خدمات جديدة مدعومة بتقنيات 5G منخفضة الطاقة واسعة النطاق (LPWA) NB-IoT وLTE-M لمعدات التصنيع | إنترنت الأشياء الآن الأخبار والتقارير

التحديات والفرص لتوصيل معدات التصنيع

تستخدم مجموعة ALMiG (أو مضخات الهواء الأوتوماتيكية، Automatische Luftpumpen)، وهي شركة تصنيع ضواغط الهواء الصناعية الموجودة في ألمانيا، تقنيات 5G منخفضة الطاقة واسعة النطاق (LPWA) NB-IoT وLTE-M لتوصيل الأجهزة الجديدة والقديمة بأقل قدر من الاستثمار. الهدف هو توصيل الأجهزة بمنصات التحليل السحابية بأبسط طريقة ممكنة باستخدام حل اتصال منخفض التكلفة يمكنه دعم جميع الأجهزة. من خلال دمج Modbus Cloud Connect في منتجاتها، تمكنت ALMiG من إثراء خدماتها الرقمية COMPASS (حل خدمة الهواء المضغوط) ببيانات إنترنت الأشياء الحقيقية.

تحدي 

وكان التحدي الرئيسي يتمثل في تطوير قدرات ونماذج أعمال جديدة للمعدات التي كانت في الخدمة بالفعل، وفي إطار زمني قصير دون تطوير الأجهزة المخصصة لفترة طويلة. يجب أن يكون حل إنترنت الأشياء المعتمد مرنًا بدرجة كافية ليتم تحديثه وتعديله ليناسب الأجهزة الحالية وأيضًا تركيبه على الأجهزة الجديدة. وفي الوقت نفسه، كان على شركة ALMiG العمل في ظل نقص البيانات الحقيقية حول استخدام أجهزتها في الميدان. وكان التحدي الإضافي يتمثل في تعقيد النظام البيئي لإنترنت الأشياء، حيث من المحتمل أن يقدم شركاء وموردون مختلفون مكونات مختلفة واعتمادًا محتملاً على عملاء المستخدمين النهائيين للبنية التحتية لاتصالات البيانات.

الحلول

اختارت ALMiG منتج Modbus Cloud Connect الذي تقدمه شركة grandcentrix (إحدى شركات Vodafone) لتوصيل ضواغط الهواء الجديدة والمنتشرة بالفعل ('brownfield'). يقوم Modbus Cloud Connect ببناء الجسر الرقمي والاتصال بين أجهزة الاستشعار والتشغيل[1] لأجهزة Modbus RTU (الوحدة الطرفية عن بعد) داخل ضواغط الهواء والبنية التحتية السحابية لـ ALMiG.

التأثير والإحصائيات

يسمح الحل الجديد لشركة ALMiG بتقديم نماذج أعمال جديدة، بما في ذلك مقترحات "كخدمة" باستخدام بيانات إنترنت الأشياء في الوقت الفعلي. يستفيد العملاء من التحديثات اليومية، والإخطار الفوري بتحديثات الحالة الهامة، وتحسين وقت التشغيل من خلال الصيانة الوقائية. وتكمن فائدة رئيسية أخرى في قدرة ALMiG على استخدام بيانات إنترنت الأشياء من عمليات النشر في العالم الحقيقي لتعزيز تطوير المنتجات في المستقبل.

آثار أوسع

تعد الحلول الإنتاجية المتصلة بشبكة 5G LPWA (NB-IoT وLTE-M) واسعة النطاق مناسبة تمامًا لإنترنت الأشياء، مما يتيح للمعدات الصناعية بطريقة فعالة من حيث التكلفة، وعلى وجه الخصوص، يمكن أن تلعب دورًا مهمًا في سياق المعدات الصناعية. يمكن أن تكون مثل هذه الحلول سهلة التنفيذ وفعالة ومستدامة وبأسعار معقولة لكل من الشركة المصنعة وعملائها. يمكن لحلول إنترنت الأشياء التحديثية أن تمكن الشركات المصنعة من تقديم خدمات جديدة مرتبطة بالأجهزة الحالية التي تم نشرها بالفعل في مواقع العملاء، وكذلك جعل هذه الأجهزة أكثر كفاءة بكثير. كما هو الحال مع العديد من حلول إنترنت الأشياء، تساعد المعدات التحديثية على تحسين العمليات التشغيلية من خلال المراقبة عن بعد وتقليل مخاطر فشل المعدات باستخدام الصيانة التنبؤية لتحقيق المزيد من التوفير في التكاليف.

التحديات والفرص لتوصيل معدات التصنيع

في بيئة شديدة التنافسية، يجب على بائعي المعدات اعتماد أحدث التقنيات لتمكين الخدمات الرائدة والحفاظ على قدرتها التنافسية. من الناحية المثالية، ستشمل هذه الخدمات جميع المعدات التي يستخدمها عملاؤها بما في ذلك المعدات الجديدة المباعة وكذلك المعدات التي كانت في الخدمة في مواقع العملاء لسنوات عديدة. لكن مستخدمي هذه المعدات بشكل عام لا يستطيعون تحمل أي وقت توقف، كما أن استبدال الآلات والمعدات القديمة بأجهزة وأدوات ذكية جديدة أمر مكلف. وبناءً على ذلك، سيعطي بائعو معدات التصنيع أهمية كبيرة للحلول "الذكية" التي يمكن دمجها في الأصول الجديدة والقديمة ("الحقل البني").

تعد مجموعة ALMiG موردًا لضواغط الهواء التي يتم استخدامها كجزء من العديد من عمليات التصنيع المختلفة. لقد وجدت الشركة طريقة مبتكرة لربط كل من ضواغط الهواء الجديدة وأجهزتها الحالية بحل واحد باستخدام تقنيات 5G منخفضة الطاقة واسعة النطاق (LPWA) NB-IoT وLTE-M لتوصيل إمكانات التحكم والتشغيل Modbus الحالية. بالتعاون مع grandcentrix (إحدى شركات Vodafone)، تمكنت ALMiG من تطوير حل متصل بسرعة من خلال الاستفادة من منتج Modbus Cloud Connect الخاص بشركة grandcentrix.

ومن خلال دمج Modbus Cloud Connect في معداتها، قامت ALMiG برقمنة منتجاتها وتمكين خدمة COMPASS (حل خدمة الهواء المضغوط) الجديدة بشكل أفضل باستخدام بيانات إنترنت الأشياء في الوقت الفعلي. سيحتفظ برنامج السحابة المركزي المرتبط بخدمة COMPASS بتوأم رقمي لأي جهاز متصل ويتيح معالجة المعلومات وتقييمها وتخزينها. يمكن استخدام البيانات المتاحة لتعزيز العمليات الحالية وكذلك لدعم المقترحات الجديدة مثل، على سبيل المثال، النماذج المحسنة للخدمات. باستخدام أجهزة grandcentrix والتشغيل على منصة الاتصالات الخلوية الخاصة بشركة Vodafone، يمكن توصيل كل من الأجهزة الحالية والقديمة باستخدام أجهزة موحدة ومحولات سحابية تم تكوينها مسبقًا.

يحتوي منتج Modbus Cloud Connect من grandcentrix على أربعة جوانب رئيسية:

• الأجهزة: Modbus Cloud Connect Gateway عبارة عن أجهزة معتمدة من CE مع برامج ثابتة مدمجة تم تطويرها بواسطة grandcentrix، وهو عامل شكل لتركيب سكة DIN ويتضمن التوصيلات الطرفية. يحتوي الجهاز على هوائيات سطحية معدنية وغير معدنية للمساعدة في الاتصال.
• الاتصال: يشتمل على مجموعة شرائح SIM مثبتة مسبقًا تتيح الاتصال بشبكات 5G LPWA (NB-IoT وLTE-M) المدعومة بتعريفة اتصال متنقلة بسيطة.
• بوابة الخدمة الذاتية: بوابة لإدارة الأجهزة وتكامل البيانات التي تم تكوينها مسبقًا عبر التكيف السحابي.
• الدعم: الدعم الأولي لإعداد الجهاز، بالإضافة إلى الدعم المستمر للعمليات الجارية بما في ذلك مكتب الخدمة ونظام تذاكر الأعطال.

فوائد معدات التصنيع المتصلة

في حالة ALMiG، كان منتج Modbus Cloud Connect مفيدًا بشكل خاص نظرًا لأن الشركة قامت بالفعل بتشغيل منصة سحابية وتمكنت من إضافة خدمات جديدة بسهولة نسبية بناءً على بيانات إنترنت الأشياء الجديدة. منذ اعتماد Modbus Cloud Connect، أطلقت ALMiG منصة سحابية ثانية لتمكين الجيل التالي من الخدمات الرقمية.

تدعم بيانات إنترنت الأشياء الجديدة الجوانب الرئيسية لعرض COMPASS الذي تم إطلاقه حديثًا من ALMiG، بما في ذلك دعم العملاء بالتحديثات اليومية والإخطار الفوري بتحديثات الحالة الهامة وتحسين وقت التشغيل من خلال الصيانة الوقائية. بشكل عام، أدى تضمين بيانات إنترنت الأشياء إلى تمكين ALMiG من الانتقال من تقديم الدعم التفاعلي إلى تقديم الدعم الاستباقي.

يتضمن هذا النهج جوانب مثل إدارة البيانات حيث غالبًا ما يفتقر العملاء إلى قدرات علم البيانات ويمكنهم الاستفادة من الدعم لتحديد هياكل البيانات المطلوبة وتكرار التحديث وخلاصات البيانات والارتباطات التي يجب تتبعها للحصول على أقصى قدر من المعرفة. بالإضافة إلى ذلك، تمكنت ALMiG من تبسيط أنشطة الخدمة وتقديم خدمات جديدة تمتد لتشمل جميع الأنشطة المتعلقة بالمصنع.

تشتمل المعلومات على المستوى الكلي المقدمة للعملاء على لوحة معلومات تشتمل على بيانات الجهاز الفردي وأيضًا بيانات حول ملكية أجهزة ALMiG العالمية الخاصة بالعملاء.

وتكمن فائدة رئيسية أخرى في قدرة ALMiG على استخدام بيانات إنترنت الأشياء من عمليات النشر في العالم الحقيقي لتعزيز تطوير المنتجات في المستقبل. تاريخيًا، قامت شركة ALMiG بتزويد العديد من الصناعات بالضواغط، ولكن مع القليل من البيانات أو التعليقات المتعلقة بكيفية استخدام الأجهزة من قبل شرائح العملاء المختلفة. على المدى المتوسط، تتوقع الشركة أن تكون قادرة على تحسين مواصفات المنتج لأنواع مختلفة من العملاء بحيث يمكن حذف الميزات غير المطلوبة ويمكن مطابقة قدرات الضاغط بشكل أفضل مع احتياجات العملاء. سيمكن هذا النهج شركة ALMiG من جعل مجموعة الضواغط الشاملة الخاصة بها أكثر قدرة على المنافسة في السوق المتطور.

من منظور تشغيلي، تستفيد ALMiG من القدرة على إجراء الصيانة الوقائية وتحديث نهجها العام في الخدمة الميدانية. في الوقت الحالي، عندما تتعطل الضواغط الكبيرة، يتعين على المهندسين الميدانيين في كثير من الأحيان السفر إلى موقع العميل لإجراء الإصلاحات اللازمة. وبناءً على ذلك، عندما يمكن إجراء الإصلاحات بشكل استباقي كجزء من صيانة الخدمة الروتينية، تكون هناك فوائد كبيرة من حيث وقت السفر والنفقات. بالإضافة إلى ذلك، هناك فوائد كبيرة للاستدامة مرتبطة بتقليل السفر الجوي.

إمكانية تقليل التكلفة وإشراك موارد خارجية متعددة

أحد التحديات التي تواجهها ALMiG هو أن عملائها عادة ما يحصلون على آلات للمصانع الكبيرة والمنشآت الصناعية التي تنطوي على استثمارات كبيرة وفترات استهلاك مقابلة لسنوات عديدة.

وبناءً على ذلك، من المهم لشركة ALMiG تلبية طلب العملاء للوصول الشفاف والسريع إلى بيانات الاستخدام المستمدة من الأجهزة الذكية والمتصلة، مع تمكين هؤلاء العملاء أيضًا من زيادة عائدهم على الاستثمارات السابقة إلى أقصى حد من خلال تمكين خدمات مماثلة على الأجهزة المنشورة بالفعل.

بالنسبة إلى ALMiG، كان نشر Modbus Cloud Connect وسيلة فعالة لتوصيل كل من الأجهزة الجديدة والحالية وتحسين الخدمات المرتبطة بكليهما. باستخدام Modbus Cloud Connect، يمكن مراقبة الضواغط والتحكم فيها عن بعد لتقليل الجهد التشغيلي في الموقع باستخدام أجهزة الاستشعار والمحركات الموجودة. يمكن تحديث الحل بسهولة في الأجهزة الحالية والأنظمة القديمة ويمكن توصيله من خلال محولات سحابية تم تكوينها مسبقًا واستخدام اتصالات الهاتف المحمول 5G.

تتيح تقنيات 5G LPWA NB-IoT وLTE-M جنبًا إلى جنب مع بروتوكولات Modbus الراسخة المرونة والبساطة وسهولة النشر

كانت تقنيات 5G LPWA NB-IoT وLTE-M ذات أهمية خاصة بالنسبة لـ ALMiG نظرًا لأن الضواغط توجد بشكل عام في الداخل وغالبًا في مناطق يصعب الوصول إليها باستخدام تقنيات الاتصال الخلوي واسعة النطاق بخلاف NB-IoT وLTE-M. وفي الوقت نفسه، فإن فوائد توفير الاتصالات المباشرة للضواغط متعددة، نظرًا لأن هذه الاتصالات لا تعتمد على أي بنية تحتية تابعة لجهة خارجية بخلاف الشبكة الخلوية (التي يتم التعاقد معها بدورها مع ALMiG وتحت سيطرتها). في المقابل، إذا كانت ALMiG قد تبنت حل اتصال قصير المدى، فإن الاتصال لكل ضاغط سيعتمد على الشبكة المحلية للعميل وأيضًا حصول ALMiG على إمكانية الوصول إلى تلك الشبكة بحيث يمكن التحكم في الضواغط عن بعد. وبناء على ذلك، فإن استخدام تقنيات 5G يمكّن ALMiG من التحكم في الاتصالات المباشرة بالأجهزة النهائية، في حين أن الحل القائم على التقنيات قصيرة المدى يجب أن يعتمد على مجموعة مجزأة للغاية من شبكات العملاء المحلية. وفي المقابل، يسمح استخدام 5G لشركة ALMiG بالالتزام بتقديم مستويات خدمة معينة، حيث تتحكم الشركة في جميع البنية التحتية ذات الصلة من البداية إلى النهاية.

تشمل فوائد حل Modbus Cloud Connect الذي اعتمدته ALMiG ما يلي:

• مرونة: بما في ذلك إمكانية دعم كل من التحديث التحديثي للوحدات الموجودة في الميدان وتجهيز الوحدات الجديدة بالإلكترونيات الموجودة، بغض النظر عن أنواع الوحدات أو سلسلة. يتيح ذلك لشركة ALMiG تحويل كامل مجموعة الضواغط الخاصة بالعميل إلى منتجات ذكية.
• البساطة: باستخدام تقنيات 5G LPWA NB-IoT وLTE-M، يصبح اتصال البيانات مستقلاً عن البنية التحتية لجهة خارجية وهناك واجهات محددة بوضوح. يتيح ذلك الاتصال السهل بإمكانيات الأجهزة الحالية التي تدعم Modbus ويدعم جمع البيانات في الوقت الفعلي مثل ساعات التشغيل وظروفه ويمكّن من التحكم في الأجهزة عن بُعد (على سبيل المثال عن طريق ضبط إعدادات ضغط الهواء). يسمح الاتصال بالبنية التحتية السحابية بتوسيع نطاق المشاريع بسرعة.
• سهولة في النشر: ميزة رئيسية أخرى هي أنه نظرًا لأن حل Modbus Cloud Connect قد تم إنتاجه، فيمكن نشره دون الحاجة إلى أي بائع خارجي أو الاعتماد عليه باستثناء grandcentrix. وبالتالي يتم تقليل الجهد والمخاطر والتكاليف التي قد تنجم عن التنسيق والتكامل بين الأطراف الخارجية بشكل كبير.

توسيع نطاق الطرح وتمكين عرض تجاري جديد

ستستمر الشراكة بين ALMiG وgrandcentrix بل وستتوسع. تجري حاليًا مناقشات حول تطوير منصة سحابية إضافية لاستكمال النظام الأساسي السحابي الحالي. الهدف على المدى المتوسط ​​والطويل هو تطوير تطبيقات جديدة وخدمات جديدة للعملاء.

ستستمر الشراكة بين ALMiG وgrandcentrix بل وستتوسع. تجري حاليًا مناقشات حول تطوير منصة سحابية إضافية لاستكمال النظام الأساسي السحابي الحالي. الهدف على المدى المتوسط ​​والطويل هو تطوير تطبيقات جديدة وخدمات جديدة للعملاء.

باستخدام العدد الكبير من نقاط البيانات التي يتم الحصول عليها الآن من الضواغط، تعمل ALMiG مع خبراء علوم البيانات من grandcentrix للحصول على رؤى جديدة حول استخدام العملاء للمعدات، مما يؤدي إلى تطوير تطبيقات أو ميزات جديدة. على سبيل المثال، يمكن تقديم إشعارات مخصصة وقائمة على الاستخدام للعملاء. علاوة على ذلك، ستنعكس هذه الأفكار في تطوير محفظة منتجات AMiG والبحث والتطوير.

Modbus Cloud Connect من Vodafone/grandcentrix يجعل إنترنت الأشياء أمرًا سهلاً.

Modbus Cloud Connect هو منتج إنترنت الأشياء "الكل في واحد" للاتصال المباشر بأجهزة Modbus RTU عبر LPWA (Narrowband-IoT & LTE-M) بالسحابة. لمزيد من المعلومات، يرجى زيارة: https://grandcentrix.net/en/products/modbus/

Grandcentrix هي شركة تابعة بنسبة 100% لشركة Vodafone ألمانيا، حيث تدعم الشركات في التنفيذ الناجح لمشاريع إنترنت الأشياء. يتضمن ذلك حلول إنترنت الأشياء المخصصة (الخدمات الاحترافية) بالإضافة إلى منتجات التوصيل والتشغيل لإنترنت الأشياء مثل Modbus Cloud Connect. ينصب التركيز في كلا ركيزتي العمل على ربط الأجهزة بإنترنت الأشياء مع الخبرة في جميع تخصصات إنترنت الأشياء، بدءًا من الهندسة المدمجة والإنتاج وإصدار الشهادات والواجهة الخلفية والواجهة الأمامية السحابية والتطبيقات والأمن وعلوم البيانات.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• المصدر https://www.iot-now.com/2024/01/12/141829-gsma-5g-transformation-hub/