5G Low Power Wide Area (LPWA) -teknologioiden NB-IoT ja LTE-M mahdollistamat uudet palvelut valmistuslaitteille | IoT Now -uutiset ja -raportit

Haasteet ja mahdollisuudet valmistuslaitteiden yhdistämiseen

ALMiG (tai Automatic Air Pumps, Automatische Luftpumpen) Group, Saksassa sijaitseva teollisuusilmakompressorien valmistaja, käyttää 5G Low Power Wide Area (LPWA) -teknologioita NB-IoT- ja LTE-M yhdistääkseen sekä uusia että vanhoja koneita pienellä investoinnilla. Tavoitteena on yhdistää koneet pilvianalyysialustoihin yksinkertaisimmalla mahdollisella tavalla käyttämällä edullista, kaikkia laitteita tukevaa liityntäratkaisua. Integroimalla Modbus Cloud Connectin tuotteisiinsa ALMiG on pystynyt rikastuttamaan digitaalisia COMPASS (Compressed Air Service Solution) -palvelujaan todellisella IoT-datalla.

Haaste 

Suurin haaste oli kehittää uusia ominaisuuksia ja liiketoimintamalleja jo käytössä oleville laitteille ja lyhyessä ajassa ilman pitkiä räätälöityjä laitteistokehityksiä. IoT-ratkaisun oli oltava riittävän joustava, jotta se voidaan asentaa sekä jälkikäteen olemassa oleviin että myös uusiin koneisiin. Samaan aikaan ALMiG:n oli työskenneltävä todellisen tiedon puutteen kanssa koneidensa käytöstä kentällä. Lisähaasteena oli IoT-ekosysteemin monimutkaisuus, jossa eri kumppanit ja toimittajat voivat tarjota erilaisia ​​komponentteja ja mahdollinen riippuvuus loppukäyttäjäasiakkaista tietoliikenneinfrastruktuurissa.

Ratkaisu

ALMiG valitsi grandcentrixin (Vodafone-yhtiö) tarjoaman Modbus Cloud Connect -tuotteen sekä uusien että jo käytössä olevien ("brownfield") ilmakompressorien kytkemiseen. Modbus Cloud Connect rakentaa digitaalisen sillan ja yhteyden ilmakompressorien sisällä olevien Modbus RTU (etäpääteyksikkö) -laitteiden ja ALMiG:n pilviinfrastruktuurin välille.

Vaikutus ja tilastot

Uuden ratkaisun ansiosta ALMiG voi tarjota uusia liiketoimintamalleja, mukaan lukien "as-a-service" -ehdotukset reaaliaikaisen IoT-datan avulla. Asiakkaat hyötyvät päivittäisistä päivityksistä, välittömistä ilmoituksista kriittisistä tilapäivityksistä ja paremmasta käyttöajasta ennaltaehkäisevän huollon ansiosta. Toinen keskeinen etu on ALMiG:n mahdollisuudet käyttää IoT-dataa todellisen maailman käyttöönotoista tulevan tuotekehityksen tehostamiseen.

Laajemmat vaikutukset

Laaja-alueisiin 5G LPWA (NB-IoT ja LTE-M) yhdistetyt tuotteistetut ratkaisut sopivat hyvin IoT:hen mahdollistaen teollisuuden laitteet kustannustehokkaasti ja voivat olla merkittävässä roolissa erityisesti hylättyjen laitteiden kontekstissa. Tällaiset ratkaisut voivat olla helppokäyttöisiä, tehokkaita, kestäviä ja edullisia sekä valmistajalle että sen asiakkaille. IoT-ratkaisujen jälkiasentaminen mahdollistaa sen, että valmistajat voivat tarjota uusia palveluita olemassa oleviin koneisiin, jotka ovat jo käytössä asiakkaan toimipisteissä, ja myös tehdä näistä koneista paljon tehokkaampia. Kuten monet IoT-ratkaisut, laitteiden jälkiasennus auttaa optimoimaan toimintaprosesseja etävalvonnan avulla ja vähentää laitteiden vikaantumisriskiä käyttämällä ennakoivaa huoltoa lisäsäästöjen saavuttamiseksi.

Haasteet ja mahdollisuudet valmistuslaitteiden yhdistämiseen

Kovassa kilpailuympäristössä laitevalmistajien on otettava käyttöön uusimmat tekniikat mahdollistaakseen huippuluokan palvelut ja pysyäkseen kilpailukykyisinä. Ihannetapauksessa tällaiset palvelut kattavat kaikki asiakkaidensa käyttämät laitteet mukaan lukien sekä myydyt uudet laitteet että myös laitteet, jotka ovat olleet käytössä asiakkaan tiloissa mahdollisesti useita vuosia. Mutta tällaisten laitteiden käyttäjillä ei yleensä ole varaa seisokkeihin, ja vanhojen koneiden ja laitteiden korvaaminen uusilla älylaitteilla ja työkaluilla on kallista. Näin ollen valmistuslaitteiden toimittajat asettavat etusijalle "älykkäitä" ratkaisuja, jotka voidaan integroida sekä uusiin että vanhoihin ("brownfield") omaisuuteen.

ALMiG Group on ilmakompressoreiden toimittaja, joita käytetään osana monia erilaisia ​​valmistusprosesseja. Yritys on löytänyt innovatiivisen tavan yhdistää sekä uudet ilmakompressorit että niiden olemassa olevat laitteet yhdellä ratkaisulla käyttämällä 5G Low Power Wide Area (LPWA) -teknologioita NB-IoT ja LTE-M yhdistämään olemassa olevat Modbus-ohjaus- ja käyttöominaisuudet. Yhteistyössä grandcentrixin (Vodafone-yhtiö) kanssa ALMiG pystyi nopeasti kehittämään yhdistetyn ratkaisun käyttämällä grandcentrixin Modbus Cloud Connect -tuotetta.

Integroimalla Modbus Cloud Connectin laitteisiinsa ALMiG digitoi tuotteensa ja mahdollisti paremmin uuden COMPASS (Compressed Air Service Solution) -palvelun reaaliaikaisen IoT-datan avulla. COMPASS-palveluun liittyvä keskuspilviohjelmisto ylläpitää minkä tahansa kytketyn koneen digitaalista kaksoisosaa ja mahdollistaa tietojen käsittelyn, arvioinnin ja tallentamisen. Käytettävissä olevaa dataa voidaan käyttää olemassa olevien prosessien tehostamiseen ja myös uusien ehdotusten, kuten esimerkiksi parannettujen palvelumallien, tukemiseen. Grandcentrix-laitteistoa käyttämällä ja Vodafonen matkapuhelinviestintäalustalla sekä olemassa olevia että vanhoja laitteita voidaan yhdistää standardoidulla laitteistolla ja esikonfiguroiduilla pilvisovittimilla.

grandcentrixin Modbus Cloud Connect -tuotteessa on neljä keskeistä näkökohtaa:

• Laitteisto: Modbus Cloud Connect Gateway on CE-sertifioitu laitteisto, jossa on grandcentrixin kehittämä kiinteä laiteohjelmisto, joka on muototekijä DIN-kiskoasennukseen ja terminaaliliitäntöihin. Laitteessa on metalliset ja ei-metalliset pinta-antennit yhdistämisen helpottamiseksi.
• Yhteydet: Sisältää esiasennetun SIM-piirisarjan, joka mahdollistaa yhteyden 5G LPWA (NB-IoT ja LTE-M) -verkkoihin, joita tuetaan yksinkertaisella mobiiliyhteystariffilla.
• Self-Service-Portal: Portaali laitehallintaan ja esikonfiguroituun tietojen integrointiin pilvi-adapilla.
• Tuki: Alustava tuki laitteen käyttöönottoon sekä jatkuva tuki käynnissä oleville toiminnoille, mukaan lukien palvelupiste ja vikakorttijärjestelmä.

Kytkettyjen valmistuslaitteiden edut

ALMiG:n tapauksessa Modbus Cloud Connect -tuote oli erityisen hyödyllinen, koska yhtiö toimi jo aiemmin pilvialustan avulla ja pystyi suhteellisen helposti lisäämään uusia palveluita uuden IoT-datan perusteella. Modbus Cloud Connectin käyttöönoton jälkeen ALMiG on julkaissut toisen pilvialustan mahdollistaakseen seuraavan sukupolven digitaaliset palvelut.

Uudet IoT-tiedot tukevat ALMiG:n äskettäin lanseeratun COMPASS-ehdotuksen keskeisiä näkökohtia, mukaan lukien asiakkaiden tukeminen päivittäisillä päivityksillä, välitön ilmoitus kriittisistä tilapäivityksistä ja parannettu käyttöaika ennaltaehkäisevän huollon avulla. Kaiken kaikkiaan IoT-tietojen sisällyttäminen on mahdollistanut ALMiG:n siirtymisen reaktiivisesta tuesta ennakoivaan tukeen.

Tämä lähestymistapa sisältää näkökohtia, kuten tiedonhallinnan, jossa asiakkailta puuttuu usein datatieteen valmiuksia ja he voivat hyötyä tuesta määrittämään vaaditut tietorakenteet, päivitystiheydet ja mitä tietosyötteitä ja korrelaatioita tulisi seurata saadakseen parhaan käsityksen. Lisäksi ALMiG on pystynyt yksinkertaistamaan palvelutoimintaa ja tarjoamaan uusia palveluita, jotka kattavat kaikki laitokseen liittyvät toiminnot.

Asiakkaille tarjottavat makrotason tiedot sisältävät kojelaudan, joka sisältää sekä yksittäisten laitetietojen että asiakkaiden maailmanlaajuisen ALMiG-laitteen tiedot.

Toinen keskeinen etu on ALMiG:n mahdollisuudet käyttää IoT-dataa todellisen maailman käyttöönotoista tulevan tuotekehityksen tehostamiseen. Historiallisesti ALMiG on toimittanut kompressoreja useille teollisuudenaloille, mutta sillä on vain vähän tietoja tai palautetta[1] siitä, miten laitteita on käytetty eri asiakassegmenteissä. Keskipitkällä aikavälillä yhtiö odottaa pystyvänsä optimoimaan tuotespesifikaatiot eri asiakastyypeille siten, että tarpeettomat ominaisuudet voidaan jättää pois ja kompressoriominaisuudet voidaan sovittaa paremmin asiakkaiden tarpeisiin. Tällainen lähestymistapa antaa ALMiG:lle mahdollisuuden tehdä koko kompressorivalikoimastaan ​​kilpailukykyisempää kehittyvillä markkinoilla.

Toiminnallisesta näkökulmasta ALMiG hyötyy kyvystä suorittaa ennaltaehkäisevää huoltoa ja päivittää yleistä lähestymistapaansa kenttähuoltoon. Tällä hetkellä, kun suuret kompressorit hajoavat, kenttäinsinöörien on usein lennättävä asiakkaan paikkaan suorittamaan tarvittavat korjaukset. Näin ollen kun korjaukset voidaan tehdä ennakoivasti osana rutiinihuoltoa, matka-ajan ja -kustannusten kannalta on merkittäviä etuja. Lisäksi lentomatkojen vähentämisessä on merkittäviä kestävän kehityksen etuja.

Mahdollisuus vähentää kustannuksia ja useiden kolmannen osapuolen resurssien käyttöä

Yksi ALMiG:n kohtaamista haasteista on se, että sen asiakkaat hankkivat tyypillisesti koneita suuriin tehtaisiin ja teollisuuslaitoksiin, joihin liittyy merkittäviä investointeja ja vastaavia monen vuoden poistoaikoja.

Näin ollen on tärkeää, että ALMiG vastaa asiakkaiden tarpeisiin saada läpinäkyvä ja nopea pääsy älykkäistä ja liitetyistä koneista peräisin olevaan käyttötietoon, ja samalla antaa näille asiakkaille mahdollisuus maksimoida aikaisempien investointien tuotto mahdollistamalla samanlaiset palvelut jo käytössä olevissa koneissa.

ALMiG:lle Modbus Cloud Connectin käyttöönotto oli tehokas tapa yhdistää sekä uusia että olemassa olevia koneita ja optimoida molempiin liittyviä palveluita. Modbus Cloud Connectin avulla kompressoreja voidaan valvoa ja ohjata etäältä, mikä vähentää paikan päällä tehtävää työmäärää olemassa olevien antureiden ja toimilaitteiden avulla. Ratkaisu voidaan asentaa helposti jälkikäteen olemassa oleviin koneisiin ja vanhoihin järjestelmiin, ja se voidaan yhdistää valmiiksi määritettyjen pilvisovittimien ja 5G-matkaviestinnän avulla.

5G LPWA -teknologiat NB-IoT ja LTE-M yhdistettynä vakiintuneisiin Modbus-protokolliin mahdollistavat joustavuuden, yksinkertaisuuden ja helpon käyttöönoton

5G LPWA -teknologiat NB-IoT ja LTE-M olivat erityisen tärkeitä ALMiG:lle, koska kompressorit sijaitsevat yleensä sisätiloissa ja usein alueilla, joihin on vaikea päästä käsiksi muilla laaja-alaisen matkapuhelinliityntätekniikoilla kuin NB-IoT:llä ja LTE-M:llä. Samaan aikaan suorien yhteyksien tarjoamisesta kompressoreihin on monia etuja, koska tällaiset yhteydet eivät ole riippuvaisia ​​muusta kolmannen osapuolen infrastruktuurista kuin matkapuhelinverkosta (joka puolestaan ​​on sopimus ALMiG:n kanssa ja sen hallinnassa). Sitä vastoin, jos ALMiG olisi ottanut käyttöön lyhyen kantaman liitäntäratkaisun, jokaisen kompressorin liitettävyys olisi perustunut asiakkaan paikalliseen verkkoon ja myös ALMiG:n pääsyyn kyseiseen verkkoon, jotta kompressoreja olisi voitu ohjata etänä. Näin ollen 5G-tekniikoiden käyttö mahdollistaa ALMiG:n ohjaamaan suoria yhteyksiä päätelaitteisiin, kun taas lyhyen kantaman teknologioihin perustuva ratkaisu joutuisi tukeutumaan erittäin hajanaiseen paikallisten asiakasverkkojen joukkoon. 5G:n käyttö puolestaan ​​antaa ALMiG:lle mahdollisuuden sitoutua toimittamaan tiettyjä palvelutasoja, koska yritys hallitsee kaikkea asiaankuuluvaa infrastruktuuria päästä päähän.

ALMiG:n hyväksymän Modbus Cloud Connect -ratkaisun etuja ovat:

• Joustavuus: Sisältää mahdollisuuden tukea sekä olemassa olevien yksiköiden jälkiasennusta kentällä että uusien yksiköiden varustamista olemassa olevalla elektroniikalla yksikkötyypeistä tai -sarjoista riippumatta. Näin ALMiG voi muuttaa asiakkaan koko kompressorivalikoiman älykkäiksi tuotteiksi.
• Yksinkertaisuus: Käyttämällä 5G LPWA -teknologioita NB-IoT ja LTE-M tietoliikenne tulee riippumattomaksi kolmannen osapuolen infrastruktuurista ja rajapinnat on selkeästi määritelty. Tämä mahdollistaa helpon yhteyden olemassa oleviin Modbus-yhteensopiviin laitteiden ominaisuuksiin ja tukee reaaliaikaisten tietojen, kuten käyttötuntien ja -olosuhteiden, keräämistä ja mahdollistaa laitteiden etäohjauksen (esimerkiksi säätämällä ilmanpaineasetuksia). Yhteys pilviinfrastruktuuriin mahdollistaa projektien nopean skaalauksen.
• Käyttöönoton helppous: Toinen keskeinen ominaisuus on, että koska Modbus Cloud Connect -ratkaisu on tuotteistettu, se voidaan ottaa käyttöön ilman vaatimuksia tai riippuvuutta mistään ulkopuolisesta kolmannen osapuolen toimittajasta grandcentrixia lukuun ottamatta. Ulkopuolisten tahojen koordinoinnista ja integroinnista mahdollisesti aiheutuvat ponnistelut, riskit ja kustannukset vähenevät siten merkittävästi.

Käyttöönoton pidentäminen ja uuden kaupallisen tarjouksen mahdollistaminen

ALMiG:n ja grandcentrixin yhteistyötä jatketaan ja jopa laajennetaan. Parhaillaan käydään keskusteluja uuden pilvialustan kehittämisestä täydentämään olemassa olevaa pilvialustaa. Keskipitkällä ja pitkällä aikavälillä tavoitteena on kehittää uusia sovelluksia ja uusia palveluita asiakkaille.

ALMiG:n ja grandcentrixin yhteistyötä jatketaan ja jopa laajennetaan. Parhaillaan käydään keskusteluja uuden pilvialustan kehittämisestä täydentämään olemassa olevaa pilvialustaa. Keskipitkällä ja pitkällä aikavälillä tavoitteena on kehittää uusia sovelluksia ja uusia palveluita asiakkaille.

ALMiG tekee yhteistyötä grandcentrixin datatieteen asiantuntijoiden kanssa saadakseen uusia näkemyksiä laitteiden käytöstä asiakkaiden käytössä, mikä johtaa uusien sovellusten tai ominaisuuksien kehittämiseen. Asiakkaille voidaan tarjota esimerkiksi räätälöityjä ja käyttökohtaisia ​​ilmoituksia. Lisäksi nämä oivallukset näkyvät AMiG:n tuoteportfolion kehittämisessä ja tutkimuksessa ja kehityksessä.

Vodafonen/grandcentrixin Modbus Cloud Connect tekee IoT:stä yksinkertaisesti helppoa.

Modbus Cloud Connect on "all-in-one" IoT-tuote, joka yhdistää Modbus RTU -laitteet suoraan pilveen LPWA:n (Narrowband-IoT & LTE-M) kautta. Lisätietoja on osoitteessa: https://grandcentrix.net/en/products/modbus/

grandcentrix on Vodafone Saksan 100-prosenttinen tytäryhtiö, joka tukee yrityksiä IoT-projektien onnistuneessa toteuttamisessa. Tämä sisältää räätälöidyt IoT-ratkaisut (ammattimaiset palvelut) sekä IoT-plug&play-tuotteet, kuten Modbus Cloud Connect. Molemmissa liiketoimintapilareissa painopiste on laitteiden liittämisessä esineiden internetiin asiantuntemuksella kaikilla IoT-aloilla sulautetusta suunnittelusta, tuotannosta ja sertifioinnista, pilvitaustasta ja käyttöliittymästä, sovelluksista, turvallisuudesta ja datatieteestä.

• SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
• PlatoData.Network Vertical Generatiivinen Ai. Vahvista itseäsi. Pääsy tästä.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
• PlatoESG. hiili, CleanTech, energia, ympäristö, Aurinko, Jätehuolto. Pääsy tästä.
• PlatonHealth. Biotekniikan ja kliinisten kokeiden älykkyys. Pääsy tästä.
• Lähde: https://www.iot-now.com/2024/01/12/141829-gsma-5g-transformation-hub/