Σύγχρονες Εφαρμογές IoT: Smart Industrial Manufacturing

Smart Industrial Manufacturing

Smart Industrial Manufacturing

Το Διαδίκτυο των Πραγμάτων δεν αφορά μόνο τις μεταφορές, την υγειονομική περίθαλψη ή τα έξυπνα σπίτια, αλλά λειτουργεί και σε βιομηχανικό περιβάλλον. Τέτοια περιβάλλοντα απαιτούν αξιολόγηση και διατήρηση τεράστιου όγκου δεδομένων, κάτι που προϋποθέτει την σταδιακή κατάργηση παλαιών συστημάτων και την αναδιαμόρφωση των επιχειρησιακών παραδειγμάτων.

Πρόσφατα, μαζί με την ευρεία εφαρμογή τεχνολογιών πληροφορικής στη μεταποίηση, πολλές χώρες εξέδωσαν εθνικές στρατηγικές ανάπτυξης, όπως το National Strategic Plan for Advanced Manufacturing (Η.Π.Α), το Industry 4.0 (Γερμανία) και το Made in China 2025 (Κίνα). Ένας κοινός στόχος αυτών των στρατηγικών είναι η επίτευξη έξυπνης παραγωγής, η οποία απαιτεί τη διαλειτουργικότητα, την ενσωμάτωση και τη συγχώνευση του φυσικού κόσμου και του κυβερνοχώρου.

Ένα μέρος του διαδικτύου των πραγμάτων, προσανατολισμένο στη βιομηχανική παραγωγή συχνά χαρακτηρίζεται ως το βιομηχανικό διαδίκτυο πραγμάτων (Industrial IoT – ΙΙοΤ). Μπορεί να περιγραφεί αφαιρετικά ως η εφαρμογή του IoT σε βιομηχανικό επίπεδο, για την υποστήριξη του ψηφιακού μετασχηματισμού τομέων της βιομηχανίας, όπως είναι η παραγωγή και η μεταποίηση, αλλά και το λιανικό εμπόριο. Αυξάνει τις δυνατότητες ελέγχου, αυτοματοποίησης και διασύνδεσης παραγωγικών συστημάτων, ακόμη και πέρα από τα όρια των επιχειρήσεων, με αποτέλεσμα τον καλύτερο συντονισμό, την εντατικοποίηση της παραγωγής, την εξοικονόμηση παραγωγικών πόρων και την αποφυγή κεφαλαιουχικών δαπανών.

Πέρα από τον έλεγχο της παραγωγής, αν αξιοποιηθεί ο τεράστιος όγκος δεδομένων που παράγεται, με τη βοήθεια εργαλείων ανάλυσης (IoT Analytics και BI – Business Intelligence), μπορεί να παραχθούν χρήσιμες πληροφορίες, οι οποίες μπορεί να αποτελέσουν εργαλείο για τη λήψη επιχειρηματικών αποφάσεων. Η διαφορά του βιομηχανικού από το καταναλωτικό IoT είναι πως το πρώτο αποτελεί μέρος της κρίσιμης λειτουργίας του συστήματος και η ελαττωματική του λειτουργία μπορεί επιφέρει διακοπή της παραγωγής, προκαλώντας οικονομική ζημία. Ως αποτέλεσμα, το IIoT οφείλει να επιδεικνύει εξαιρετικά υψηλή αξιοπιστία, διαθεσιμότητα και ανθεκτικότητα, καθώς και υψηλά επίπεδα ασφάλειας στον κυβερνοχώρο.

Το βιομηχανικό IoT είναι ένας χώρος που συνεχίζει να αναπτύσσεται, με την επιρροή του στη παραγωγή να είναι αδιαμφισβήτητη και τα οφέλη του να αναγνωρίζονται σταθερά από τους ερευνητές του κλάδου και την βιομηχανία. Ο φυσικός κόσμος και ο κυβερνοχώρος της κατασκευής ενοποιούνται στη βάση των CPS (Cyber-Physical Systems) και με την έννοια του MaaS (Manufacturing as a Service) να αναδύεται, η παραγωγή μπορεί πλέον να παρέχεται ως υπηρεσία στους χρήστες. Λόγω της διαλειτουργικότητας και της ανεξαρτησίας που προσφέρουν, οι πλατφόρμες CmaaS (Cloud MaaS) ανοίγουν το δρόμο για έξυπνες εφαρμογές μεγάλης κλίμακας και για παραγωγικές συνέργειες.

[1] Deepak Kumar Sharma and Saakshi Bhargava and Kartik Singhal,2020, Internet of Things applications in the pharmaceutical industry,An Industrial IoT Approach for Pharmaceutical Industry Growth , Chapter 6, p.p. 153-190, July 2020, Academic Press, ISBN: 978-0-12-821326-1,
https://doi.org/10.1016/B978-0-12-821326-1.00006-1

[2] Olof Liberg and Mårten Sundberg and Y.-P. Eric Wang and Johan Bergman and Joachim Sachs and Gustav Wikström,2019, Technical enablers for the IoT,Cellular Internet of Things (Second Edition) , Chapter 17, p.p. 709-730, December 2019, Academic Press, ISBN: 978-0-08-102902-2,
https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102902-2.00017-0

[3] Tao, Fei and Qi, Qinglin, 2019, New IT Driven Service-Oriented Smart Manufacturing: Framework and Characteristics, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, vol. 49, nr. 1, January 2019, IEEE, https://doi.org/10.1109/TSMC.2017.2723764

[4] Xiaoqing F. Liu and Md Rakib Shahriar and S.M. Nahian and Ming C. Leu and Liwen Hu, 2017, Cyber-physical manufacturing cloud: Architecture, virtualization, communication, and testbed, Journal of Manufacturing Systems, vol. 43, nr. 2, April 2017, Elsevier,
https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2017.04.004

[5] Mahmud Hasan and Binil Starly, 2020, Decentralized cloud manufacturing-as-a-service (CMaaS) platform architecture with configurable digital assets, Journal of Manufacturing Systems, vol. 56, nr. 1, July 2020, Elsevier, https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2020.05.017

[6] Chu K., Turatsinze E., Chang K., Zhou Y., Chang F., Wang M., 2021, A Survey of Common IOT Communication Protocols and IOT Smart-X Applications of 5G Cellular, Advances in Intelligent Information Hiding and Multimedia Signal Processing, p.p. 114–122, Springer Singapore, Singapore, ISBN: 978-981-33-6420-2, https://doi.org/10.1007/978-981-33-6420-2_15