Nye tjenester aktiveret af 5G Low Power Wide Area (LPWA) teknologier NB-IoT og LTE-M til produktionsudstyr | IoT Now News & Reports

Udfordringer og muligheder for at forbinde produktionsudstyr

ALMiG (eller Automatic Air Pumps, Automatische Luftpumpen) Group, en industriel luftkompressorproducent beliggende i Tyskland, bruger 5G Low Power Wide Area (LPWA) teknologier NB-IoT og LTE-M til at forbinde både nye og ældre maskiner med minimal investering. Målet er at forbinde maskiner til cloud analytiske platforme på den enklest mulige måde ved hjælp af en billig tilslutningsløsning, der kan understøtte alle enheder. Ved at integrere Modbus Cloud Connect i deres produkter har ALMiG været i stand til at berige deres COMPASS (Compressed Air Service Solution) digitale tjenester med ægte IoT-data.

Udfordring 

Hovedudfordringen var at udvikle nye muligheder og forretningsmodeller for udstyr, der allerede var i drift, og inden for en kort tidsramme uden langvarig tilpasset hardwareudvikling. Den anvendte IoT-løsning skulle være fleksibel nok til både at blive eftermonteret på eksisterende maskiner og også tilpasset nye maskiner. I mellemtiden måtte ALMiG arbejde med mangel på reelle data om brugen af ​​deres maskiner i marken. En yderligere udfordring var kompleksiteten af ​​IoT-økosystemet, hvor forskellige partnere og leverandører potentielt leverer forskellige komponenter og en potentiel afhængighed af slutbrugerkunder til datakommunikationsinfrastruktur.

Løsning

ALMiG valgte Modbus Cloud Connect-produktet, der tilbydes af grandcentrix (et Vodafone-selskab) til at forbinde både nye og allerede installerede ('brownfield') luftkompressorer. Modbus Cloud Connect bygger den digitale bro og forbindelsen mellem sensing og aktivering[1] af Modbus RTU (remote terminal unit) enheder inde i luftkompressorerne og cloud-infrastrukturen i ALMiG.

Indvirkning og statistik

Den nye løsning giver ALMiG mulighed for at tilbyde nye forretningsmodeller, herunder 'as-a-service'-forslag ved hjælp af IoT-data i realtid. Kunder drager fordel af daglige opdateringer, øjeblikkelig meddelelse om kritiske statusopdateringer og forbedret oppetid gennem forebyggende vedligeholdelse. En anden vigtig fordel ligger i ALMiGs potentiale til at bruge IoT-data fra implementeringer i den virkelige verden til at forbedre fremtidig produktudvikling.

Bredere implikationer

Bredt område 5G LPWA (NB-IoT og LTE-M) forbundne produktiserede løsninger er velegnede til IoT, der muliggør industrielt udstyr på en omkostningseffektiv måde og kan især spille en væsentlig rolle i forbindelse med brownfield-udstyr. Sådanne løsninger kan være nemme at implementere, effektive, bæredygtige og overkommelige for både producenten og dens kunder. Retrofit IoT-løsninger kan gøre det muligt for producenterne at tilbyde nye tjenester forbundet med eksisterende maskiner, der allerede er installeret på kundesteder, og også at gøre disse maskiner langt mere effektive. Som med mange IoT-løsninger hjælper eftermontering af udstyr med at optimere driftsprocesser gennem fjernovervågning og reducerer risikoen for udstyrsfejl ved hjælp af forudsigelig vedligeholdelse for at frigøre yderligere omkostningsbesparelser.

Udfordringer og muligheder for at forbinde produktionsudstyr

I et stærkt konkurrencepræget miljø skal udstyrsleverandører anvende de nyeste teknologier for at muliggøre førende tjenester og forblive konkurrencedygtige. Ideelt set vil sådanne tjenester omfatte alt udstyr, der bruges af deres kunder, herunder både nyt udstyr, der sælges, og også udstyr, der potentielt har været i drift hos kunder i mange år. Men brugerne af sådant udstyr har generelt ikke råd til nedetid, og det er dyrt at erstatte ældre maskiner og udstyr med nye smarte enheder og værktøjer. I overensstemmelse hermed vil leverandører af produktionsudstyr lægge en præmie på 'smarte' løsninger, der kan integreres i både nye og ældre ('brownfield') aktiver.

ALMiG Group er leverandør af luftkompressorer, der bruges som en del af mange forskellige fremstillingsprocesser. Virksomheden har fundet en innovativ måde at forbinde både nye luftkompressorer og deres eksisterende enheder med en enkelt løsning ved at bruge 5G Low Power Wide Area (LPWA) teknologier NB-IoT og LTE-M til at forbinde eksisterende Modbus kontrol- og aktiveringsmuligheder. I samarbejde med grandcentrix (en Vodafone-virksomhed) var ALMiG i stand til hurtigt at udvikle en forbundet løsning ved at gøre brug af grandcentrixs Modbus Cloud Connect-produkt.

Ved at integrere Modbus Cloud Connect i deres udstyr digitaliserede ALMiG deres produkter og muliggjorde bedre deres nye COMPASS (Compressed Air Service Solution) service ved hjælp af IoT-data i realtid. Den centrale cloud-software, der er forbundet med COMPASS-tjenesten, vil opretholde en digital tvilling af enhver tilsluttet maskine og muliggør behandling, evaluering og lagring af information. Tilgængelige data kan bruges til at forbedre eksisterende processer og også til at understøtte nye forslag, såsom for eksempel forbedrede servitiserede modeller. Ved at bruge grandcentrix-hardware og køre på Vodafones cellulære kommunikationsplatform kan både eksisterende og ældre enheder tilsluttes ved hjælp af standardiseret hardware og prækonfigurerede cloud-adaptere.

grandcentrix' Modbus Cloud Connect-produkt har fire nøgleaspekter:

• Hardware: Modbus Cloud Connect Gateway er CE-certificeret hardware med indbygget firmware udviklet af grandcentrix, en formfaktor til DIN-skinnemontering og inklusive terminalforbindelser. Enheden har metalliske og ikke-metalliske overfladeantenner for at hjælpe med tilslutning.
• Forbindelse: Inkluderer et forudinstalleret SIM-chipsæt, der muliggør forbindelse til 5G LPWA (NB-IoT og LTE-M) netværk understøttet med en simpel mobilforbindelsestakst.
• Self-Service-Portal: En portal til enhedsadministration og forudkonfigureret dataintegration via cloud-adap.
• Support: Indledende support til enhed onboarding, samt kontinuerlig support til løbende operationer, herunder en servicedesk og problembilletsystem.

Fordelene ved tilsluttet produktionsudstyr

I tilfældet ALMiG var Modbus Cloud Connect-produktet særligt fordelagtigt, da virksomheden allerede drev en cloud-platform og relativt nemt kunne tilføje nye tjenester baseret på de nye IoT-data. Siden vedtagelsen af ​​Modbus Cloud Connect har ALMiG lanceret en anden cloud-platform for at muliggøre en næste generation af digitale tjenester.

De nye IoT-data understøtter nøgleaspekter af ALMiGs nyligt lancerede COMPASS-forslag, herunder support af kunder med daglige opdateringer, øjeblikkelig meddelelse om kritiske statusopdateringer og forbedret oppetid gennem forebyggende vedligeholdelse. Samlet set har inkluderingen af ​​IoT-data gjort det muligt for ALMiG at migrere fra at yde reaktiv support til at yde proaktiv support.

Denne tilgang omfatter aspekter såsom datastyring, hvor klienter ofte mangler datavidenskabelige kapaciteter og kan drage fordel af støtte til at definere nødvendige datastrukturer, opdateringsfrekvenser, og hvilke datafeeds og korrelationer der skal spores for at få mest indsigt. Derudover har ALMiG været i stand til at forenkle serviceaktiviteter og levere nye tjenester, der strækker sig til at dække alle anlægsrelaterede aktiviteter.

Oplysninger på makroniveau, der leveres til klienter, inkluderer et dashboard, der inkluderer både individuelle enhedsdata og også data om en klients verdensomspændende ALMiG-enhedsejendomme.

En anden vigtig fordel ligger i ALMiGs potentiale til at bruge IoT-data fra implementeringer i den virkelige verden til at forbedre fremtidig produktudvikling. Historisk har ALMiG leveret kompressorer til flere industrier, men med få data eller feedback[1]om præcis, hvordan enhederne blev brugt af forskellige kundesegmenter. På mellemlang sigt forventer virksomheden at kunne optimere produktspecifikationer for forskellige kundetyper, så funktioner, der ikke er påkrævet, kan udelades, og kompressorkapaciteter kan tilpasses bedre til kundernes behov. En sådan tilgang vil gøre det muligt for ALMiG at gøre deres samlede kompressorportefølje mere konkurrencedygtig på en markedsplads i udvikling.

Fra et operationelt perspektiv drager ALMiG fordel af evnen til at udføre forebyggende vedligeholdelse og opgradere deres overordnede tilgang til feltservice. I øjeblikket, når store kompressorer går i stykker, skal feltingeniører ofte flyve til et kundested for at udføre de nødvendige reparationer. Følgelig, hvor reparationer kan udføres forebyggende som en del af rutinemæssig servicevedligeholdelse, er der betydelige fordele med hensyn til rejsetid og udgifter. Derudover er der betydelige bæredygtighedsfordele forbundet med at reducere flyrejser.

Potentiale til at reducere omkostninger og involvering af flere tredjepartsressourcer

En af udfordringerne for ALMiG er, at kunderne typisk anskaffer maskiner til store fabrikker og industrianlæg med betydelige investeringer og tilsvarende afskrivningsperioder på mange år.

Derfor er det vigtigt for ALMiG at imødekomme kundernes efterspørgsel efter gennemsigtig og hurtig adgang til brugsdata hentet fra smarte og forbundne maskiner, samtidig med at de gør det muligt for disse kunder at maksimere deres afkast af tidligere investeringer ved at aktivere lignende tjenester på allerede installerede maskiner.

For ALMiG var udrulningen af ​​Modbus Cloud Connect en effektiv måde at forbinde både nye og eksisterende maskiner og til at optimere tjenester forbundet med begge. Ved hjælp af Modbus Cloud Connect kan kompressorer fjernovervåges og styres for at reducere driftsindsatsen på stedet ved hjælp af eksisterende sensorer og aktuatorer. Løsningen kan nemt eftermonteres i eksisterende maskiner og ældre systemer og kan tilsluttes gennem prækonfigurerede cloud-adaptere og brug af 5G-mobilkommunikation.

5G LPWA-teknologierne NB-IoT og LTE-M kombineret med etablerede Modbus-protokoller muliggør fleksibilitet, enkelhed og nem implementering

5G LPWA-teknologierne NB-IoT og LTE-M var særligt vigtige for ALMiG, da kompressorer generelt er placeret indendørs og ofte i områder, der er svære at nå med andre cellulære tilslutningsteknologier end NB-IoT og LTE-M. I mellemtiden er fordelene ved at levere direkte forbindelser til kompressorer mangfoldige, da sådanne forbindelser ikke er afhængige af nogen tredjepartsinfrastruktur bortset fra et mobilnetværk (som igen er kontraheret med og under kontrol af ALMiG). I modsætning hertil, hvis ALMiG havde vedtaget en kortrækkende tilslutningsløsning, ville tilslutningsmuligheder for hver kompressor have været afhængig af en kundes lokale netværk, og også ALMiG havde fået adgang til dette netværk, så kompressorer kunne fjernstyres. Derfor gør brugen af ​​5G-teknologier det muligt for ALMiG at kontrollere direkte forbindelser til slutenheder, hvorimod en løsning baseret på kortdistanceteknologier vil skulle stole på en ekstremt fragmenteret ejendom af lokale klientnetværk. Til gengæld giver brugen af ​​5G ALMiG mulighed for at forpligte sig til at levere bestemte serviceniveauer, da virksomheden kontrollerer al relevant infrastruktur fra ende til anden.

Fordelene ved Modbus Cloud Connect-løsningen vedtaget af ALMiG omfatter:

• Fleksibilitet: Herunder muligheden for at understøtte både eftermontering af eksisterende enheder i marken og udstyring af nye enheder med eksisterende elektronik, uanset enhedstyper eller serier. Dette giver ALMiG mulighed for at omdanne hele en kundes ejendom af kompressorer til smarte produkter.
• Enkelhed: Ved at bruge 5G LPWA-teknologierne NB-IoT og LTE-M bliver datakommunikation uafhængig af tredjeparts infrastruktur, og der er klart definerede grænseflader. Dette muliggør nem forbindelse til eksisterende Modbus-aktiverede kapaciteter af enheder og understøtter indsamling af realtidsdata såsom driftstimer og betingelser og gør det muligt at fjernstyre enheder (for eksempel ved at justere lufttrykindstillinger). Forbindelse til cloud-infrastruktur gør det muligt at skalere projekter hurtigt.
• Nem implementering: En anden nøglefunktion er, at da Modbus Cloud Connect-løsningen er produceret, kan den implementeres uden krav til eller afhængighed af enhver ekstern tredjepartsleverandør bortset fra grandcentrix. Indsats, risici og omkostninger, der måtte opstå ved koordinering og integration af eksterne parter, reduceres således væsentligt.

Udvidelse af udrulningen og muliggør en ny kommerciel proposition

Partnerskabet mellem ALMiG og grandcentrix vil blive videreført og endda udvidet. I øjeblikket er der diskussioner om udviklingen af ​​en ekstra cloud-platform til at supplere den eksisterende cloud-platform. På mellemlang og lang sigt er målet at udvikle nye applikationer og nye services til kunderne.

Partnerskabet mellem ALMiG og grandcentrix vil blive videreført og endda udvidet. I øjeblikket er der diskussioner om udviklingen af ​​en ekstra cloud-platform til at supplere den eksisterende cloud-platform. På mellemlang og lang sigt er målet at udvikle nye applikationer og nye services til kunderne.

Ved at bruge det store antal datapunkter, der nu kommer fra kompressorer, arbejder ALMiG sammen med datavidenskabseksperter fra grandcentrix for at få ny indsigt i kundernes brug af udstyret, hvilket resulterer i udviklingen af ​​nye applikationer eller funktioner. For eksempel kan tilpassede og brugsbaserede notifikationer leveres til kunder. Desuden vil disse indsigter afspejles i AMiGs produktporteføljeudvikling og R&D.

Modbus Cloud Connect fra Vodafone/grandcentrix gør IoT nemt.

Modbus Cloud Connect er "alt-i-én" IoT-produktet til direkte forbindelse af Modbus RTU-enheder via LPWA (Narrowband-IoT & LTE-M) til skyen. For mere information, besøg venligst: https://grandcentrix.net/ en/products/modbus/

grandcentrix er et 100 %-datterselskab af Vodafone Tyskland, der støtter virksomheder med succesfuld implementering af IoT-projekter. Dette omfatter skræddersyede IoT-løsninger (professionelle tjenester) samt IoT plug&play-produkter såsom Modbus Cloud Connect. I begge forretningssøjler er fokus på forbindelsen af ​​enheder til tingenes internet med ekspertise inden for alle IoT-discipliner, fra indlejret teknik, produktion og certificering, cloud backend og frontend, app, sikkerhed og datavidenskab.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk dig selv. Adgang her.
• PlatoAiStream. Web3 intelligens. Viden forstærket. Adgang her.
• PlatoESG. Kulstof, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Affaldshåndtering. Adgang her.
• PlatoHealth. Bioteknologiske og kliniske forsøgs intelligens. Adgang her.
• Kilde: https://www.iot-now.com/2024/01/12/141829-gsma-5g-transformation-hub/