Discutimos previamente La pirámide de la automatización y los nuevos modelos de negocio en la Industria 4.0 , ahora, en esta publicación, discutiremos sus cuatro niveles diferentes.
Nivel uno: actuadores y sensores – conectando lo que debería estar conectado
Los sensores y actuadores son las primeras capas de la pirámide de automatización. Diríamos ‘cosas y dispositivos’ en una Internet de las cosas, aquí también se pueden imaginar otras tecnologías y sistemas.
La primera capa consta esencialmente de elementos y componentes que pueden analizar, localizar y definir mediante sensores y vincularse a ellos como portadores de datos. La base de IoT es, en realidad, casi. Vincule los vínculos con los sentidos, conecte los puentes físicos y digitales y establezca las bases para los siguientes niveles. La teoría es la más importante de todas.
Nivel dos: servicios internos y sistemas – administrar y monitorear
La capa de sensores enlazados y principalmente los datos están enfocados en un conjunto de servicios y sistemas que permiten nuevas formas de organizar y gestionar la cadena de valor.
Esto incluye aplicaciones tales como monitoreo de energía y sistemas y monitoreo y administración de condiciones de activos, tales como equipos, estructuras, servicios públicos, etc. En otras palabras, principalmente rastreamos y controlamos. Aunque consideramos el siguiente paso: con un propósito monitoreamos: desarrollar, aprender y crear nuevas habilidades. Aunque es parte de la tercera etapa, aquí puedes imaginar aplicaciones en las que puedes encontrar formas de ganar dinero en base a resultados, por ejemplo.
Nivel tres: conexión – conéctese para capacidades y nuevas aplicaciones en Industria 4.0
Agregando a esto la capa adicional de redes no solo vinculando propiedades, sino también monitoreo y sistemas de datos. Luego, vaya a los modelos de servicios de IoT e IP que incluyen aplicaciones y funcionalidades más inteligentes, como mantenimiento preventivo / predictivo, seguimiento de activos, etc.
Estos mantenimientos, monitoreo y otras aplicaciones se concentran inicialmente en las operaciones internas. Sin embargo, obviamente, algunos pueden usarse y proporcionarse como fuentes de ingresos adicionales en un entorno de ecosistema de clientes. Por ejemplo, ofreciendo contratos de mantenimiento que podrían generar nuevos ingresos o vender servicios a sus dispositivos. Al mismo tiempo que minimiza los costos para usted (servicio) Servicios Servicios Inicialmente (menos tiempo de inactividad).
Nivel cuatro: ecosistemas y nuevos servicios – transformación
Por último, la cuarta capa le ayuda a aprovechar sus habilidades y servicios y a transformar los datos en una gran variedad de servicios, según el contexto.
Estos pueden incluir aplicaciones que permiten a los usuarios, particularmente cuando desarrollan servicios en ecosistemas de datos y socios potenciales, personalizar sus productos y vender servicios avanzados. También pueden proporcionar nuevas fuentes de ingresos. También puede comenzar a desarrollar un nuevo servicio. Lo que significa un cambio importante en su negocio principal al agregar datos e inteligencia de su y otros sistemas inteligentes a segmentos de clientes completamente nuevos. Y también podemos ver industrial IoT intercambios de datos y plataformas para la monetización aquí. En este proceso, la tecnología restringe su visión y creatividad en lugar de algo que puede hacer.
Una vez más, sin embargo, parece más sencillo que en persona. La capacidad de vincular activos y explotar IoT desde menos papel y estructuras convencionales para cruzar las complejidades de la incorporación de TI y OT en las primeras capas. Y el seguimiento y la gestión de todo, desde los recursos hasta la estructura y más allá, ya es un paso importante para muchos.
Criterios de diseño en Industria 4.0
La Industria 4.0 a menudo se resume en seis de los llamados principios de diseño, que esencialmente sirven como parte de la visión de la Industria 4.0 y hacen que las pautas sean más claras para las empresas que desean comprender, identificar e implementar proyectos de la Industria 4.0.
Estos principios de diseño han supuesto una enorme cantidad de trabajo teórico, por lo que es posible que encuentre otros términos, tal vez cuatro en lugar de seis principios de diseño. Son fundamentalmente muy fáciles, y deberían permitirnos ilustrar lo que en última instancia significa Industria 4.0.
Los principios razonablemente bien establecidos de Industria 4.0 son: 1) Interoperabilidad (de vez en cuando también conocida como conectividad), 2) apertura de la información (incluso virtualización u organización digital), 3) descentralización (decisiones o autonomía igualmente descentralizadas / autónomas), 4) capacidad en tiempo real, 5) asistencia tecnológica y orientación al servicio (int humano-máquina), y 6) modularidad
Una mirada a estos principios de diseño de la Industria 4.0 con más detalle:
Conectividad , Interconexión , y Interoperabilidad en Industria 4.0
Debe vincularse a cosas reales, personas, normas, procesos de trabajo (hombre y máquina), etc. para cambiar a fabricación inteligente, fábricas inteligentes o industrias conectadas. Y para vincular todos los datos y redes que necesite. Todos tienen que comunicarse y vincularse.
Debes vincular TI y OT y necesitas la posibilidad de conectar personas, datos, computadoras, etc., a equipos como máquinas, que se pueden conectar, a través de sensores y otros dispositivos. Se trata principalmente de la Internet de las cosas y la Internet de los servicios, la Internet de las personas, los servicios y las cosas, la Internet de todo, independientemente del nombre que desee. De hecho, se trata de todo.
La interoperabilidad a menudo incluye la comunicación, hablar entre sí con muchas (realmente muchas) normas de modo que se puedan explotar datos de diferentes fuentes. (Por qué utilizar Industrial IoT pasarelas, plataformas de IoT y habla sobre la integración de TI y OT, que va más allá de la tecnología y también se trata de la colaboración humana, es decir, equipos de TI y OT).
También significa que dispositivos conectados, tecnologías de comunicación conectadas, personal vinculado, datos conectados, personas conectadas y colaboradores de máquinas, maquinaria e información única y completa interoperable, capa de datos y seguridad, etc. Interoperable e interconectada y relacionada con la integración vertical y horizontal en más de una forma.
Entidades virtuales , virtualización , y Transparencia de la información
La apertura de la información (o virtualización) puede ser un poco más difícil de aclarar a un amigo porque no se refiere a la transparencia de la información.
Los elementos esenciales de la transparencia de la información son la capacidad de simular y generar copias virtuales de elementos físicos del mundo mediante la creación de modelos digitales. . Alimentado por todos estos datos que recibe a través de sensores y «cosas» interoperables e interoperables.
La virtualización y la apertura de la información no son factibles sin interoperabilidad. Dado que la información debe ubicarse en contexto y los sistemas deben contextualizarse, integrando también la información de otras fuentes. Puede afirmar que necesita conocimientos del entorno cibernético (virtual, digital) y del entorno físico en la Industria 4.0 ciberfísico jerga (consciente del contexto en el espacio y el lugar).
Finalmente, estamos hablando de conocimiento consciente del contexto. En esencia, esto significa dos cosas.
(1) que la información no son datos, que DIKW El modelo se recuerda para que el análisis y la transformación de datos en información sean importantes.
(2) conocimiento del contexto también significa que es diferente no solo en el contexto real en el que se obtiene y se enriquece, sino también en su alcance, es decir, información en tiempo real, etc. La mejor manera de describirlo a un amigo es sugerir que prácticamente todo se copia.
Autonomía , Decisiones autónomas , y Descentralización
Como se señaló anteriormente, los principales objetivos de la Industria 4.0 son proporcionar a las computadoras y sistemas ciberfísicos decisiones autónomas.
Solo entonces la agilidad y versatilidad necesarias para superar la incertidumbre, satisfacer las necesidades de personalización y aumentar la definición de fábrica inteligente. Su posición en un entorno integrado, mejorar la analítica de datos requerida y mejorar la logística de diversos, para cumplir con los requisitos de ritmo. En nuestro artículo Logística 4.0, tratamos más extensamente este elemento de autonomía y decisiones e inteligencia (semi) autónomas.
Es un aspecto bastante omnipresente de la descentralización, en lugar de solo Business 4.0 y Logistics 4.0. Internet de las cosas, niebla y computación de borde, inteligencia que viaja al borde a través de una serie de tecnologías como la automatización de edificios, blockchain, etc. De hecho, el IoT como tal está descentralizado de facto. Es una realidad distribuida de la que estamos hablando. Sin embargo, el movimiento de los sistemas de producción autónomos a los fenómenos, las decisiones de almacén independientes (estanterías inteligentes o robots), y muchos otros problemas se reflejan básicamente en el ámbito de Industria 4.0 y Logística 4.0. Y electrodomésticos (vehículos autónomos, apagar o encender los controles, tomar decisiones en producción, mantenimiento predictivo, lo que sea).
Las decisiones descentralizadas e independientes no solo son cruciales en las tecnologías y los sistemas ciberfísicos de la Industria 4.0. Pero también en aspectos humanos. Porque no todas las decisiones pueden automatizarse completamente y la planificación humana, y las decisiones siguen siendo clave (por ejemplo, robots colaborativos).
Definitivamente, el final del debate sobre descentralización y autonomía está lejos de terminar desde un punto de vista humano y de toma de decisiones. El mantra en Industria 4.0 era que las decisiones deberían tomarse «más alto» en caso de problemas, y así sucesivamente. En realidad, sin embargo, esto no siempre es factible o incluso deseable.
Capacidad en tiempo real en Industria 4.0
Si busca una mayor autonomía de la maquinaria y sistemas ciberfísicos. Lo está haciendo para aumentar la eficiencia y satisfacer las demandas de una economía cada vez más en tiempo real.
En su contexto más amplio de colaboración y ecosistemas, la analítica avanzada, el IoT y los sistemas de información y producción en un entorno de producción inteligente se preocupan por el desarrollo de capacidades en tiempo real.
La transparencia de la información y la virtualización no pueden lograr la interoperabilidad.
Por lo tanto, es razonable que el desarrollo general y las operaciones de la ‘fábrica inteligente’ requieran capacidades en tiempo real a nivel de datos. Eso lo transforma en información procesable y acciones / decisiones ya nivel de proceso y funcionamiento de estas operaciones. El IoT es relevante en esa perspectiva. Lo que también toca los conceptos de diseño antes mencionados y los datos sobre los aspectos de decisión discutidos anteriormente. Y es capaz de reemplazar activos rápidamente en caso de fallas.
Además, en los dos últimos conceptos de diseño, orientación al servicio y modularidad, es importante una capacidad en tiempo real.
Orientación al servicio y Asistencia técnica
La orientación del servicio se vincula con la economía de servicios, la Internet de los Servicios y el hecho aparente. Esa fabricación debe ser más personalizada de lo que la empresa elige fabricar para servicios a través de servicios de valor agregado. De alguna manera, transforma la fabricación orientada al cliente y evoluciona los requisitos del cliente.
Sin embargo, la orientación al servicio se conecta para construir nuevos servicios inteligentes basados en datos de facto para que los fabricantes busquen nuevos modelos de ingresos basados en servicios. Además, la asistencia técnica es un principio clave y en particular el mantenimiento. Porque IoT y el análisis de datos simplemente permiten que los servicios y el mantenimiento lo hagan. Muchas empresas simplemente han aplicado inteligencia e IoT a los equipos que ofrecen y han modificado su modelo de operación.
Los sistemas de ayuda también deben atender a los «clientes internos»: todos los trabajadores potenciales que tienen que poder decidir. El cambio de competencias también implica, apoyado por diversos sistemas, para hacerlo. Y aquí encontramos el contacto entre humanos y máquinas.
Por último, el factor de servicio también se refiere a la creación de nuevos datos basados en datos. Pero también basados, como modelo de servicio, en modelos para máquinas.
Modularidad en Industria 4.0
La modularidad significa algo dependiendo de cómo la perciba. Los diferentes módulos dentro del ecosistema de fábrica más grande e inteligente o simplemente cuando la agilidad y la versatilidad se convierten en una consecuencia.
Esto está protegido, entre otros elementos, por una amplia versatilidad y agilidad en vista de la demanda de los consumidores. La capacidad de planificar lo inesperado y la creciente demanda de personalización.
Puede argumentar que la modularidad tiene algo que ver con las demandas cambiantes de los consumidores, los reguladores, las condiciones del mercado y otros elementos. Esa transformación y versatilidad, desde estructuras estáticas, modelado incómodo y desarrollo lineal y planificación en un entorno. Localmente sin jerarquía, los módulos gestionan.
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