W raporcie IDC „Worldwide Semiannual Internet of Things Spending Guide” wartość polskiego rynku IoT w 2014 roku została oszacowana na 1,5 mld dolarów, a do przyszłego roku ma się ona podwoić. Jak rozwija się obszar Internetu Rzeczy w przedsiębiorstwach produkcyjnych w Polsce? Jak wdrażać tego typu systemy i jakich błędów należy unikać?
Rozmowa z Janem Skowrońskim, kierownikiem działu badań i rozwoju firmy DSR S.A.
Jesteście dostawcą oprogramowania przemysłowego – czy w codziennej działalności znajdujecie potwierdzenie wyników badania IDC? Czy można zaobserwować zwiększone zainteresowanie technologiami Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT) wśród polskich firm?
Tak, taki trend potwierdzają również nasze obserwacje. Monitoring maszyn, analiza wydajności pracowników, zapobieganie przestojom i awariom przy wykorzystaniu konserwacji zapobiegawczej to tematy, które w ostatnich miesiącach są chętnie dyskutowane. Co prawda panuje jeszcze pewien chaos: nie każdy wie, co kryje się za IoT, ale każdy już o nim mówi. Przedstawiciele firm produkcyjnych szukają odpowiedzi na pytanie o to, jak wykorzystać IIoT w efektywnej produkcji i w jaki sposób czerpać korzyści z tych technologii. To zainteresowanie coraz częściej przekuwa się na konkretne działanie. W DSR już od pewnego czasu wdrażamy rozwiązania oparte o Internet Rzeczy w realizacji produkcji, monitoringu maszyn, monitoringu przepływu materiałowego oraz utrzymaniu ruchu.
Jakie dane z maszyn można analizować?
Różne, aczkolwiek należy zawsze zadać fundamentalne pytanie: po co? Najpierw powinniśmy określić cel, a następnie kroki, jakie doprowadzą nas do jego realizacji. Jeżeli maszyna ma wbudowany sterownik, to możemy pozyskiwać z niego dane, możemy również zainstalować własne czujniki. Przykładowo jeśli chcemy określić wskaźnik OEE wybranej maszyny, to musimy monitorować jej czas dostępności i pracy, przestoje, awarie, liczbę wyprodukowaną oraz liczbę braków. Te wszystkie dane można uzyskać bez większego problemu. Po ich przetworzeniu wyłania się wartość wskaźnika, np. 72%. I co nam to mówi? Że może być lepiej. Że możemy zaoszczędzić, albo wręcz zarobić. Tylko jak?
IoT to już dzisiaj rzeczywistość – w 2016 roku w Polsce aktywnych było już ponad 2,2 miliona kart SIM używanych wyłącznie do komunikacji z maszynami
I tutaj zaczyna się właściwa analiza. Musimy sprawdzić, czy wpływ na obniżenie efektywności ma jakość pracy, wydajność czy może awaryjność maszyny. Następnie musimy zastanowić się, w jaki sposób poprawić wyniki. Jeżeli zawodzi jakość pracy, to być może trzeba wykorzystać IoT do konserwacji zapobiegawczej i wykonywania przeglądów, zanim maszyna zacznie produkować wadliwe wyroby.
Dodam, że wdrożenie rozwiązań opartych o IoT przyniesie korzyści tam, gdzie są one realne do osiągnięcia, gdzie można coś usprawnić, naprawić albo czemuś zapobiec. Kolekcjonowanie dużych ilości danych bez uzyskania konkretnych informacji mija się z celem.
W jakich obszarach IIoT może zmienić sposoby działania zakładów oraz utrzymanie ruchu w fabryce? Jakieś konkretne przykłady?
Prawdziwą rewolucją jest zastosowanie IIoT w zapobiegawczym utrzymaniu ruchu. Nikomu nie trzeba tłumaczyć, jak ważne jest zapobieganie awariom maszyn w fabryce. W mediach już kilka lat temu pojawiły się artykuły mówiące o tym, jak ważne jest monitorowanie pracy silników elektrycznych w celu zachowania ciągłości procesów produkcyjnych. Wykorzystanie specjalnych czujników drgań harmonicznych i analiza strumienia danych daje szerokie możliwości w zakresie wykrywania i identyfikacji konkretnych usterek, zanim dojdzie do uszkodzenia całej maszyny i w konsekwencji wstrzymania procesu produkcyjnego.
Oczywiście nie zawsze można zapobiec awarii. W takich przypadkach istotne jest to, aby mieć wszystkie informacje na temat przyczyn usterki i na ich podstawie móc szybko przywrócić sprawność maszyny.
Podam tu bardzo ciekawy przykład tego, jak IIoT pozwoliło u jednego z naszych klientów wykryć przyczyny zdarzających się co jakiś czas kosztownych awarii maszyn CNC. Lokalizacja kilkunastu operatorów obsługujących maszyny oraz monitoring parametrów ich pracy pozwoliły stwierdzić, że wszystkie nieprawidłowości w działaniu sprzętu, w konsekwencji prowadzące do awarii, pojawiały się gdy operatora nie było przy stanowisku pracy. Wystarczyło przeanalizować powody, dla których operatorzy opuszczali swoje stanowiska i dopilnować, aby maszyny CNC pracowały pod ciągłym nadzorem.
Chciałbym tu zwrócić uwagę na jedną istotną kwestię. Najczęściej mówimy o utrzymaniu ruchu w przedsiębiorstwach produkcyjnych w kontekście utrzymania ruchu (konserwacji), napraw oraz remontów maszyn i urządzeń. Warto jednak patrzeć na ten problem szerzej i zastanowić się, czy awaria infrastruktury sieciowej albo samego oprogramowania nie powoduje większych strat niż awaria pojedynczej maszyny? Istnieją już bardzo dobre mechanizmy typu APM (Application Performance Management) pozwalające na monitoring i analizę pracy oprogramowania komputerowego i automatyczne wykrywanie anomalii w jego pracy.
Jakie firmy decydują się na wdrażanie IIoT i co stanowi tutaj główną barierę?
Sądzę, że jest tym świadomość. Branża nie ma tutaj znaczenia, ponieważ w każdym przypadku IIoT może przynieść wymierne korzyści. Moim zdaniem największą barierą utrudniającą adaptację IIoT jest brak tej świadomości albo jej niewystarczający poziom. Również brak informatyzacji paradoksalnie nie jest tu problemem. Rozwiązania informatyczne świadczone jako usługa pozwoliły zapomnieć o pojawiającej się kiedyś granicy finansowej, która często była barierą nie do przejścia. Rozwiązania chmurowe nie wymagają znaczących inwestycji, a korzyści z ich wykorzystania pojawiają się bardzo szybko.
Przed implementacją powinno się określić, gdzie fabryka ponosi największe straty i w jakim stopniu chce się je zminimalizować. Bez rachunku zysków i strat nie powinno się wdrażać przemysłowego Internetu Rzeczy. Jeśli może on przynieś konkretne korzyści, to inwestycja szybko się zwróci. Bez znaczenia czy jest to mała czy duża fabryka.
Jakie błędy popełniane są najczęściej przy wdrażaniu IIoT i jak można ich uniknąć?
Ja widzę trzy takie podstawowe błędy. O dwóch już wcześniej wspomniałem – mam na myśli zbieranie danych bez wcześniej ustalonego celu i wdrażanie zamkniętego oprogramowania, które daje nam określoną informację, ale nie wskazuje co z nią dalej zrobić. Trzecim istotnym błędem jest wdrażanie oprogramowania w całości na własnej infrastrukturze, co uniemożliwia jej monitoring w przypadku awarii.
Jan Skowroński jest absolwentem Wydziału Informatyki Politechniki Wrocławskiej o specjalności „Inteligentne systemy informatyczne” oraz ekspertem w dziedzinie integracji systemów ERP, APS, MES, SFC.
Czym należy kierować się przy wyborze dostawcy rozwiązania IIoT?
Warto postawić na doświadczonych partnerów. To niby truizm, ale w kontekście relatywnie nowej technologii, wartość nie do przecenienia. Wdrożenie rozwiązań IoT może następować etapami. Same narzędzie pozwalające na określenie OEE pomoże wprawdzie określić stan efektywności, ale to nie wystarczy, aby ten parametr poprawić. Najczęściej rozwiązania takie umożliwiają nam otrzymanie określonej informacji, np. o wydajności linii produkcyjnej, jednak najważniejszy jest sposób, w jaki tę wiedzę wykorzystamy i to, czy firma odpowiedzialna za implementację podejdzie do niej kompleksowo, pomagając w realizacji założonych celów.
Z jakich rozwiązań korzystacie w zakresie wdrożeń IoT?
W tej chwili wszystkie nasze rozwiązania, tj. firmy DSR, bazujące na IoT wykorzystują komponenty Microsoft. Są to zaawansowane, elastyczne platformy chmurowe, o wysokiej skalowalności. Z łatwością dopasowują się one do bieżących potrzeb przedsiębiorstw i pozwalają na przetwarzanie danych oraz ich agregację w czasie rzeczywistym. Warto również zwrócić uwagę na technologię uczenia maszynowego, którą wykorzystujemy do predykcyjnej konserwacji maszyn i komponenty umożliwiające analizę obrazu w czasie rzeczywistym. Microsoft ma wyjątkowo atrakcyjną ofertę w tym zakresie.
Warto również zobaczyć: Worldwide Spending on the Internet of Things Forecast to Reach Nearly $1.4 Trillion in 2021, According to New IDC Spending Guide
