Einleitung
Das industrielle Internet der Dinge (IIoT) besteht aus vernetzten Geräten, die Systeme bilden, mit denen Daten überwacht, erfasst, ausgetauscht und analysiert werden können, um intelligentere und schnellere Geschäftsentscheidungen für Industrieunternehmen zu ermöglichen. Die Vorteile der Anwendung von IIoT-Ansätzen auf industrielle Geschäftsprobleme sind enorm, da selbst eine geringe prozentuale Verbesserung der Effizienz, des Zeitaufwands, der Investitionsausgaben oder der Vermögensallokation zu erheblichen Einsparungen und/oder Umsatzsteigerungen führt. Im Folgenden untersuchen wir zwei typische Anwendungsfälle und entsprechende Beispiele aus der Praxis für IIoT-Überwachungslösungen.
Umgebungsüberwachung
Die Aufrechterhaltung der richtigen Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftqualität und Gaswerte wie CO2 ist entscheidend für die Sicherheit der Mitarbeiter, die Prozessstabilität, das Materialmanagement und die Langlebigkeit der Anlagen. Zwar sind möglicherweise bereits Sensoren installiert, doch bleiben die Informationen oft auf einem Display oder einem lokalen PC gespeichert. Mit IIoT sind diese Informationen nun aus der Ferne und in Echtzeit verfügbar, sodass schneller auf Alarmzustände reagiert werden kann, insbesondere wenn sich die überwachende Person nicht am selben Ort befindet.
Im folgenden Beispiel aus der Praxis zeigen wir einen Netzwerk-/Server-IT-Geräteraum. Es ist wichtig, dass Temperatur und Luftfeuchtigkeit überwacht werden, um sicherzustellen, dass sie auf dem gewünschten Niveau bleiben. Die IIoT-Lösung besteht aus einem Temperatur-/Feuchtigkeits-Sensor (die kleine schwarze Box mit Antenne rechts im Bild unten) und einem Gateway (die größere schwarze Box mit Antenne links). Die Echtzeitdaten zu Temperatur und Luftfeuchtigkeit werden vom Sensor über das Gateway an einen sicheren Cloud-Speicher übertragen. Autorisierte Benutzer können von jedem Ort mit Internetverbindung über einen Laptop oder den Browser eines Mobilgeräts auf diese Daten zugreifen. Darüber hinaus analysiert eine cloudbasierte Software die Daten auf Alarmzustände (z. B. hohe Temperatur oder Luftfeuchtigkeit) und benachrichtigt das zuständige Personal, damit dieses Maßnahmen ergreifen kann.
Prozessüberwachung
IIoT verbessert die Prozessautomatisierung, indem es die Sensor- und Steuerungsinformationen zentral in einen sicheren Cloud-Speicher verschiebt, wo sie durch maschinelles Lernen und statistische Analysealgorithmen ausgewertet werden. Ein unmittelbarer Vorteil ist die Möglichkeit der Fernüberwachung. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Daten zentralisiert sind und somit die Informationen von mehreren Maschinen, Arbeitszellen und Standorten für die Analyse zur Verfügung stehen. Die Ergebnisse dieser aggregierten Datenanalyse ermöglichen vorausschauende Wartung, Prozessoptimierung und Leistungsbenchmarking zwischen Arbeitszellen und Werken. Beachten Sie, dass die IIoT-Lösung entweder als Erweiterung oder als Ersatz für das bestehende Automatisierungssystem installiert wird.
Im folgenden Beispiel aus der Praxis sehen wir ein System, das auf dem linken Foto dargestellt ist. Die Überwachungsstation ist unten rechts auf dem Foto zu sehen. Auf dem rechten Foto sehen wir, dass die Person, die diesen Prozess überwacht, sich in einem anderen Gebäude befindet, das etwas entfernt vom Gebäude mit dem Prozesssteuerungssystem liegt. Diese Person musste daher regelmäßig physisch zum anderen Gebäude gehen, um den Prozess zu überprüfen. Die IIoT-Lösung bestand darin, ein Gateway (wie im obigen Beispiel, hier nicht abgebildet) mit dem vorhandenen Prozesscontroller zu verbinden. Die Prozessdaten werden vom Controller über das Gateway an einen sicheren Cloud-Speicher übertragen. Die Prozessdaten stehen nun der Person im anderen Gebäude über ihren Laptop und Webbrowser zur Verfügung.
Fazit
Die Vorteile des IIoT lassen sich direkt auf die Überwachung der Umwelt- und Prozessautomatisierung anwenden. Diese Vorteile ergeben sich aus der Zentralisierung der gesammelten Informationen in einem sicheren Cloud-basierten Speicher. Nach der Zentralisierung können die Informationen analysiert und die Ergebnisse dieser Analyse (Tabellen, Grafiken, Alarmkontakte, Benachrichtigungen) autorisierten Benutzern unabhängig von ihrem Standort zur Verfügung gestellt werden. Die Daten vom System zum Benutzer zu bringen ist besser, schneller und kostengünstiger, als den Benutzer zum System zu bringen, um die Daten anzusehen.
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