Интересное

Промышленный интернет вещей: что он уже умеет и чему ещё научится

24 июля 2023

5 мин

Поделиться в соцсетях

В 2021 году объём мирового рынка интернета вещей в промышленности составил более 263 млрд долларов и к 2028 году достигнет 1,11 трлн долларов. В России в текущем году в развитие IIoT вложат около 90 млрд рублей, к 2030-му предполагается рост объёмов этого рынка до 147,25 млрд рублей.

Какие задачи интернет вещей помогает решать в промышленности и как будут применяться IIoT-технологии в перспективе?

Другая реальность

Интернет вещей — комплекс связанных между собой и подключённых к интернету самых разных устройств (например, бытовой техники), которые обмениваются информацией.

Аналогичным образом устроен промышленный интернет вещей (Industrial Internet of Things, IIoT): система объединяет оборудование, сотрудников и облачные данные. С помощью тысяч датчиков, установленных на предприятии, и ПО можно автоматизировано контролировать производство и управлять им.

В частности, контролировать качество на производстве, выбирая оптимальные режимы. Или мониторить состояние оборудования, чтобы прогнозировать его износ и потенциальные поломки и своевременно заменять детали, продлевая срок его эксплуатации или предотвращая простои из-за аварий. На основе анализа данных можно точечно увеличивать нагрузку, повышая таким образом производительность. Некоторые IIoT-технологии позволяют моделировать реальность и тестировать различные сценарии сначала «в цифре».

Возможности IIoT

В прошлом году на предприятии «Казаньоргсинтез» (входит в холдинг «Сибур») внедрили комплекс IIoT собственной разработки. Так компания закрыла вопрос со сбором всех необходимых данных для полного онлайн-контроля оборудования. Это не первое IIoT-решение, применяемое на предприятиях холдинга. В конце 2019 года компания установила на своих объектах температурные датчики, которые помогают предупреждать возможные аварии на производстве, в частности из-за замерзания труб в зимний период. При установке «Сибур» столкнулся с двумя проблемами. Во-первых, треть батареек для датчиков села раньше положенного срока. Во-вторых, люди допускали ошибки при монтажных работах. Решить трудности помогла смена поставщика источников питания и выпущенные инструкции для персонала. В совокупности «Сибур» с 2020 года сэкономил благодаря внедрённым разработкам на других своих предприятиях более 320 млн рублей, установив более 2000 датчиков интернета вещей.

А группа компаний «Благо» в конце 2022 года приняла решение о запуске цифровых двойников производства — виртуальных моделей всех производственных объектов и процессов. Компания сможет моделировать любые изменения на цифровом двойнике, прежде чем воспроизводить их в действительности. Реализация предполагается на базе платформы SberMobile IIot Platform и программно-аппаратного комплекса «Цифровое производство» компании СберМобайл.

Другой пример применения интернета вещей в промышленности — кейс ПАО «Северсталь». Компания разработала и внедрила технологию на основе машинного обучения «Автотемп 2.0» на стане 2000 Череповецкого металлургического комбината. Для формирования стальных заготовок, слябов, на заводе используются нагревательные печи прокатного стана. До реализации решения скорость извлечения слябов из печи рассчитывалась вручную, из-за чего могли возникать паузы и простои. Технология позволила рассчитать оптимальный темп разгрузки печи, исключив заминки в производстве. Кроме того, это решение интегрировано с моделью нагрева металла, что позволяет улучшить параметры энергоэффективности участка нагревательных печей и качество нагрева сляба. За три месяца такой эксплуатации удалось сэкономить 27 часов, а это дополнительные произведённые 24 000 тонны металлопроката.

Перспективы развития

По прогнозам Strategy Analytics, основные тенденции интернета вещей в 2023 году: развитие возможностей подключения IoT, использование цифровых и интегрированных сим-карт (eSIM — embedded SIM; iSIM — integrated SIM), использование 5G RedCap, консолидация рынка интернета вещей и повышенное внимание к устойчивому развитию, «зелёному» IoT. В чём заключается потенциал этих трендов для российского IIoT?

Развитие технологий подключения IIoT

Внедрение искусственного интеллекта позволит автоматизировать и оперативно корректировать производственные процессы с учётом получаемых «больших данных» от всех устройств IoT-сети и других информационных систем предприятия. «Предполагается, что включение космических средств связи в информационное пространство расширит зоны покрытия IoT-сетей и увеличит информационные потоки от IoT-устройств, — говорит Сергей Варнавский, ведущий системный архитектор компании Nexign. — Благодаря этому возрастёт информированность и управляемость процессов на крупных предприятиях».

Использование eSIM и ISIM

С помощью eSIM и iSIM можно подключать устройства к мобильным сетям без установки физической сим-карты. Так, eSIM реализуется в отдельном модуле связи, который интегрируется с другими подсистемами устройств, iSIM встраивается непосредственно в процессор (system-on-a-chip, или SoC).

Обе технологии позволяют производителям выпускать более компактные модели IoT-устройств, а потребителям и поставщикам IoT-сервисов — существенно упрощать эксплуатацию устройств на старте и при дальнейшем обслуживании. Например, при массовом переводе IoT-сервисов на другого мобильного оператора.

«Преимущества eSIM актуальны для сфер транспорта и логистики. Технология обеспечивает большую гибкость и решает проблемы, связанные с роумингом, повышает уровень защищённости доступа в мобильную сеть (IoT fraud) и связанные с ним процедуры безопасности, — поясняет Сергей Варнавский. — Если устройство с физическими сим-картами можно вскрыть достаточно просто и переставить сим-карту в другое устройство, то с электронной сим-картой это сделать гораздо сложнее».

Однако физическую сим-карту проще заменить в случае поломки. Выход из строя электронного модуля может потребовать дорогостоящего ремонта или замены устройства полностью. «Каждому поставщику IoT-сервисов и производителям IoT-устройств необходимо всесторонне оценивать преимущества и недостатки всех доступных сим-технологий и применять их с учётом особенностей предлагаемых IoT-сервисов», — уточняет эксперт.

Применение 5G RedCap

5G Reduced Capability (RedCap) упрощает требования к устройствам и в то же время предоставляет расширенные возможности по сравнению с 4G LTE: повышает скорость передачи данных и уменьшает задержки.

В будущем, используя 5G RedCap, предприятия смогут эффективнее управлять устройствами благодаря упрощению сетевой инфраструктуры, использовать расширенные возможности видеомониторинга, получать информацию с сенсоров и интегрировать персональные устройства в автоматизированную систему управления предприятием.

«В России в ближайшие 2—3 года скорость развёртывания коммерческих сетей 5G пока останется невысокой, поэтому использование технологии 5G RedCap более перспективно в частных 5G-сетях — для больших предприятий и премиальных жилых районов, — комментирует Сергей Варнавский. — Необходимо учитывать и доступность на рынке IoT-устройств, поддерживающих 5G RedCap. Импортозамещение происходит не так быстро».

Практическое применение 5G RedCap в России возможно не ранее 2028 года.

Развитие «зелёного» интернета вещей

Взрывной рост количества IoT-устройств и передаваемой ими информации привели к появлению концепции «зелёного» IoT. Суть концепции — в повышении эффективности IoT-устройств и при этом в уменьшении влияния IoT на окружающую среду — карбонного следа, загрязнения радиоэфира и т. д.

Эксперт Nexign полагает, что внедрение или расширение возможностей единой автоматизированной системы управления предприятием как промышленного, так и городского, коммунального сегментов позволит более эффективно использовать общие ресурсы в целом, предсказывать выход из строя элементов инфраструктуры и предотвращать или минимизировать последствия техногенных катастроф.


Самые важные кейсы лидеров бизнеса, мнения ведущих экспертов и тренды в отраслях экономики теперь всегда под рукой — подпишитесь на наш Telegram-канал.

Поделиться в соцсетях

Статья была вам полезна?

Да

Нет