×

Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT) “ Akıllı Üretim İşletmesi Evrimi ”

IOT

 

Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT)

 

“ Akıllı Üretim İşletmesi Evrimi ”
Yazı Dizisi-1
John Conway


Özet

Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT), yenileriyle değiştirmek için mevcut otomasyon sistemlerini söküp atmak demek değildir. Buradaki potansiyel, otomasyon sistemlerini kurumsal planlama, programlama ve ürün kullanım ömrü sistemleriyle birleştirme becerisinde yatar. Bu yazı, daha fazla iş kontrolü sağlayabilmek için bu bağlantının eksiksiz bir kurumsal değer zinciri dahilinde nasıl uygulanabileceğini analiz etmektedir. Ayrıca uzmanlar, IIoT uygulamasının temel hususlarına ilişkin bakış açılarını sunmaktadır.
Giriş
Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT), sık sık endüstrinin yüzünü derinden değiştiren bir devrim olarak sunulur. Aslında, köklerini 15 yıldan daha uzun zaman önce vizyon sahibi otomasyon tedarikçileri tarafından geliştirilen teknolojilerden ve işlevlerden alan bir evrimdir. Gerekli global standartlar gelişirken, IIoT'nin tam potansiyelini anlamak bir 15 yıl daha alabilir. Bu süre içerisinde endüstrideki değişiklikler daha da kapsamlı hale gelecektir. İyi haber ise, son kullanıcıların ve makine tasarımcılarının teknolojiye ve insanlara yaptıkları mevcut yatırımlarını geliştirirken yeni IIoT teknolojilerinden faydalanabilecek olmasıdır. "Söküp at ve değiştir" yaklaşımı yerine "paketle ve yeniden kullan" yaklaşımını kullanan IIoT çözümleriyle tanışmak, daha fazla iş kontrolü sağlayacaktır. Bunun yanı sıra, bu ölçülü yaklaşım, evrimi daha verimli, daha güvenli ve sürdürülebilir bir akıllı üretim işletmesine doğru yönlendirecektir.
IIoT mega trendinin ortaya çıkışı, endüstriyel tesislerin işletilmesinden sorumlu olan hissedarlar için hem umut hem de kafa karışıklığı yaratmıştır. Erken dönemdeki heyecanın büyük kısmı, mevcut otomasyon platformlarındaki teknolojik gelişmelerin etkisi üzerine yoğunlaşmıştır.

Ancak IIoT potansiyelini anlamanın zorluklarından biri, çok geniş kapsamlı uygulamalardır. Örneğin, akıllı işletme kontrolü alanında, bir uygulamanın kitlesel özelleştirmesine ve büyüklüklerine olanak veren, kendiliğinden düzenlenen makineleri ve varlıkları göreceğiz. Varlık performansı kapsamında, giderek artan sayıdaki uygun maliyetli ve akıllı sensörlerden gelen verilerin toplanması ve analizi, iş performansını ve varlıkların çalışma süresini arttıracaktır. "Sayısı arttırılmış" yeni nesil çalışanlar; mobil teknolojiler ve yükseltilmiş gerçeklik dahil olmak üzere son teknolojileri geliştirecektir. İşletme bünyesinde bilgiye daha kolay erişim sayesinde, iş çok daha basit hale gelirken üretim sistemleri daha karlı olacaktır.

Bu zorlukların bazıları kısa ya da orta vadede uygulayabilirken, diğerleri yeni uluslararası IIoT standartlar kuruldukça son kullanıcıların ve OEM'lerin mevcut eski sistemlerine adım adım yeni işlevler eklemesiyle aşamalı bir evrim gerektirir.
Tanım
Dünyanın IIoT vizyonu , akıllı bağlantılı varlıkların (nesnelerin) daha geniş bir sistemin ya da akıllı üretim işletmesini oluşturan sistemlerin bir parçası olarak çalıştığı bir vizyondur. "Nesneler", basit algılama ve çalıştırmadan kontrole, optimizasyona ve tam otonom çalışmaya kadar çeşitli akıllı işlevsellik seviyelerini içerir.

Akıllı üretim işletmesi, tümü çekirdek bünyesinde barındırılan daha yüksek zekâ seviyelerine sahip akıllı makineler, tesisler ve operasyonlardan oluşur. Bağlantılı sistemler, cihazlara ve bilgilere güvenli erişim sağlayan açık ve standart internet ve bulut teknolojilerine dayanır. Bu da "büyük verilerin" daha büyük kurumsal değer sağlamak için yeni ve gelişmiş araçlarla ve mobil teknolojiler için işlenmesine olanak verir. Bunun karşılığında, verimlilik ve karlılık gelişmeleri, daha fazla siber güvenlik ve yenilik, daha iyi güvenlik yönetimi ve performans ile daha az CO2 emisyonları etkisi sağlanır.

Akıllı Üretim İşletmesi

IIoT'nin uzun vadeli etkisinin bazen tahmin edilmesi güç olmasına rağmen, üç belirgin operasyonel ortam, akıllı üretim işletmesinin ortaya çıkması için tabloyu düzenleyecektir.

Akıllı Kurumsal Kontrol – IIoT teknolojileri, akıllı bağlantılı makinelerin ve akıllı bağlantılı üretim varlıklarının kısıtlı entegrasyonunu daha geniş bir kurumsallıkla etkinleştirecektir. Bu da daha esnek ve verimli, dolayısıyla daha karlı bir üretimi kolaylaştıracaktır. Akıllı kurum kontrolü, orta ve uzun vadeli bir eğilim olarak görülebilir. Uygulanması karmaşıktır ve BT ile İT sistemlerinin yakınlaşmasını sağlamak için yeni standartların oluşturulmasını gerektirecektir.
Varlık Performansı Yönetimi – Uygun maliyetli kablosuz sensörlerin , kolay bulut bağlantısının (WAN dahil olmak üzere) ve veri analizlerinin yaygınlaşması, varlık performansını geliştirecektir. Bu araçlar, verilerin kolayca sahadan toplanmasına ve gerçek zamanlı olarak hayata geçirilebilir bilgilere dönüştürülmesine olanak sağlar. Bu da daha iyi iş kararları ve geleceğe yönelik karar verme süreçleriyle sonuçlanır.

Daha Fazla Operatör – Geleceğin çalışanları, verimliliği arttırmak için mobil cihazlar, veri analizleri ve daha fazla gerçek ve şeffaf bağlanabilirlik kullanacaktır. Yüksek doğum oranlarına bağlı olarak emeklilikteki hızlı artış nedeniyle insan merkezli operasyonlarda daha az nitelikli çalışan kaldığı için, bunların yerlerine gelen daha genç tesis işçilerinin bilgiye ihtiyacı olacaktır. Bu bilgiler, bu işçilerin tanıdığı gerçek zamanlı bir formda sunulacaktır. Dolayısıyla tesis, daha fazla kullanıcı odaklılık ve daha az makine odaklılık yoluna doğru gider.

Bu üç alanın birbirine yakından bağlı ve pek çok açıdan birbirlerine dayalı olmasına rağmen, aynı zamanda farklılıkları da bulunmaktadır. Örneğin, bunların uygulanabileceği zaman cetvelleri ve hedefledikleri otomasyon piyasası segmentleri aynı değildir.

İşbirlikçi robot teknolojisi ve 3D yazdırma olmak üzere IIoT tartışmasıyla ilgili olan iki alan daha bulunmaktadır ancak bunlar, özel teknolojiler oldukları ve bütün üretim işletmelerine uygulanamayacakları için bu yazıda anlatılmamıştır.

Akıllı İşletme Kontrolü
Yeni nesil IIoT sistemlerinin en büyük potansiyel avantajlarından biri de kurumsal siloların bozulmasıdır. Teknolojiler; üretim sistemlerinin ve ERP sistemlerinin, Ürün Kullanım Ömrü Yönetimi (PLM) sistemlerinin, Tedarik Zinciri Yönetimi ve Müşteri İlişkileri Yönetimi (CRM) sistemlerinin daha yakın entegrasyonuna olanak verecektir (bkz. Şekil 1). Günümüzde bu sistemler, birbirlerinden bağımsız şekilde yönetilmektedir, bu da işletmenin bütün tablosunun görülmesine engel olmaktadır. Bu tür bütüncül bir yaklaşımın işletmeler için yüzde 26'ya varan oranlarda devasa bir verimlilik kazancı sağlayacağına inanılmaktadır.

Şekil 1

 

Şekil 1
Bütüncül işletme kontrolü, kurumsal siloları yıkar ve daha iyi iş kontrolü sağlar.
Bütüncül işletme kontrolü, kurumsal siloları yıkar ve daha iyi iş kontrolü sağlar.


Akıllı işletme kontrolü, mevcut otomasyon sistemlerinin tamamen yeni sistemlerle değiştirilmesi demek değildir. Bunun yerine, mevcut otomasyon sistemlerinin işletme, kullanım ömrü ve değer zinciri sistemlerine bağlanması anlamına gelir. Bu da bütün üretim işletmesini optimize eder ve çok daha yüksek oranda bir iş kontrolü sağlar.
Daha sıkı entegrasyon, işletmelerin yalnızca daha verimli olmasını sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda daha fazla esneklik ve değişken piyasa koşullarına yanıt verebilirlik sayesinde işletmeleri daha karlı hale de getirecektir. Kontrol kavramı, fiziksel bir parametrenin gerçek zamanlı kontrolünden hem fiziksel hem de fiziksel olmayan parametreler dahil olmak üzere bütün kurumun doğru zamanlı kontrolüne doğru genişleyecektir. Bunun avantajları arasında siber tehditlere karşı korumayı geliştirme becerisi, daha fazla yenilik ve güvenlik, performans ve çevre etkilerini daha iyi yönetme becerisi yer alacaktır.
“Bütüncül işletme kontrolü, ‘söküp at ve değiştir’ yaklaşımı yerine ‘paketle ve yeniden kullan’ yaklaşımıyla elde edilecektir.”
Akıllı işletme kontrolü örneklerinin arasında şunlar bulunmaktadır: kitlesel özelleştirme ve büyüklükler, ürün iptallerinin boyutunun azaltılması, üretim süreci dahilinde hatalı ürünlerin daha erken tespit edilmesi ve hataların kaynaklarının ortadan kaldırılması için ürün tasarımının değiştirilmesi, üretim planlamasının hava durumu tahminlerine göre değiştirilmesi, üretim planının/yöntemlerinin ham maddelerin peşin fiyatına göre değiştirilmesi.

Varlık Performansı
Enerji yönetimi ve tahmini bakım gibi varlık performansı yönetim uygulamaları, endüstri için yeni değildir ancak uygulama maliyeti nedeniyle sınırlı derecede yükselebilmişlerdir. Fiziksel bağlanabilirliğin maliyetleri (sensörlerin kablo bağlantısının maliyeti) ve mantıksal bağlanabilirlik (mevcut sistemlerle entegrasyon) bu konuda caydırıcı olmuştur. Kablosuz IP bağlanabilirliği ve bulut tabanlı mimariler, artık bu maliyet engellerinin üstesinden gelmektedir. Bunun yanı sıra, basit, küçük ve düşük maliyetli sensörlerden oluşan yeni bir nesil doğmaktadır; sonuç olarak yeni nesil IIoT sistemleri varlık performansı alanında yenilikçi çözümler sağlayacaktır (bkz. Şekil 2).

Şekil 2

Şekil 2
Varlık performansı; büyük veriler ile analizleri ve uygun maliyetli kablosuz teknolojileri güçlendiren yeni performans yönetimi uygulamalarının benimsenmesini hızlandırmaktadır.


Koşullu izleme/tahmini bakım örneğini düşünün. Bakım gerektirmeyen ekipmanların muhafaza edilmesiyle veya er ya da geç arıza yapıp üretimde beklenmeyen çalışmama sürelerine neden olan ekipmanların ihmal edilmesiyle pek çok para harcanmaktadır. Koşullu izleme gibi çözümler bugün mevcut değil ancak maliyetler yüzünden yükselme sınırlandı. Yeni nesil IIoT sistemleri, bu tür çözümler için uygulama maliyetlerini ciddi oranlarda düşürme sözü veriyor.

Daha Fazla Operatör
Verilere ve bilgilere IP erişimiyle donatılan akıllı telefonlar, tabletler ve giyilebilir cihazlar (analizler ve arttırılmış gerçeklik) gibi mobil İnsan Makine Arabirimi (HMI) kullanımı, operatörlerin çalışma şeklini değiştirecektir. Taşınabilir kablosuz cihazlar; dinamik QR kodları gibi kapasitelerini ve teknolojilerini genişletecek, operatör deneyimini iyileştirecek ve "daha fazla" operatörü daha verimli hale getirecektir (bkz. Şekil 3).

Şekil 3

Şekil 3 Doğru zamanda doğru bilgiyi aldıkları için daha fazla operatör daha verimli çalışıyor.


Günümüzde operatörler, sadece otomasyon sistemlerinin bilgilerine erişebilmektedir. Yarın ise daha fazla operatör, bütün gerekli işletme sistemlerinden gelen bilgilere erişim sahibi olacak ve sadece süreç performansını/verimliliğini değil aynı zamanda süreç karlılığını da yönetecektir.
Bir sonraki yazımızda “Benimsemenin önündeki engeller: Standartlaştırma, Siber güvenlik, Çalışanların becerileri ” ile devam edeceğiz.
Paylaş:
E-BÜLTEN KAYIT
Güncel makalelerimizden haberdar olmak için e-bültene kayıt olun!
Sosyal Medyada Bizi Takip Edin!
E-Bülten Kayıt