Nós discutimos anteriormente A pirâmide de automação e novos modelos de negócios na Indústria 4.0 , agora, neste post, estaremos discutindo seus quatro níveis diferentes.
Nível um: atuadores e sensores – conectando o que deve ser conectado
Sensores e atuadores são as primeiras camadas da pirâmide de automação. Diríamos ‘coisas e dispositivos’ em uma internet das coisas, outras tecnologias e sistemas também podem ser imaginados aqui.
A primeira camada consiste essencialmente em itens e componentes que podem discutir, localizar e definir por sensores e conectar-se a eles como portadores de dados. A base da IoT está quase na realidade. Conecte os links aos sentidos, conecte as pontes digitais às físicas e estabeleça a base para os próximos níveis. A teoria é a mais importante de todas.
Nível dois: serviços internos e sistemas – gerenciar e monitorar
A camada de sensores vinculados e principalmente os dados estão focados em um conjunto de serviços e sistemas que permitem novas formas de organizar e gerenciar a cadeia de valor.
Isso inclui aplicativos como monitoramento de energia e sistemas e monitoramento e gerenciamento de condições de ativos, como equipamentos, estruturas, serviços públicos e assim por diante. Em outras palavras, principalmente rastreamos e controlamos. Mesmo que consideremos o próximo passo: para um propósito, monitoramos – para desenvolver, aprender e criar novas habilidades. Embora faça parte da terceira etapa, aqui você pode imaginar aplicativos nos quais você pode encontrar maneiras de ganhar dinheiro com base em resultados, por exemplo.
Nível três: conexão – conecte para recursos e novos aplicativos na indústria 4.0
Somando-se a isso a camada adicional de rede não apenas vinculando propriedades, mas também sistemas de monitoramento e dados. Em seguida, venha para os modelos de serviço IoT e IP que incluem aplicativos e funcionalidades mais inteligentes, como manutenção preventiva / preditiva, rastreamento de ativos, etc.
Essas manutenções, monitoramento e outros aplicativos concentram-se inicialmente nas operações internas. No entanto, obviamente, alguns podem ser usados e fornecidos como fontes de receita adicionais em um ambiente de ecossistema de cliente. Por exemplo, oferecendo contratos de manutenção que poderiam gerar novas receitas ou vender serviços para seus dispositivos. Enquanto minimiza os custos para você (serviço) Serviços Serviços Inicialmente (menos tempo de inatividade).
Nível quatro: ecossistemas e novos serviços – transformação
Por fim, a quarta camada o ajuda a aproveitar suas habilidades e serviços e a transformar dados em uma infinidade de serviços, dependendo do contexto.
Isso pode incluir aplicativos que permitem aos usuários, especialmente ao desenvolver serviços em ecossistemas de dados e parceiros em potencial, personalizar suas mercadorias e vender serviços avançados. Eles também podem fornecer novos fluxos de receita. Você também pode começar a desenvolver um novo serviço. O que significa uma grande reviravolta em seu negócio principal, adicionando dados e inteligência do seu e de outros sistemas inteligentes a segmentos de clientes totalmente novos. E também podemos ver IoT trocas de dados e plataformas para monetização aqui. Nesse processo, a tecnologia restringe sua visão e criatividade, em vez de algo que você pode fazer.
Novamente, no entanto, parece mais simples do que pessoalmente. A capacidade de vincular ativos e explorar IoT de menos papel e estruturas convencionais para cruzar as complexidades da incorporação de TI e OT nas primeiras camadas. E monitorar e gerenciar tudo, desde recursos até estrutura e muito mais, já é um passo significativo para muitos.
Princípios de design no Indústria 4.0
A Indústria 4.0 é frequentemente resumida em seis assim chamados princípios de design, servindo essencialmente como parte da visão da Indústria 4.0 e tornando as diretrizes mais claras para empresas que desejam entender, identificar e implementar projetos da Indústria 4.0.
Esses princípios de design têm sido uma tremenda quantidade de trabalho teórico para que você possa encontrar outros termos, talvez quatro em vez de seis princípios de design. Eles são fundamentalmente muito fáceis – e devem nos permitir ilustrar o que significa, em última análise, a Indústria 4.0.
Os princípios razoavelmente bem estabelecidos da Indústria 4.0 são: 1) Interoperabilidade (agora e então também conhecida como conectividade), 2) abertura de informações (mesmo virtualização ou organização digital), 3) descentralização (decisões igualmente descentralizadas / autônomas ou autonomia), 4) capacidade em tempo real, 5) assistência tecnológica e orientação a serviços (int homem-máquina), e 6) Modularidade
Uma olhada nesses princípios de design da Indústria 4.0 com mais detalhes:
Conectividade , Interconexão , e Interoperabilidade na indústria 4.0
Você tem que se conectar a coisas reais, pessoas, normas, processos de trabalho (homem e máquina) e assim por diante para mudar para manufatura inteligente, fábricas inteligentes ou indústrias conectadas. E para conectar todos os dados e redes de que você precisa. Todos eles precisam se comunicar e se conectar.
Você deve conectar TI e OT e precisa da possibilidade de conectar pessoas, dados, computadores, etc., a equipamentos como máquinas, que podem ser conectadas, por meio de sensores e outros dispositivos. É principalmente sobre a Internet das coisas e a Internet dos serviços, a Internet das pessoas, serviços e coisas, a Internet de tudo, independentemente do nome que você deseja. Na verdade, isso é tudo.
A interoperabilidade freqüentemente inclui comunicação, para falar uns com os outros com muitas (realmente muitas) normas, de modo que dados de diferentes fontes possam ser explorados. (Por que usar Industrial IoT gateways, plataformas IoT e falar sobre integração de TI e OT, que vai além da tecnologia e é também sobre colaboração humana, ou seja, equipes de TI e OT).
Isso também significa que dispositivos conectados, tecnologias de comunicação conectadas, funcionários vinculados, dados conectados, pessoas conectadas e colaboradores de máquinas, máquinas e informações interoperáveis únicas e completas, camada de segurança e dados, etc. Interoperável e interconectado e relacionado com integração vertical e horizontal em mais de uma maneira.
Entidades virtuais , virtualização , e Transparência da informação
A abertura da informação (ou virtualização) pode ser um pouco mais difícil de esclarecer para um amigo porque não se refere à transparência da informação.
Os fundamentos da transparência da informação são a capacidade de simular e gerar cópias virtuais de elementos físicos do mundo criando modelos digitais . Alimentado por todos esses dados que você recebe por meio de sensores e ‘coisas’ interoperáveis e interoperáveis.
Abertura de informações e virtualização não são viáveis sem interoperabilidade. Essa informação precisa ser contextualizada e os sistemas contextualizados, integrando também informações de outras fontes. Você pode alegar que precisa de conhecimento do ambiente cibernético (virtual, digital) e do ambiente físico na Indústria 4.0 ciberfísico linguagem (ciente do contexto no espaço e lugar).
Finalmente, estamos falando sobre conhecimento consciente do contexto. Em essência, isso significa duas coisas.
(1) que as informações não são dados, que DIKW modelo é lembrado para que a análise e a transformação de dados em informações sejam importantes.
(2) conhecimento de contexto também significa que é diferente não apenas no contexto real em que é obtido e enriquecido, mas também em seu alcance, ou seja, informações em tempo real, etc. A melhor forma de descrevê-lo para um amigo é sugerir que quase tudo copia.
Autonomia , Decisões autônomas , e Descentralização
Como apontado anteriormente, os principais objetivos da Indústria 4.0 é fornecer computadores e sistemas ciber-físicos com decisões autônomas.
Só então a agilidade e versatilidade necessárias para superar as incertezas, atender às necessidades de customização, aumentar a definição de fábrica inteligente. Sua posição em um ambiente integrado, melhora a análise de dados necessária e melhora as diversas logísticas, para atender aos requisitos de ritmo. Em nosso artigo Logística 4.0, lidamos mais extensivamente com esse elemento de autonomia e decisões (semi) autônomas e inteligência.
É um aspecto bastante omniprésent da descentralização, em vez de apenas Business 4.0 e Logistics 4.0. Internet das coisas, neblina e computação de borda, inteligência que viaja até a borda por meio de uma série de tecnologias como automação de edifícios, blockchain, etc. Na verdade, a IoT como tal é de fato descentralizada. É uma realidade distribuída da qual estamos falando. No entanto, o movimento dos sistemas de produção autônomos para fenômenos, decisões de armazém independentes (prateleiras inteligentes ou robôs), e muitos outros problemas refletem basicamente no escopo da Indústria 4.0 e Logística 4.0. E eletrodomésticos (veículos autônomos, desligar ou ligar os controles, tomar decisões na produção, manutenção preditiva, etc.).
Decentralizar e decisões independentes não são apenas cruciais em tecnologias e sistemas ciberfísicos na Indústria 4.0. Mas também em aspectos humanos. Porque nem todas as decisões podem automatizar totalmente e o planejamento humano e as decisões continuam a ser fundamentais (por exemplo, robôs colaborativos).
O fim do debate sobre descentralização e autonomia está definitivamente longe do ponto de vista humano e decisório. O mantra na Indústria 4.0 era que as decisões deveriam ser tomadas “com maior rigor” no caso de problemas e assim por diante. Na realidade, porém, isso nem sempre é viável ou mesmo desejável.
Capacidade em tempo real na indústria 4.0
Se você está se esforçando para obter maior autonomia de máquinas e sistemas ciberfísicos. Você está fazendo isso para aumentar a eficiência e satisfazer as demandas de uma economia cada vez mais em tempo real.
Em seu contexto mais amplo de colaboração e ecossistemas, análises avançadas, IoT, informações e sistemas de produção em um ambiente de produção inteligente estão todos preocupados com o desenvolvimento de recursos em tempo real.
A transparência das informações e a virtualização não podem realizar a interoperabilidade.
Portanto, é razoável que o desenvolvimento geral e as operações de ‘fábrica inteligente’ exijam recursos em tempo real no nível de dados. Isso o transforma em informações e ações / decisões acionáveis e nos níveis de processo e funcionamento dessas operações. A IoT é totalmente relevante nessa perspectiva. Que também toca nos conceitos de design mencionados acima e nos dados sobre aspectos de decisão discutidos anteriormente. E é capaz de substituir rapidamente os ativos em caso de falhas.
Além disso, nos dois últimos conceitos de design, orientação a serviços e modularidade, uma capacidade em tempo real é importante.
Orientação de serviço e Assistência técnica
A orientação dos links de serviço para a economia de serviços, a Internet de Serviços e o fato aparente. Essa fabricação precisa ser mais personalizada do que o que a empresa opta por fabricar para serviços por meio de serviços de valor agregado. Por um lado, ele transforma a manufatura orientada para o cliente e desenvolve os requisitos do cliente.
No entanto, a orientação a serviços se conecta para criar novos serviços inteligentes, baseados em dados, para que os fabricantes busquem novos modelos de receita com base em serviços. Além disso, a assistência técnica é um princípio fundamental e, em particular, a manutenção. Porque a IoT e a análise de dados simplesmente permitem serviços e manutenção. Muitas empresas simplesmente aplicaram inteligência e IoT aos equipamentos que oferecem e modificaram seu modelo de operação.
Os sistemas de ajuda também devem atender a “clientes internos”: todos os trabalhadores em potencial que devem ser capazes de decidir. A mudança de competências também envolve, apoiada por vários sistemas para fazê-lo. E aqui encontramos contato entre humanos e máquinas.
Por último, o fator serviço também diz respeito à criação de novos dados orientados. Mas também baseado, como modelo de serviço, em modelos de máquinas.
Modularidade na indústria 4.0
Modularidade significa algo dependendo de como você a percebe. Os diferentes módulos dentro do grande e inteligente ecossistema fabril ou simplesmente quando agilidade e versatilidade se tornam uma consequência.
Isso é protegido, entre outros itens, pela amplitude de versatilidade e agilidade frente à demanda do consumidor. A capacidade de planejar o inesperado e a crescente demanda por personalização.
Você pode argumentar que a modularidade tem algo a ver com as mudanças nas demandas dos consumidores, reguladores, condições de mercado e outros elementos. Essa transformação e versatilidade, de estruturas estáticas, modelagem desajeitada e desenvolvimento linear e planejamento em um ambiente. Localmente sem hierarquia, os módulos gerenciam.
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