Internet věcí pomůže nejen s optimalizací výroby

Technologie takzvaného internetu věcí představují obrovskou škálu zařízení, systémů a celých řešení, která najdou své uplatnění snad v každé oblasti lidské činnosti. Řešení IoT jsou tak rozmanitá, že vzniká i řada oborových podkategorií, jako je právě internet věcí pro průmyslové nasazení − Industrial Internet of Things, zkráceně IIoT.

V průmyslové výrobě nacházíme uplatnění IIoT především v oblasti optimalizace provozu a snížení nákladů. K základním oblastem, kde se IIoT nasazuje, patří vzdálený monitoring aktuálního stavu stroje, výroby či produktu, propojení jednotlivých produktů a jejich efektivita, prediktivní údržba, správa objektů a aktuálně také zajištění inteligentního dodavatelského řetězce. "Nejširší rozvoj nasazování IIoT očekávám v dílčích oblastech průmyslových procesů, kde je často zřejmý prostor pro úspory, zvyšování výtěžnosti, kvality a pro další optimalizaci. Rozšiřování předpokládám také v procesech doposud z různých důvodů upozaděných. Podstatné úspory lidského i strojního času a energie můžeme dosáhnout například i optimalizací tras vysokozdvižných vozíků ve skladu," popisuje konkrétní nasazení řešení IIoT Jan Gřunděl, manažer pro zákaznickou podporu a údržbu v regionu střední a jihovýchodní Evropy společnosti Rockwell Automation.

Technologie IIoT jsou rovněž jedním z prostředků, jak digitalizovat a automatizovat výrobu a přenést podnik do éry Průmyslu 4.0, což potvrzuje Dalibor Lukeš, ředitel společnosti iotor: "IIoT nástroje mohou pomoci s rychlejším přechodem na Průmysl 4.0, tedy s digitalizací a automatizací výroby v oblasti sběru dat o výkonu, efektivitě, stavu strojů včetně jejich prediktivní údržby a s optimalizací výrobního prostředí." Do budoucna podle něho může jít o změny obchodních modelů a zavádění nových možností − ať už jde o digitální plomby výrobků, vzdálený dohled a servis, nebo o koncept takzvaného stroje jako služby.

IIoT v českých podnicích

V oblasti nasazování IIoT nezaostávají ani české firmy. Nejčastěji se přitom u nás zavádějí řešení základního dohledu nad výrobou, prediktivní údržby strojů, monitoringu prostředí (výrobního i kancelářského) a řízení spotřeby energií. Z monitoringu pomocí IIoT senzorů přitom proudí obrovská množství dat, se kterými ale firmy ne vždy umí správně pracovat, jak říká Michal Horáček, specialista na cloudové technologie ve výrobních firmách ze společnosti Microsoft: "V Česku se hodně intenzivně začalo se sběrem dat. Do jejich vyhodnocování a automatizace navazujících akcí se řada společností ještě nepustila, a tak zůstáváme v situaci, kdy zhruba 70 procent dat sebraných ve výrobních podnicích zůstává prozatím nevyužitých." Ideálním stavem je přitom "datově řízená" firma, kde jednotlivá rozhodnutí nevznikají na základě dojmů a pocitů, ale stojí na jasném datovém základu.

Aby se firma mohla o data spolehlivě opřít, potřebuje nasbírat vstupy nejen od zákazníků a zaměstnanců či z faktur a dokladů, ale také z jednotlivých strojů a produktů a z celého dodavatelského řetězce. Právě to pak přinese lepší kontrolu a možnosti optimalizace.

IIoT senzory ale nemusí jen měřit hodnoty a odesílat data. V českých výrobních podnicích značně narůstá počet implementací chytrých senzorů, akčních členů a prvků strojní bezpečnosti. Tato zařízení poskytují vlastní diagnostiku, díky které lze například identifikovat blížící se poruchu a člen v nejbližším plánovaném termínu vyměnit. Tím se eliminuje ztráta z neplánovaného výpadku. "Nový senzor si například sám stáhne parametry, čímž zkrátí čas potřebný pro jeho ruční nastavení. Inteligentní prvky strojní bezpečnosti ušetří na kabeláži, kterou bychom potřebovali při konvenčním provedení. Poskytnou také rychlou identifikaci místa výskytu alarmu, čímž umožní rychlé nalezení a odstranění poruchy," dodává Jan Gřunděl z Rockwell Automation.

A jak si stojíme v implementaci IIoT v porovnání se zahraničními firmami? "Pokud se srovnáme s geograficky a ekonomicky blízkým Německem, dovolím si tvrdit, že český trh je vůči IoT daleko vstřícnější a zkouší nové věci. Mnohdy to samozřejmě naráží na chybějící obchodní model nebo legislativu, ale to se bude postupně zlepšovat. Na druhou stranu tady máme například Čínu nebo Jižní Koreu, kde moderní technologie zkouší a také uplatňují v obrovském rozsahu," konstatuje Illya Pavlov, ředitel společnosti Acamar. Že se zájem českých podniků o technologie IIoT příliš neliší od situace v zahraničí, ale tempo jejich nasazování je u nás pomalejší, potvrzuje Karel Krčmář, zakladatel a generální ředitel společnosti M2MC: "Snaha o získání dat s co nejnižšími náklady na pořízení i provoz je u nás i v zahraničí stejná. Rozdíl je v odvaze, s jakou zahraniční firmy nové low power technologie nasazují. Mobilní IoT se začal prosazovat v posledních třech letech, a je tedy stále ještě na začátku své cesty. Odvahu investovat do takto nových technologií mají jen vizionáři. Aktuálně tedy dodáváme bohužel spíše do zahraničí."

Implementaci brzdí chybějící standardizace a obavy o bezpečnost

Pokud pomineme nedostatek finančních prostředků na inovace, patří k limitujícím faktorům širšího nasazování IIoT technologií také uzavřenost proprietárních systémů výrobních strojů. Nemůžeme tedy hovořit o jednoduchém napojení stávajících zařízení do jednotného nástroje pro sběr dat a následnou analýzu a reakci. "Další překážkou je také určení přínosů nasazení IIoT v konkrétní situaci a podniku. Zde je potřeba uvažovat nejen z pohledu úspor, ale například i o změnách v procesech, které pak mohu přinést větší užitek," uvádí Dalibor Lukeš z firmy iotor.

Je zde ale ještě neméně důležitý bezpečnostní dopad nasazování IIoT technologií v podnicích. "Jelikož se bavíme o propojení a optimalizaci všech procesů výroby prostřednictvím IT, může to znamenat, že narušení kybernetické bezpečnosti takového prostředí v extrémním případě způsobí kompletní odstávku velkých částí provozu," vysvětluje Patrick Müller, zástupce společnosti Sophos v Česku a na Slovensku. "Proto musí být IT infrastruktura extrémně odolná proti narušením a útokům, které mohou mít za cíl sabotáž provozu nebo třeba odcizení citlivých informací. Je nutné řešit i zabezpečení komunikace mezi všemi komponentami, tedy IIoT senzory a zařízeními, jejich řídicími systémy a rozhraními do dalších systémů − například obchodních či logistických."

Jelikož jsou IIoT zařízení zpravidla vyvíjena především s ohledem na svou funkčnost a v rámci jejich softwarové výbavy většinou není možné řešit zabezpečení nad rámec šifrování přenášených dat, je nutné zajistit jejich bezpečnost na úrovni sítě, ke které jsou připojena. Proto se IIoT systémy často umisťují do speciálně zabezpečených oblastí podnikových sítí s nastavenými omezeními v možnostech připojení a datové komunikace. "Pokud by byla nedostatečně zabezpečená zařízení IIoT připojena ke stejné síti jako podnikové počítače a servery, mohl by k nim potenciální útočník získat přístup z napadeného stroje − a pak třeba i odstavit výrobní zařízení," dodává Patrick Müller z firmy Sophos.

Výhody převažují nad riziky

Okamžitě dostupná a spolehlivá data z IIoT zařízení rozšiřují možnosti soustavného zlepšování jednotlivých procesů i celých provozů. Jejich správné zpracování a vyhodnocení umožní podnikům například přesné definování údržby a předcházení neplánovaným výpadkům. Například v ocelárně může i jednodenní výpadek výroby způsobit ztrátu ziskovosti celého obchodního roku. Díky datům je možné třeba přesněji řídit kvalitu produktu a tím snížit zmetkovost. Úspory dosažené díky IIoT mohou být značné a pro zachování konkurenceschopnosti a postavení na trhu často i nevyhnutelné. "Dalším neopomenutelným přínosem je možnost vzdáleného přístupu k zařízením, který se teď v průběhu pandemie plně projevil. V případě, že nastane porucha na zařízení, je servisní technik schopen připojit se vzdáleně k zařízení, diagnostikovat příčinu poruchy a případně ji odstranit. Odpadá tím nutnost fyzické přítomnosti servisního technika a zvyšuje se tím i rychlost odstranění závady," dodává aktuální příklad využití IIoT Jan Akrman, ředitel pro zákaznickou podporu a údržbu v regionu střední a jihovýchodní Evropy společnosti Rockwell Automation.

IIoT bude navíc zasahovat do stále většího množství oborů, včetně například i zemědělství, jak potvrzuje Jiří Musil, generální ředitel start-upu Agdata: "IoT pro nás není jen senzorika, ale i telematika. Farmář si může pořídit několik meteostanic a tyčových senzorů a vedle toho ještě osadit GPS jednotkami traktory, podniková osobní vozidla a speciálními Bluetooth čipy pak zemědělské stroje jako rozmetadla, secí stroje nebo postřikovače. Agronomové, řídící pracovníci či obsluha strojů získají jedno centralizované místo, kde budou mít kompletní přehled o dění na farmě, což značně ulehčuje a zpřehledňuje všechny procesy."

Článek byl publikován v komerční příloze HN ICT revue.