IIoT, Üretim Alanında Uzun Yıllardır Trend Olarak Süregelen Bir Kavram

Keith Blodorn

Kendinizi bir Nesnelerin İnterneti Mühendisi olarak görüyor musunuz? Görmelisiniz! Nesnelerinin İnternetinin gerçekten ne anlama geldiğini düşünün. Nesnelerin İnterneti, Wikipedia'ya göre “Nesnelerin üretici, operatör ve/veya diğer bağlantılı cihazlarla veri alışverişi yapabilmesine imkan vermek için bünyesinde elektronikler, yazılım, sensörler ve bağlantı özelliği bulunduran fiziksel nesnelerin veya 'şeylerin' ağıdır…”. Otomasyon endüstrisinde tecrübeli bir kişi olarak, bu kulağa çok tanıdık geliyor. Onlarca yıldır akıllı cihazları kontrol ağlarına bağlıyoruz. Bu işin öncüsüyüz!

Peki o zaman, bu kadar yaygara ne için? Otomasyon odaklı dergilere ve web sitelerine baktığımız zaman, herkes Nesnelerin İnternetinden bahsediyormuş gibi görünüyor. Endüstriyel dünyada insanlar buna “Nesnelerin Endüstriyel İnterneti” ya da “Endüstri 4.0” diyor ya da başka isimler veriyor. Ancak esasen, bu yeni ortaya çıkan moda sözcükle yirmi yıl önce yaptığımız gibi bir tesisin iletişim ağına bir motor aşırı yük rölesi bağlamak arasında ne gibi farklılıklar var?

Aslında bunlar temel olarak aynı fikir. Nesnelerin Endüstriyel İnterneti (IIoT); aşırı yükler, fotoelektrik sensörleri, değişken frekanslı sürücüler veya süreçlerimizi daha verimli hale getirmek için kullandığımız verileri sağlayan PLC'ler gibi akıllı cihazlarla ilgilidir. IIoT, uzun yıllardır üretim ve süreç kontrolü alanında süregelen bir trend adıdır; "üretimden yönetime" deyimini hatırlıyor musunuz? Aslında büyük oranda otomasyon teknolojisindeki gelişmeler sayesinde ABD üretim verimliliği 1972 yılından beri yüzde 225 arttı. Daha akıllı sensörlerden gelen daha fazla veri daha az israf yaparak daha hızlı çalışan makineler tasarlayabilmemize olanak veriyor.
 

Uzaktan İzleme ve Donanım  Erişimi

Biliyorum, pek çoğumuzun hatırlayabileceği gibi çok uzun zamandır PLC'lere uzaktan bağlanıyoruz! Eskiden uzaktan erişim, özel bir telefon hattına bağlı bir seri modem kurmak anlamına geliyordu, bu nedenle uzaktan erişim sağladığımız makineler en kritik operasyonlarla sınırlıydı.

IIoT dünyasında değişen şey ise özellikle hücresel ağlar ve kablosuz LAN alanında kablosuz bağlantının yaygınlaşması oldu. Bazı tahminlere göre, 2017 yılına kadar dünya nüfusunun yüzde 85'i yüksek hızda hücresel veri ağlarına sahip olacak. Bu ise uzaktan erişim ve  donanımın  izlenmesini  nasıl ele almamız gerektiğini değiştiren birkaç etki yarattı.

 İlk olarak, uzak makinelerden ÇOK daha fazla veri toplamak mümkün hale geliyor. 2008 yılından beri, MB başına hücresel verinin ortalama maliyeti yüzde 98 düşüş göstererek MB başına 0,46$'dan MB başına sadece 0,01$'a indi. Eskiden iletmek için yeterince önemli olmadığını düşündüğümüz tüm bu veriler, artık uzak tesislerimizden kullanıma sunulabilir.

İkincisi, tüketici talebi İnternet tabanlı kullanıcı arayüzlerinin hızlı gelişimine yol açtığı için, aynı teknolojiler, endüstriyel donanıma  ve özellikle süreç verilerine uzaktan erişimi daha fazla kişi için erişilebilir hale getiriyor.

Son olarak ise geniş alana yayılmış dağınık küresel çalışmalardan sorumlu olan makine üreticileri ve kontrol mühendisleri, nihai tesiste özel altyapı ve entegrasyona ihtiyaç duymadan kendi sistemlerine güvenilir bağlantı kurabiliyor. Dünyanın dört bir yanındaki ağlar üzerinde çalışan hücresel teknoloji, bu mühendislerin sistemlerini standart bir uzak bağlantı etrafında tasarlamasına ve makine nerede olursa olsun makul bir bağlantı beklemesine olanak tanıyor. Mobil  donanım için, neredeyse donanımın bulunduğu her yerde erişim mümkün.

Makine ve Süreç Kontrolü

IIoT teknolojisi, sadece uzak makinelere yapılan hücresel bağlantılarla ilgili değil. Bağlantı sensörleri, operatör arayüzleri, kontrolörler ve ERP sistemlerinin eski gerekliliklerine günümüzün İnternet ağ teknolojisinden yararlanan yeni ağ yaklaşımları getirildiğini görüyoruz. Önde gelen otomasyon firmaları, PLC'ler ve ilgili cihazlar için on yılı aşkın süredir endüstriyel Ethernet bağlantısı sunuyor. ODVA'ya ait olan EtherNet/IPTM gibi endüstriyel Ethernet protokolleri, neredeyse her kuruluş bünyesinde bulunan devasa İnternet Protokolü tabanlı ağ altyapısıyla birlikte çalışabilirlik sağlarken aynı zamanda otomasyon sistemleri için gereken performans türünü sunuyor.

Pek çok endüstriyel uygulamada, hareketli donanım , ilgili  donanım  üzerindeki sensörler, aktuatörler ve kontroller için büyük bir iletişim zorluğu oluşturuyor. Askılı ve  makaralı esnek kablo taşıyıcıları/kablolara(Festoon) kadar  bu sorunun çözülmesi  gereken  birçok ürün bulunuyor.



Ancak bu fiziksel kablolu çözümler, makinenin bakım gereksinimlerini yükseltirken işe maliyet ve karmaşıklıklar katıyor. Bu arada, sürekli İnternet bağlantısı olan ofislerimizde ve evlerimizde dolaşırken hiç askılı ve makaralı esnek kablo taşıyıcıları ve kablolar  görmüyoruz! Günümüzün otomasyon mühendisleri, hareketli donanım  için daha güvenilir ağlar tasarlamak amacıyla İnternet Protokolü tabanlı endüstriyel teknolojilerin avantajlarından yararlanıyor.

Varlık Mobilitesi

IIoT teknolojisinin yeni fırsatlar yarattığı otomasyon alanlarından biri, ağ bağlantısını tesisin herhangi bir yerine götürebilmeyi içeriyor. Eski sistemler "soketli" bağlantı için çok fazla yer sunuyordu. Operatörler makineyi tek bir yerden, yani operatör panelinden çalıştırmak zorundaydı. Bakım departmanının, makineler üretime geri döndüğünde bakım yönetim sistemine girmek için ölçümleri ve gözlemleri not etmesi gerekiyordu. Kontrol mühendisleri, yalnızca PLC'ye fiziksel bağlantı yaparak ya da PLC'nin fiziksel ağına özel bir adaptör aracılığıyla ulaşarak PLC'leri programlayabiliyordu.

Havaalanında yürürken evimin sıcaklığını ayarlayabileceğim bir dünyada, böyle yaşamak zorunda değiliz! Otomasyon sistemleri artık ev ve ofis ortamımızla aynı "her yerde ağ" anlayışından yararlanıyor.