy dostaw, przewidywać i reagować na ewentualne opóźnienia i optymalizować transport.

  5. Zarządzanie energią: dane IoT pochodzące z czujników przesyłane w czasie rzeczywistym do różnych systemów, umożliwiają monitorowanie zużycia mediów i optymalizację ich wykorzystania, co przekłada się na mniejsze koszty operacyjne i zmniejszenie śladu węglowego.

Koncepcja IoT w przemyśle

Wyzwania i ryzyka z wdrożeniem IoT w przemyśle

Implementacja IoT (Internet of Things) w przemyśle może przynieść firmom ogromne korzyści, ale wdrażanie IoT wiąże się również z licznymi wyzwaniami i ryzykami, które przedsiębiorstwa muszą wziąć pod uwagę. Przemysł, w którym działają złożone systemy produkcyjne, wymaga szczególnej uwagi na etapie planowania, instalacji i zarządzania technologią IoT.

Bezpieczeństwo danych

Koncepcja IoT wiąże się z gromadzeniem i wymianą dużej ilości danych w czasie rzeczywistym. Wrażliwe informacje dotyczące produkcji, strategii operacyjnych oraz zarządzania zasobami są niezwykle cenne, ale i podatne na ataki cybernetyczne, które mogą mieć różnorodny cel i charakter.

Do głównych zagrożeń w zakresie bezpieczeństwa danych należą ataki hakerskie z zewnątrz, typu malware lub ransomware, które mogą zaszyfrować dane lub wprowadzić wirusy do urządzeń. Otwarte lub niewłaściwie zabezpieczone sieci mogą umożliwić nieuprawnionym osobom dostęp do systemów przemysłowych, co może skutkować kradzieżą danych lub sabotowaniem procesów.

Dlatego przy wdrożeniu rozwiązań opartych o IoT szczególną uwagę przywiązuje się do bezpieczeństwa systemu w kontekście wydzielenia go do osobnego szczególnie chronionego środowiska. Stosuje się także najnowocześniejsze technologie szyfrowania przesyłanych danych, a praca w sieci danych uwarunkowana jest bardzo rozbudowanymi i restrykcyjnymi politykami dostępu.

Przeczytaj artykuł na temat bezpieczeństwa danych w komunikacji z maszynami

Aktualność i kompatybilność zasobów IoT i sposobów wymiany danych

Samo wdrożenie przemysłowego Internetu Rzeczy w przedsiębiorstwie wymaga zakupu i instalacji urządzeń, a często wiąże się także z modernizacją istniejącej infrastruktury. Należy jednak pamiętać, że inwestycja w IoT to proces, gdyż w miarę rozwoju przedsiębiorstwa, zmian w technologiach, konieczne może być rozszerzenie IoT o nowe komponenty. Wówczas istotnym staje się kompatybilność nowych i starych urządzeń, w szczególności protokołów wymiany danych. Urządzenia IoT, czujniki IoT i inne zasoby wymagają regularnych aktualizacji, konserwacji i opieki technicznej, aby utrzymać niezawodność i bezpieczeństwo systemu.

Gromadzenie i analiza dużej ilości danych

Zastosowanie IoT generuje ogromne ilości danych, które są przesyłane, przetwarzane, analizowane i wykorzystywane do podejmowania decyzji. Wymaga to odpowiedniej jakości zasobów IT, które charakteryzować się będą odpowiednimi parametrami technicznymi. Poza tym konieczne są odpowiednie narzędzia i kompetencje do zarządzania i przetwarzania dużej ilości danych.

Ryzyko techniczne i awaryjność systemów

Ilość i różnorodność połączonych urządzeń IoT wiąże się z tym, że mogą być podatne na awarie lub błędy techniczne. Wysoki stopień złożoności przemysłowych systemów IoT zwiększa ryzyko wystąpienia problemów technicznych. Wymaga to specjalistycznego zespołu, który będzie mógł szybko reagować na awarie.

Wszelkie usterki urządzeń IoT, które nie są szybko wykryte i usunięte, mogą wpłynąć na cały proces produkcyjny. Przestoje w produkcji spowodowane problemami z systemami IoT mogą prowadzić do strat finansowych oraz opóźnień.

Wielość standardów

IoT to stosunkowo nowa technologia, a standardy dotyczące jej stosowania w przemyśle wciąż są w fazie dynamicznego rozwoju. W systemach IoT istnieje wiele standardów komunikacji, które umożliwiają wymianę danych między urządzeniami – są to m.in. MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), Modbus, RESTful Web API, Representational State Transfer (REST), AMQP (Advanced Message Queuing Protocol) czy SNMP (Simple Network Management Protocol).

W celu ujednolicenia standardów komunikacyjnych pomiędzy maszynami powstała organizacja OPC Foundation, która odpowiada za rozwój i utrzymanie standardu OPC UA, służącego do bezpiecznej i niezawodnej wymiany danych w przestrzeni automatyki przemysłowej oraz w innych gałęziach przemysłu. OPC UA to otwarty standard, który umożliwia wymianę danych między różnorodnymi platformami przemysłowymi, niezależnie od producenta sprzętu. Działa na zasadzie modelu klient-serwer, gdzie serwerem może być dowolne urządzenie zgodne ze standardem, a klientem oprogramowanie do zbierania danych, takie jak systemy SCADA, czy MES. OPC UA pozwala na integrację różnych urządzeń i umożliwia przesyłanie danych w czasie rzeczywistym, co sprawia, że jest wszechstronnym rozwiązaniem do zarządzania komunikacją w systemach automatyki.

Wyzwania związane z zarządzaniem zmianą i kwalifikacjami pracowników wykorzystujących technologię IoT

IoT wprowadza nowe technologie, które mogą wymagać znaczącej zmiany w sposobie zarządzania i organizacji pracy w firmie. Pracownicy muszą być odpowiednio przeszkoleni do obsługi systemów IoT, co wiąże się z dodatkowymi inwestycjami, tj. kosztami oraz czasem.

Należy także pamiętać, że wdrożenie nowych technologii często spotyka się z oporem pracowników, zwłaszcza jeśli oznacza to zmiany w ich codziennych obowiązkach lub zautomatyzowanie niektórych zadań. Niektórzy z pracowników mogą negatywnie reagować na zautomatyzowanie kontroli nad ich pracą. Zatem wdrożenie IoT wymaga odpowiedniego podejścia do zarządzania zmianą, aby zminimalizować opór i ułatwić adaptację pracowników do nowych technologii.

Dodatkowo niezbędna jest inwestycja w szkolenia pracowników, aby mogli efektywnie korzystać z nowych technologii IoT.

Sprawdź, jak platforma XPRIMER wykorzystuje sztuczną inteligencję i uczenie maszynowe

Przemysłowy Internet Rzeczy w Polsce

Wdrażanie technologii Industrial Internet of Things (IIoT) w polskich przedsiębiorstwach produkcyjnych pozostaje na początkowym etapie, choć z roku na rok rośnie zainteresowanie jej możliwościami. Dane rynkowe pokazują, że w Polsce segment technologii IIoT rośnie rok do roku o 20% (dane z jesieni 2024 r.) i spodziewany jest jeszcze bardziej dynamiczny wzrost w następnych latach. Jest to związane z tym, że coraz więcej procesów w firmach produkcyjnych może być lepiej zarządzana i bardziej wydajna dzięki zastosowaniu Internetu Rzeczy.

Mimo dużego potencjału IIoT wiele polskich firm boryka się z barierami, takimi jak brak odpowiednich zasobów i przestarzały sprzęt produkcyjny, co utrudnia pełne zintegrowanie IIoT z systemami informatycznymi. Często wymaga to modernizacji infrastruktury oraz dostosowania jej do wymogów Przemysłu 4.0. Brakuje też nadal świadomości oraz zrozumienia złożoności technologii IoT, a także narastające obawy związane z bezpieczeństwem danych.

Gromadzenie danych z maszyn i Internet Rzeczy w XPRIMER
Gromadzenie danych z maszyn i Internet Rzeczy w XPRIMER

Przyszłość IoT w przemyśle

Obecnie IoT stało się jednym z głównych trendów technologicznych w przemyśle, mającym fundamentalny wpływ na funkcjonowanie fabryk, magazynów, logistyki i zarządzanie łańcuchami dostaw. W nadchodzących latach rozwój IoT będzie napędzany przez nowe technologie, większe możliwości analizy danych oraz rosnącą automatyzację procesów.

Wzrost integracji IoT i AI

Jednym z kluczowych kierunków rozwoju IoT w przemyśle jest integracja ze sztuczną inteligencją (AI). Wykorzystanie zaawansowanych algorytmów AI i uczenia maszynowego, które przetwarza duże ilości danych w czasie rzeczywistym w połączeniu z automatyzacją procesów poprawi szybkość reakcji na pojawiające się zmiany, podniesienie jakość podejmowanych decyzji i wpłynie na obniżenie kosztów.

Rozwój Przemysłu 4.0 i inteligentnych fabryk

Rozwój IoT idzie w parze z duchem koncepcji Przemysłu 4.0, która mówi o inteligentnych fabrykach, gdzie maszyny, systemy i zasoby komunikują się między sobą i są w pełni zintegrowane w czasie rzeczywistym. IoT umożliwia gromadzenie i wymianę ogromnych ilości danych z maszyn, co pozwala na jeszcze dokładniejsze monitorowanie procesów i lepsze zarządzanie produkcją. Wraz z rozwojem komunikacji pomiędzy urządzeniami IoT i szerszego zastosowania automatyzacji procesów, ograniczona zostanie konieczność ingerencji człowieka.

Usprawnienia w logistyce i zarządzaniu łańcuchem dostaw

IoT znajduje coraz więcej zastosowań w logistyce i zarządzaniu łańcuchem dostaw. Inteligentne czujniki i technologie śledzenia pozwalają na monitorowanie produktów i zasobów na każdym etapie drogi – od surowca po finalny produkt dostarczony do klienta. W przyszłości dane z IoT będą lepiej zintegrowane z systemami ERP i SCM, co umożliwi bieżące monitorowanie i szybsze reagowanie na zmiany lub zakłócenia w dostawach. Takie rozwiązania zwiększą przejrzystość i elastyczność łańcucha dostaw, co będzie kluczowym w kontekście globalnych wyzwań gospodarczych.

Zrównoważony rozwój i redukcja śladu węglowego

IoT przyczynia się również do promowania idei zrównoważonego rozwoju w przemyśle. Przykładami wykorzystania już dziś jest optymalizacja zużycia energii, zarządzanie odpadami czy monitorowanie emisji zanieczyszczeń. IoT pozwala na monitorowanie tych wskaźników w czasie rzeczywistym, a tym samym umożliwia firmom skuteczniejsze działania na rzecz redukcji śladu węglowego i ochrony środowiska. Prognozy wskazują, że w najbliższych latach na ten obszar będzie kładziony coraz większy nacisk.

IoT w przemyśle

Podsumowanie

Internet Rzeczy stał się nieodłącznym elementem cyfrowej transformacji przemysłu. Coraz więcej firm wdraża rozwiązania IoT i dzięki temu rośnie ich potencjał efektywnościowy i konkurencyjność.

Internet Rzeczy IoT to technologia, która na naszych oczach rewolucjonizuje przemysł, oferując firmom nowe możliwości optymalizacji, automatyzacji i zarządzania procesami. Pomimo wyzwań związanych z wdrożeniem IoT, korzyści w postaci większej efektywności, oszczędności i bezpieczeństwa są na tyle znaczące, że stają się głównym motorem zmian technologicznych w przemyśle.

IoT to kluczowy element przyszłości rozwoju przemysłu i inwestycja, która – wdrożona odpowiedzialnie – może przynieść znaczące korzyści przedsiębiorstwom, zwiększając ich konkurencyjność na rynku.

IoT w przemyśle

Poruszane zagadnienia