Donanım Cihazları, Veri Odaklı Endüstriyel Zekanın Vazgeçilmez Bir Parçasıdır
Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT), endüstriyel uygulamalar için gerçek zamanlı veri toplamak üzere birbirine bağlanan sensörler, makineler, aletler ve otonom cihazlar olarak tanımlanmaktadır. Otomatik ve yarı otomatik fabrika üretimi için IIoT, üretkenliği artırmak, verimliliği iyileştirmek ve maliyetleri düşürmek için önemli bilgiler sağlar. Toplanan bu cihaz verileri bulut veya uç bilişim platformlarında analiz edilebilir ve kullanıcıların doğrudan ölçülebilir değere sahip eylemler gerçekleştirmesine olanak tanır:
• üretimin optimize edilmesi
• operasyonel verimliliğin artırılması
• kaynakların yeniden tahsis edilmesi
• kestirimci bakım uygulanması
• enerji tüketiminin azaltılması
• hata önleme özelliğinin geliştirilmesi
• kesinti süresinin en aza indirilmesi
• maliyetlerin yönetilmesi
IIoT, fabrika otomasyonu, montaj hatları, lojistik, nakliye, dağıtım ve günümüz üretiminin diğer temel unsurlarına fayda sağlayan eksiksiz bir teknoloji ekosisteminin bir parçasını oluşturur. Özünde, Nesnelerin İnterneti’nin (IoT) bir alt kümesidir – birbirleriyle çevrimiçi iletişim kurmak için oluşturulmuş fiziksel cihazlar ve dijital araçlar anlamına gelir – ancak özellikle endüstriye ve elde edilebilecek iş avantajlarına odaklanır.
IIoT ağları çevrimiçi bağlantılara, bulut sunucularına ve yazılıma dayanır, ancak bu sistemlerin donanım bileşenleri de göz ardı edilmemelidir. Neyse ki Banner Engineering, yalnızca özelleştirilmiş IIoT özellikli otomasyon sistemleri tasarlamayı değil, aynı zamanda kapsamlı IIoT uygulaması için mevcut üretim altyapısını yükseltmeyi de mümkün kılıyor.
IIoT Neden Önemli?
IoT, Endüstri 4.0 veya Dördüncü Sanayi Devrimi’nin önemli bir bileşenidir. Bu, şirketlerin stratejik, içgörü odaklı iş kararları almasını sağlayan ağa bağlı sistemlerin ve veri analitiğinin gücünü kullanan modern üretim için bir kavramdır. Özünde IIoT, fabrikaları “akıllı” fabrikalara dönüştüren şeydir. Yakalanan veriler mevcut operasyonları hızlandırmak ve ölçeklendirmek, hatta müşterilere daha iyi hizmet vermek ve rakipleri geride bırakmak için iş modellerini yeniden tanımlamak için kullanılabilir. Bu terim aynı zamanda belirli bir aciliyeti de ifade eder: şirketler IIoT teknolojisini benimsemekte çok yavaş davranırlarsa, kendilerini rekabetçi küresel pazarda geride kalmış bulabilirler.
Bu arada, ekipmanlarından sürekli olarak veri toplayan ve yorumlayan bir şirket, belirgin bir rekabet avantajı elde edebilir. Üretim darboğazları gibi sorunları belirlemek için otomatik süreçlerin hızlarını izleyebilir, ilgili ayarlamaları yapabilir ve verimsizlikleri ortadan kaldırmak ve verimi artırmak için makine performansına ince ayar yapabilir. Veriler, özellikle tedarik zincirlerinin kesintiye uğradığı bir dönemde bir gereklilik olan hammadde miktarlarını yönetmeyi kolaylaştırır ve bitmiş ürünlerin paketlenmesi ve dağıtımı için daha uygun maliyetli lojistik belirlemek için kullanılabilir.
IIoT entegrasyonunun faydaları, ileri teknoloji geliştirmelerinden sağduyulu zaman tasarruflarına kadar uzanmaktadır. Örneğin, sensörlerle donatılmış robotlar kendileri ve çevreleri hakkında bilgi toplayabilir ve ardından bu verileri iletebilir. Ayrıca, envanter listelerindeki aletler veya parçalar çevrimiçi olarak takip edilerek operatörlerin normalde bunları aramak için harcayacağı zaman azaltılabilir.(¹),
İspanyol çok uluslu elektrik şirketi Iberdrola, “Oxford Economics verilerine göre, Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT) G20 ülkelerinde GSYİH’nin %62’sini oluşturan sektörleri etkileyebilir” diyor. “IIoT’nin sanayide uygulanması, önümüzdeki on yıl içinde üretkenlik ve inovasyonun en büyük itici gücü olmayı vaat ediyor.”(²) Ve elbette, dünya çapındaki şirketler IIoT teknolojisini ciddiye alıyor ve uygulamaya büyük yatırımlar yapıyor. Üretim, ulaşım ve enerji uygulamalarına 2019 yılında 300 milyar doların üzerinde küresel yatırım yapıldı ve bu rakamın 2025 yılına kadar iki katına çıkması bekleniyor.(³)
Daha Akıllı Makine Bakımı için IIoT Kullanımı
IIoT teknolojisini dahil etmek için bir diğer ikna edici argüman, şirketlerin geleneksel planlı önleyici bakımın ötesine geçmesine ve bunun yerine bilinçli kestirimci bakım uygulamasına olanak sağlamasıdır. Fabrika operatörleri, titreşim ve sıcaklık gibi faktörleri izlemek için makine sensörleri takarak, motor gibi önemli bir mekanizmanın yaklaşmakta olan tükenme veya arıza belirtileri gösterebileceğine dair göstergeleri yakalayabilir. Yanlış zamanda bir arıza meydana gelirse, üretim süresinde ve beklenen gelirde feci bir kayba neden olabilir. Yakın zamanda bakım gerektiren parçaları tanımlayan sensör verileri son derece değerli bir içgörüdür, çünkü şirkete bu parçaların arızalanmadan önce onarımını veya değiştirilmesini planlama fırsatı verir.
Kestirimci bakımın finansal etkisi ölçülebilir. McKinsey Global Institute aşağıdakileri rapor etmektedir:
Kestirimci bakımın fabrika ekipmanlarının bakım maliyetlerini yüzde 10 ila 40 oranında azaltabileceğini tahmin ediyoruz. … Ayrıca, IoT kullanılarak yapılan daha iyi kestirimci bakım, makinelerin faydalı ömrünü uzatarak ekipmanın çalışmama süresini yüzde 50’ye kadar azaltabilir ve ekipman sermaye yatırımını yüzde 3 ila 5 oranında azaltabilir. Üretimde bu tasarruflar, 2025 yılında yılda yaklaşık 630 milyar dolarlık bir potansiyel ekonomik etkiye sahiptir(⁴).
Ne Tür Fabrika Verileri Yakalanabilir?
Sensörler artık üretim otomasyonunda o kadar yaygın ki, onları içermeyen bir fabrika hayal etmek zor. Çoğu fabrika, ürün miktarlarını saymak, otomatik bir süreçteki adımları zamanlamak veya optimum üretim koşullarını sağlamak için birçok farklı sensör türü kullanır, ancak doğaları gereği, sensörlerin zaten ilettiği elektronik sinyaller, anlayışlı veri analizi için toplanabilir. Bir sensörden gelen basit bir ikili darbe bile operasyonları kolaylaştırmak için izlenebilecek potansiyel bir veri kaynağıdır. Bir fotoelektrik ışının ne sıklıkta kesintiye uğradığı (örneğin bir konveyör üzerindeki ürünler tarafından) yakalanabilir ve çalışma hızlarını hesaplamak için kaydedilebilir; bu da daha büyük bir üretim sürecinin parçası olarak üretkenliği en üst düzeye çıkarmak için ayarlanabilir.
Sensörlerin yakalayabileceği veri türleri pratikte sınırsızdır. Miktarlar, hacimler, mesafeler, ağırlıklar, boyutlar, şekiller, renkler, konumlandırma, sıcaklıklar, termal aktivite, titreşim, yansıtma, eğrilik, yüzey varyasyonları, malzeme bileşimi, ses dalgalarına tepki, fiziksel engellere yakınlık, görsel veya işitsel bilgiler, doku desenleri, programlanmış bir sıradaki adımlar ve neredeyse her şeyi kaydedebilirler. Bir sensörün gözlemleyebileceği herhangi bir değer bir veri noktası olabilir ve herhangi bir veri noktası zaman içinde ölçülebilir.
Bu şekilde IIoT’nin tüm felsefesi, içgörü odaklı iş kararları almaya yönelik “Büyük Veri” analitiği trendinin bir parçasıdır. Basitçe söylemek gerekirse, üreticiler kurulu sensörlerinden ne kadar çok veri toplarlarsa, kendi sistemlerinin yetenekleri hakkında o kadar çok şey anlarlar. Üretimin herhangi bir seviyesindeki süreçleri iyileştirmek için bu “eyleme geçirilebilir” verilerden yararlanabilirler. Ve bu iyileştirmeler daha yalın, daha üretken sonuçlara yol açarak rakiplere karşı belirgin bir yerine getirme avantajı sağlayabilir.
IIoT Uygulama Maliyetine İlişkin Gerçekler ve Mitler
IIoT’yi benimsemek için üretimi optimize etmek, net bir yönlendirme ve kuruluş çapında katılım gerektiren önemli bir görev olsa da, başlangıçta varsayılabileceği kadar maliyet engelleyici değildir.
McKinsey, iş liderlerinin IIoT hakkındaki bazı yaygın yanlış anlamalarını tanımlamaktadır.(⁵) Bunlar arasında IIoT’nin yalnızca çevrimiçi bir gösterge tablosu olduğu ve “sıfırdan” tesisler gerektirdiği fikri yer almaktadır. İlk olarak, IIoT uygulamaları endüstriyel verileri yakalamak ve sunmak için bir tür çevrimiçi yetenek gerektirirken, aynı zamanda sensörler ve kontrolör bağlantıları da dahil olmak üzere donanım gerektirir. İkinci olarak, yepyeni fabrika sahalarına IIoT yeteneklerini dahil etmeyi planlamak kesinlikle iyi bir fikir olsa da, IIoT’yi mevcut (“brownfield”) sahalarda uygulamak sadece mümkün değil, aynı zamanda ekonomiktir.
Aslında, Banner’ın Snap Signal ürün grubu, herhangi bir markanın mevcut ekipmanına IIoT veri toplama özelliği eklemeyi mümkün kılıyor. Özünde IIoT, halihazırda mevcut olan sensör altyapısından gelen sinyalleri yakalamak için T-kavşakları, ayırıcı kablolar ve dönüştürücüler kullanılarak bir kaplama ağı olarak uygulanabilir
IIoT Donanıma Dayalıdır
IIoT ve Endüstri 4.0’ın etkileyici potansiyeli hakkındaki tartışmalarda sıklıkla yazılım, bulut bilişim ve yapay zekâdan bahsedilirken, IIoT donanımıyla ilgili ayrıntılar sıklıkla ihmal edilmektedir. Bu talihsiz bir durumdur, çünkü donanım teknolojisi IIoT sistemlerinin çok önemli bir unsurudur ve endüstriyel otomasyon donanımındaki gelişmeler kendi başlarına devrim niteliğindedir.
IIoT’nin faydalarını gerçekleştirmek için fabrika makinelerini izlemek için sensörler gibi doğrudan işin yapıldığı yere kurulan donanım cihazları gerekir. Bu sensörlerin, izlenmesi gereken tüm makine sinyallerini birleştiren merkezi bir kontrolöre bağlanması gerekir. Son olarak, üreticilerin toplanan verileri görüntülemek ve yorumlamak için bir arayüze veya çevrimiçi platforma ihtiyacı vardır.
Banner Engineering, elli yılı aşkın bir süredir endüstriyel teknoloji alanında lider bir tedarikçi olarak dünya çapındaki üreticilere yenilikçi sensörler, aydınlatma, güvenlik ekipmanları ve ağ cihazları sağlamaktadır. Şirketleri en gelişmiş IIoT akıllı fabrika çözümleriyle donatmaya da aynı derecede kararlıdır.
IIoT’ye Başlangıç
Bir üretici endüstriyel otomasyon için IIoT’yi nasıl uygular? Bu kolay ve anlaşılır süreç dikkatli bir planlama gerektirir, ancak Banner uzmanları, müşterilerin gelecekteki veya mevcut üretim tesislerinde sensörleri, hub’ları ve kontrolörleri nereye ve nasıl kuracaklarını belirlemelerine yardımcı olmak için hazırdır.
Snap Signal ürün ailesi, kullanıcıların kurulu bir sensör çıkışından ayrılmasını, sinyali kopyalamasını ve endüstri standardı M12 kablolama üzerinden iletmesini sağlar. Üreticilerin mevcut sensör ve ekipmanlarıyla entegre olabilen, sinyal formatlarını kolayca dönüştürebilen, markadan bağımsız bir “kaplama” ağıdır ve modüler tasarımı, küçükten başlayıp fabrika operasyonları genişledikçe ve geliştikçe ölçek büyütmeyi mümkün kılar. Banner DXMR90 gibi bir kontrolörün kurulması, birden fazla sensörden eş zamanlı olarak gelen dallanmış sinyalleri, potansiyel olarak bir fabrikadaki izlenen tüm makineler için birleştirmeyi ve bu sinyalleri Ethernet verilerine dönüştürmeyi mümkün kılar.
Tüm bu fabrika bilgileri bir HMI veya endüstriyel bir PC’de ekranda izlenebilir, ancak kullanıcılar Banner’ın son derece özelleştirilebilir Bulut Veri Hizmetleri veya Amazon AWS gibi bulut platformları da dahil olmak üzere çevrimiçi bilgisayar yazılımlarında daha ayrıntılı olarak keşfedebilirler. Hatta hücresel bağlantılar veya DXM1200 Kablosuz Kontrolör gibi bir uç cihaz kullanarak verileri uzun mesafeler boyunca kablosuz ve güvenli bir şekilde buluta göndermek bile mümkündür.
Şu Anda Mevcut Olan IIoT Ürünleri
Banner halihazırda dünya çapındaki üreticiler için son teknoloji IIoT çözümlerini kolaylaştırıyor. Sürekli büyüyen ürün envanteri, kolayca birleştirilebilen ve herhangi bir endüstriyel ortama dahil edilebilen çeşitli cihazlar içermekte.
Sonuç
IIoT ve Endüstri 4.0, üretimde büyük bir değişimi temsil ediyor ve gelişmeyi geciktiren fabrikalar muhtemelen gelecekte büyük rekabet zorluklarıyla karşılaşacak. Neyse ki, üretimi içgörülü makine verileri toplamaya uyarlamak çok zor veya maliyetli olmak zorunda değil.
İster mevcut tesisinizi yeniden canlandırıyor olun, ister sıfırdan yeni fabrika süreçleri tasarlıyor olun, Banner size destek olmaya hazır. Geleneksel üretim operasyonunuzu daha yalın ve daha üretken bir IIoT özellikli akıllı fabrikaya dönüştürmenizi sağlayan cihaz çözümleri üretmeye devam ediyor. Tüm bunları çevik, ölçeklenebilir ve pratik bir yaklaşımla gerçekleştiriyor
Kaynakça
- Andy Chang, “Your IIoT Questions, Answered,” IndustryWeek, May 14, 2019.
- https://www.industryweek.com/technology-and-iiot/article/22027595/your-iiot-questions-answered “What is IIoT? Discover the Industrial Internet of Things,” Iberdrola.
https://www.iberdrola.com/innovation/what-is-iiot - Ibid.
- James Manyika et al., “The Internet of Things: Mapping the Value Beyond the Hype,” McKinsey
Global Institute, June 1, 2015 (p. 70).
https://www.mckinsey.com/business-functions/mckinsey-digital/our-insights/the-internet-of-things-the-value-of-digitizing-the-physical-world - Mads Lauritzen et al., “Industrial IoT Generates Real Value—If Businesses Overcome Six Myths,”
McKinsey & Company, June 2, 2020.
https://www.mckinsey.com/capabilities/operations/our-insights/industrial-iot-generates-real-value-if-businesses-overcome-six-myths - Richard Howells, “How Industry 4.0 Boosts Productivity and Profitability in Intelligent Factories,”
Forbes, July 1, 2020.
https://www.forbes.com/sites/sap/2020/07/01/how-industry-40-boosts-productivity-and-profitability-in-intelligent-factories/?sh=44f9143448ec