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Die 4 Ebenen der Automatisierungspyramide in der Industrie 4.0 und vieles mehr

Wir haben vorher diskutiert Die Automatisierungspyramide und neue Geschäftsmodelle in der Industrie 4.0 , jetzt, in diesem Beitrag, werden wir seine vier verschiedenen Ebenen besprechen.

Ebene eins: Aktoren und Sensoren – verbinden, was verbunden werden soll

Sensoren und Aktoren sind die ersten Schichten der Automatisierungspyramide. „Dinge und Geräte“ würden wir in einem Internet der Dinge sagen, auch andere Technologien und Systeme sind hier denkbar.

Die erste Schicht besteht im Wesentlichen aus Gegenständen und Komponenten, die sich durch Sensoren besprechen, lokalisieren, definieren und als Datenträger mit ihnen verbinden können. Die Basis von IoT ist in Wirklichkeit fast. Verknüpfen Sie die Verbindungen zu den Sinnen, verbinden Sie digitale mit physischen Brücken und legen Sie die Grundlage für die nächsten Ebenen. Die Theorie ist am wichtigsten.

Ebene zwei: interne Dienste und Systeme – verwalten und überwachen

Die verknüpfte Sensorschicht und hauptsächlich die Daten konzentrieren sich auf eine Reihe von Diensten und Systemen, die neue Wege der Organisation und Verwaltung der Wertschöpfungskette ermöglichen.

Dazu gehören Anwendungen wie Energieüberwachung und -systeme sowie die Überwachung und Verwaltung von Anlagenzuständen wie Ausrüstung, Bauwerke, Versorgungseinrichtungen usw. Mit anderen Worten, meistens verfolgen und kontrollieren wir. Auch wenn wir den nächsten Schritt in Betracht ziehen: Für einen Zweck überwachen wir – um neue Fähigkeiten zu entwickeln, zu lernen und zu schaffen. Obwohl es Teil der dritten Stufe ist, können Sie sich hier Anwendungen vorstellen, in denen Sie beispielsweise anhand von Ergebnissen Geld verdienen können.

Ebene drei: Verbindung – für Fähigkeiten verbinden und neue Anwendungen in Industrie 4.0

Hinzu kommt die zusätzliche Netzwerkebene, die nicht nur Eigenschaften, sondern auch Monitoring- und Datensysteme verbindet. Dann kommen Sie zu IoT- und IP-Servicemodellen, die intelligentere Anwendungen und Funktionen wie präventive/prädiktive Wartung, Asset-Tracking usw. umfassen.

Diese Wartungs-, Überwachungs- und anderen Anwendungen konzentrieren sich zunächst auf interne Vorgänge. Bestimmte können jedoch offensichtlich als zusätzliche Einnahmequellen in einem Kunden-Ökosystem verwendet und bereitgestellt werden. Zum Beispiel durch das Anbieten von Wartungsverträgen, die neue Einnahmen generieren oder Serviceleistungen an Ihre Geräte verkaufen können. Bei gleichzeitiger Minimierung der Kosten für Sie selbst (Service) Services Services Initial (weniger Ausfallzeiten).

Ebene vier: Ökosysteme und neue Dienste – Verwandlung

Die vierte Schicht schließlich hilft Ihnen, Ihre Fähigkeiten und Dienste zu nutzen und Daten je nach Kontext in eine Vielzahl von Diensten zu transformieren.

Dazu können Anwendungen gehören, die es Nutzern, insbesondere bei der Entwicklung von Diensten in Datenökosystemen und potenziellen Partnern, ermöglichen, ihre Waren anzupassen und fortschrittliche Dienste zu verkaufen. Sie können auch neue Einnahmequellen erschließen. Sie können auch mit der Entwicklung neuer Dienste beginnen. Dies bedeutet einen großen Turnaround in Ihrem Kerngeschäft, indem Sie Daten und Informationen aus Ihren und anderen intelligenten Systemen zu völlig neuen Kundensegmenten hinzufügen. Und wir können auch industriell sehen IoT Datenaustausch und Plattformen zur Monetarisierung hier. In diesem Prozess schränkt Technologie eher Ihre Vision und Kreativität ein als etwas, das Sie tun können.

Auch hier scheint es jedoch einfacher als persönlich. Die Fähigkeit, Assets zu verknüpfen und das IoT mit weniger Papier und herkömmlichen Strukturen zu nutzen, um die Komplexität der IT- und OT-Integration in den ersten Schichten zu überwinden. Und die Verfolgung und Verwaltung von allem, von den Ressourcen bis zur Struktur und darüber hinaus, ist für viele bereits ein wichtiger Schritt.

Design-Prinzipien in Industrie 4.0

Industrie 4.0 wird häufig in sechs sogenannten Gestaltungsprinzipien zusammengefasst, die im Wesentlichen als Teil der Industrie 4.0-Vision dienen und die Leitlinien für Unternehmen klarer machen, die Industrie 4.0-Projekte verstehen, identifizieren und umsetzen wollen.

Diese Konstruktionsprinzipien waren eine enorme Menge theoretischer Arbeit, so dass Sie möglicherweise andere Begriffe finden, vielleicht vier statt sechs Konstruktionsprinzipien. Sie sind im Grunde ganz einfach – und sollen uns verdeutlichen, was Industrie 4.0 letztendlich bedeutet.

Die einigermaßen etablierten Prinzipien von Industrie 4.0 sind: 1) Interoperabilität (hier und da auch als Konnektivität bezeichnet), 2) Offenheit der Informationen (auch Virtualisierung oder digitale Organisation), 3) Dezentralisierung (gleichermaßen dezentralisierte/autonome Entscheidungen oder Autonomie),4) Fähigkeit in Echtzeit, 5) technologische Assistenz und Serviceorientierung (Human-Machine-Int) und 6) Modularität

Ein Blick auf diese Designprinzipien von Industrie 4.0 im Detail:

Konnektivität , Zusammenschaltung , und Interoperabilität in Industrie 4.0

Sie müssen an reale Dinge, Menschen, Normen, Arbeitsprozesse (Mensch und Maschine) usw. anknüpfen, um auf Smart Manufacturing, Smart Factories oder Connected Industry umzusteigen. Und um alle benötigten Daten und Netzwerke zu verbinden. Sie alle müssen kommunizieren und sich vernetzen.

Sie müssen IT und OT verknüpfen und brauchen die Möglichkeit, Personen, Daten, Computer usw. über Sensoren und andere Geräte mit anschließbaren Geräten wie Maschinen zu verbinden. Es geht hauptsächlich um das Internet der Dinge und das Internet der Dienste, das Internet der Menschen, Dienste und Dinge, das Internet von allem, egal welchen Namen Sie wollen. Tatsächlich geht es hier um alles.

Interoperabilität beinhaltet oft die Kommunikation, um mit vielen (wirklich vielen) Normen miteinander zu sprechen, so dass Daten aus unterschiedlichen Quellen genutzt werden können. (Warum Industrial verwenden? IoT Gateways, IoT-Plattformen und sprechen über IT- und OT-Integration, die über die Technologie hinausgeht und auch die menschliche Zusammenarbeit umfasst, nämlich IT- und OT-Teams).

Es bedeutet auch, dass verbundene Geräte, verbundene Kommunikationstechnologien, verbundenes Personal, verbundene Daten, verbundene Personen und Maschinenmitarbeiter, Maschinen und interoperable einzelne und vollständige Informations-, Sicherheits- und Datenschichten usw. Interoperabel und miteinander verbunden und in mehr als einer Hinsicht mit vertikaler und horizontaler Integration verbunden.

Virtuelle Einheiten , Virtualisierung , und Informationstransparenz

Die Offenheit von Informationen (oder Virtualisierung) kann einem Freund etwas schwieriger zu erklären sein, da es sich nicht um Informationstransparenz handelt.

Wesentlich für die Informationstransparenz ist die Fähigkeit, virtuelle Kopien physischer Elemente der Welt durch die Erstellung digitaler Modelle zu simulieren und zu erzeugen . Gespeist von all diesen Daten, die Sie durch Sensoren und interoperable und interoperable „Dinge“ erhalten.

Informationsoffenheit und Virtualisierung sind ohne Interoperabilität nicht machbar. Da Informationen in einen Kontext gestellt und Systeme kontextualisiert werden müssen, können auch Informationen aus anderen Quellen integriert werden. Sie können behaupten, dass Sie Wissen aus der Cyberumgebung (virtuell, digital) und der physischen Umgebung in der Industrie 4.0 benötigen cyber-physisch Jargon (sind sich des Kontextes in Raum und Ort bewusst).

Schließlich sprechen wir über kontextbewusstes Wissen. Im Wesentlichen bedeutet dies zweierlei.

(1) dass Informationen keine Daten sind, dass DIKW Das Modell wird gespeichert, sodass Analysen und die Transformation von Daten zu Informationen wichtig sind.

(2) Kontextwissen bedeutet auch, dass es sich nicht nur im tatsächlichen Kontext, in dem es erlangt und angereichert wird, sondern auch in seiner Reichweite, d. h. Echtzeitinformationen usw., unterscheidet. Der bessere Weg, es einem Freund zu beschreiben, besteht darin, vorzuschlagen, dass fast alles praktisch kopiert wird.

Autonomie , Autonome Entscheidungen , und Dezentralisierung

Wie bereits erwähnt, besteht das Hauptziel von Industrie 4.0 darin, Computern und cyber-physischen Systemen autonome Entscheidungen zu ermöglichen.

Nur dann werden die Agilität und Vielseitigkeit benötigt, um Unsicherheiten zu überwinden, Anpassungsanforderungen zu erfüllen und die Definition der intelligenten Fabrik zu erhöhen. Seine Position in einer integrierten Umgebung, Verbesserung der erforderlichen Datenanalyse und Verbesserung der verschiedenen Logistik, um die Tempoanforderungen zu erfüllen. In unserem Artikel Logistik 4.0 haben wir uns ausführlicher mit diesem Element der Autonomie und (teil-)autonomen Entscheidungen und Intelligenz beschäftigt.

Es ist ein ziemlich allgegenwärtiger Aspekt der Dezentralisierung und nicht nur Business 4.0 und Logistik 4.0. Internet der Dinge, Fog- und Edge-Computing, Intelligenz, die durch eine Vielzahl von Technologien wie Gebäudeautomation, Blockchain usw. Tatsächlich ist das IoT als solches de facto dezentralisiert. Es ist eine verteilte Realität, von der wir sprechen. Die Verlagerung autonomer Produktionssysteme auf Phänomene, eigenständige Lagerentscheidungen (Smart Shelf oder Roboter) und viele andere Probleme spiegeln sich jedoch grundsätzlich im Rahmen von Industrie 4.0 und Logistik 4.0 wieder. Und Geräte (selbstfahrende Fahrzeuge, Steuerungen ab- oder einschalten, Entscheidungen in der Produktion treffen, vorausschauende Wartung, was auch immer).

Dezentrale und unabhängige Entscheidungen sind nicht nur bei Technologien und Cyber-Physical Systems in der Industrie 4.0 entscheidend. Aber auch in menschlicher Hinsicht. Denn nicht alle Entscheidungen lassen sich vollständig automatisieren und die menschliche Planung und Entscheidungen bleiben entscheidend (zB kollaborative Roboter).

Das Ende der Debatte um Dezentralisierung und Autonomie ist aus menschlicher und entscheidungstechnischer Sicht noch lange nicht vorbei. Das Mantra in der Industrie 4.0 lautete, dass bei Problemen „höher“ entschieden werden soll und so weiter. In der Realität ist dies jedoch nicht immer machbar oder gar wünschenswert.

Echtzeitfähigkeit in Industrie 4.0

Wenn Sie nach größerer Maschinenautonomie und Cyber-Physical Systems streben. Sie tun dies, um die Effizienz zu steigern und den Anforderungen einer zunehmend Echtzeit-Wirtschaft gerecht zu werden.

In ihrem breiteren Kontext von Zusammenarbeit und Ökosystemen befassen sich Advanced Analytics, IoT sowie Informations- und Produktionssysteme in einer intelligenten Produktionsumgebung alle mit der Entwicklung von Echtzeitfähigkeiten.

Informationstransparenz und Virtualisierung können keine Interoperabilität erreichen.

Daher ist es nur vernünftig, dass die gesamte Entwicklung und der Betrieb der „intelligenten Fabrik“ Echtzeitfähigkeiten auf Datenebene erfordern. Das wandelt sie in umsetzbare Informationen und Maßnahmen/Entscheidungen um, und zwar auf den Prozessebenen und der Funktionsweise dieser Vorgänge. Das IoT ist in dieser Hinsicht allesamt relevant. Das berührt auch die oben erwähnten Designkonzepte und Daten zu Entscheidungsaspekten, die zuvor diskutiert wurden. Und ist in der Lage, bei Ausfällen schnell Assets zu ersetzen.

Darüber hinaus ist bei den letzten beiden Designkonzepten, Serviceorientierung und Modularität, eine Echtzeitfähigkeit wichtig.

Serviceorientierung und Technische Unterstützung

Die Dienstleistungsorientierung knüpft an die Dienstleistungsökonomie, das Internet der Dienste und die scheinbare Tatsache an. Diese Fertigung muss stärker personalisiert sein als das, was das Unternehmen für Dienstleistungen durch Mehrwertdienste herstellt. Einerseits transformiert es die kundenorientierte Fertigung und entwickelt die Kundenanforderungen weiter.

Die Serviceorientierung verbindet jedoch den Aufbau de facto datengesteuerter, intelligenter neuer Dienste für Hersteller, um neue servicebasierte Umsatzmodelle zu verfolgen. Darüber hinaus ist die technische Hilfeleistung ein wichtiges Prinzip und insbesondere die Wartung. Denn IoT und Datenanalyse lassen Service und Wartung einfach . Viele Unternehmen haben einfach Intelligenz und IoT auf die von ihnen angebotenen Geräte angewendet und ihr Betriebsmodell modifiziert.

Hilfssysteme müssen auch „internen Kunden“ dienen: allen potentiellen Arbeitskräften, die sich entscheiden können müssen. Dazu gehört auch der Kompetenzwandel, unterstützt durch verschiedene Systeme. Und hier begegnen wir dem Kontakt zwischen Mensch und Maschine.

Schließlich betrifft der Service-Faktor auch die Schaffung neuer datengetriebener. Aber auch auf Basis von Modellen für Maschinen als Servicemodell.

Modularität in Industrie 4.0

Modularität bedeutet etwas, das davon abhängt, wie Sie es wahrnehmen. Die verschiedenen Module innerhalb des größeren, intelligenten Fabrik-Ökosystems oder einfach, wenn Agilität und Vielseitigkeit zur Folge werden.

Dies wird unter anderem durch Vielseitigkeit und Agilität im Hinblick auf die Verbrauchernachfrage geschützt. Die Fähigkeit, das Unerwartete zu planen und der wachsende Bedarf an Personalisierung.

Sie könnten argumentieren, dass Modularität etwas mit sich ändernden Anforderungen von Verbrauchern, Regulierungsbehörden, Marktbedingungen und anderen Elementen zu tun hat. Diese Transformation und Vielseitigkeit, von statischen Strukturen, umständlicher Modellierung und linearer Entwicklung und Planung in eine Umgebung. Lokal ohne Hierarchie verwaltet die Module.

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