Nieuwe diensten mogelijk gemaakt door 5G Low Power Wide Area (LPWA) technologieën NB-IoT en LTE-M voor productieapparatuur | IoT Now-nieuws en -rapporten

Uitdagingen en kansen voor het aansluiten van productieapparatuur

ALMiG (of Automatic Air Pumps, Automatische Luftpumpen) Group, een fabrikant van industriële luchtcompressoren gevestigd in Duitsland, gebruikt 5G Low Power Wide Area (LPWA) -technologieën NB-IoT en LTE-M om zowel nieuwe als oudere machines met minimale investeringen te verbinden. Het doel is om machines op de eenvoudigst mogelijke manier te verbinden met cloudanalyseplatforms met behulp van een goedkope connectiviteitsoplossing die alle apparaten kan ondersteunen. Door Modbus Cloud Connect in hun producten te integreren, heeft ALMiG hun COMPASS (Compressed Air Service Solution) digitale diensten kunnen verrijken met echte IoT-data.

Uitdaging 

De belangrijkste uitdaging was het ontwikkelen van nieuwe mogelijkheden en bedrijfsmodellen voor apparatuur die al in gebruik was, en dat in een kort tijdsbestek zonder langdurige ontwikkeling van aangepaste hardware. De gekozen IoT-oplossing moest flexibel genoeg zijn om zowel achteraf op bestaande machines als op nieuwe machines te kunnen worden gemonteerd. Ondertussen moest ALMiG werken met een gebrek aan echte gegevens over het gebruik van hun machines in het veld. Een extra uitdaging was de complexiteit van het IoT-ecosysteem, waarbij verschillende partners en leveranciers mogelijk verschillende componenten leveren en een potentiële afhankelijkheid van eindgebruikers voor de datacommunicatie-infrastructuur.

Oplossing

ALMiG selecteerde het Modbus Cloud Connect-product van grandcentrix (een bedrijf van Vodafone) om zowel nieuwe als reeds ingezette ('brownfield') luchtcompressoren aan te sluiten. Modbus Cloud Connect bouwt de digitale brug en verbinding tussen de detecterende en aansturende Modbus RTU-apparaten (remote terminal unit) in de luchtcompressoren en de cloudinfrastructuur van ALMiG.

Impact en statistieken

De nieuwe oplossing stelt ALMiG in staat nieuwe bedrijfsmodellen aan te bieden, waaronder 'as-a-service'-proposities op basis van realtime IoT-gegevens. Klanten profiteren van dagelijkse updates, directe meldingen van kritieke statusupdates en verbeterde uptime door preventief onderhoud. Een ander belangrijk voordeel ligt in het potentieel van ALMiG om IoT-gegevens uit implementaties in de echte wereld te gebruiken om toekomstige productontwikkeling te verbeteren.

Bredere implicaties

Wide area 5G LPWA (NB-IoT en LTE-M) verbonden productoplossingen zijn zeer geschikt om IoT industriële apparatuur op een kosteneffectieve manier mogelijk te maken en kunnen met name een belangrijke rol spelen in de context van brownfieldapparatuur. Dergelijke oplossingen kunnen eenvoudig te implementeren, efficiënt, duurzaam en betaalbaar zijn voor zowel de fabrikant als zijn klanten. Retrofit IoT-oplossingen kunnen fabrikanten in staat stellen nieuwe diensten aan te bieden die verband houden met bestaande machines die al bij klanten worden ingezet, en deze machines ook veel efficiënter te maken. Zoals bij veel IoT-oplossingen helpt het achteraf inbouwen van apparatuur om operationele processen te optimaliseren door middel van monitoring op afstand en vermindert het het risico op apparatuurstoringen met behulp van voorspellend onderhoud om verdere kostenbesparingen te realiseren.

Uitdagingen en kansen voor het aansluiten van productieapparatuur

In een intens concurrerende omgeving moeten leveranciers van apparatuur de nieuwste technologieën omarmen om toonaangevende diensten mogelijk te maken en concurrerend te blijven. Idealiter omvatten dergelijke diensten alle apparatuur die door hun klanten wordt gebruikt, inclusief zowel nieuw verkochte apparatuur als apparatuur die mogelijk al vele jaren in gebruik is op klantlocaties. Maar de gebruikers van dergelijke apparatuur kunnen zich over het algemeen geen downtime veroorloven en het vervangen van oudere machines en apparatuur door nieuwe slimme apparaten en hulpmiddelen is duur. Dienovereenkomstig zullen leveranciers van productieapparatuur een premie toekennen aan 'slimme' oplossingen die kunnen worden geïntegreerd in zowel nieuwe als bestaande ('brownfield') activa.

ALMiG Group is leverancier van luchtcompressoren die worden gebruikt als onderdeel van veel verschillende productieprocessen. Het bedrijf heeft een innovatieve manier gevonden om zowel nieuwe luchtcompressoren als hun bestaande apparaten met één enkele oplossing te verbinden door gebruik te maken van 5G Low Power Wide Area (LPWA) technologieën NB-IoT en LTE-M om bestaande Modbus-besturings- en bedieningsmogelijkheden met elkaar te verbinden. In samenwerking met grandcentrix (een Vodafone-bedrijf) kon ALMiG snel een geconnecteerde oplossing ontwikkelen door gebruik te maken van het Modbus Cloud Connect-product van grandcentrix.

Door Modbus Cloud Connect in hun apparatuur te integreren, heeft ALMiG hun producten gedigitaliseerd en hun nieuwe COMPASS-service (ComPRESSed Air Service Solution) beter mogelijk gemaakt met behulp van realtime IoT-gegevens. De centrale cloudsoftware die aan de COMPASS-service is gekoppeld, onderhoudt een digitale tweeling van elke aangesloten machine en maakt de verwerking, evaluatie en opslag van informatie mogelijk. Beschikbare data kunnen worden gebruikt om bestaande processen te verbeteren en ook om nieuwe proposities te ondersteunen, zoals bijvoorbeeld verbeterde servitised-modellen. Met behulp van grandcentrix-hardware en draaiend op het mobiele communicatieplatform van Vodafone kunnen zowel bestaande als oudere apparaten worden aangesloten met behulp van gestandaardiseerde hardware en vooraf geconfigureerde cloudadapters.

Het Modbus Cloud Connect-product van grandcentrix heeft vier belangrijke aspecten:

• Hardware: Modbus Cloud Connect Gateway is CE-gecertificeerde hardware met ingebouwde firmware ontwikkeld door grandcentrix, een vormfactor voor DIN-railmontage en inclusief terminalverbindingen. Het apparaat heeft metalen en niet-metalen oppervlakantennes om de connectiviteit te vergemakkelijken.
• Connectiviteit: Bevat een vooraf geïnstalleerde SIM-chipset die verbinding mogelijk maakt met 5G LPWA-netwerken (NB-IoT en LTE-M), ondersteund door een eenvoudig mobiel connectiviteitstarief.
• Self-Service-Portal: een portaal voor apparaatbeheer en vooraf geconfigureerde data-integratie via cloud-adap.
• Ondersteuning: initiële ondersteuning voor de onboarding van apparaten, evenals continue ondersteuning voor lopende activiteiten, waaronder een servicedesk en een probleemticketsysteem.

De voordelen van verbonden productieapparatuur

In het geval van ALMiG was het Modbus Cloud Connect-product bijzonder nuttig omdat het bedrijf al een cloudplatform exploiteerde en relatief eenvoudig nieuwe diensten kon toevoegen op basis van de nieuwe IoT-gegevens. Sinds de adoptie van Modbus Cloud Connect heeft ALMiG een tweede cloudplatform gelanceerd om een ​​volgende generatie digitale diensten mogelijk te maken.

De nieuwe IoT-gegevens ondersteunen belangrijke aspecten van ALMiG's onlangs gelanceerde COMPASS-voorstel, waaronder het ondersteunen van klanten met dagelijkse updates, onmiddellijke meldingen van kritieke statusupdates en verbeterde uptime door preventief onderhoud. Over het geheel genomen heeft de opname van IoT-gegevens ALMiG in staat gesteld om te migreren van het bieden van reactieve ondersteuning naar het bieden van proactieve ondersteuning.

Deze aanpak omvat aspecten zoals databeheer waarbij klanten vaak geen datawetenschapscapaciteiten hebben en kunnen profiteren van ondersteuning bij het definiëren van de vereiste datastructuren, de updatefrequenties en welke datafeeds en correlaties moeten worden gevolgd om het meeste inzicht te krijgen. Bovendien heeft ALMiG de serviceactiviteiten kunnen vereenvoudigen en nieuwe diensten kunnen aanbieden die alle fabrieksgerelateerde activiteiten bestrijken.

De informatie op macroniveau die aan klanten wordt verstrekt, omvat een dashboard met zowel individuele apparaatgegevens als ook gegevens over het wereldwijde ALMiG-apparaat van een klant.

Een ander belangrijk voordeel ligt in het potentieel van ALMiG om IoT-gegevens uit implementaties in de echte wereld te gebruiken om toekomstige productontwikkeling te verbeteren. Historisch gezien heeft ALMiG compressoren aan meerdere industrieën geleverd, maar met weinig gegevens of feedback over hoe de apparaten precies door verschillende klantsegmenten werden gebruikt. Op de middellange termijn verwacht het bedrijf de productspecificaties voor verschillende soorten klanten te kunnen optimaliseren, zodat functies die niet nodig zijn, kunnen worden weggelaten en de compressorcapaciteiten beter kunnen worden afgestemd op de behoeften van de klant. Een dergelijke aanpak zal ALMiG in staat stellen hun totale compressorportfolio competitiever te maken in een evoluerende markt.

Vanuit operationeel perspectief profiteert ALMiG van de mogelijkheid om preventief onderhoud uit te voeren en hun algehele aanpak van veldonderhoud te verbeteren. Wanneer grote compressoren defect raken, moeten veldtechnici momenteel vaak naar een klantlocatie vliegen om de noodzakelijke reparaties uit te voeren. Wanneer reparaties preventief kunnen worden uitgevoerd als onderdeel van routineonderhoud, zijn er dus aanzienlijke voordelen in termen van reistijd en kosten. Bovendien zijn er aanzienlijke duurzaamheidsvoordelen verbonden aan het terugdringen van het vliegverkeer.

Potentieel om de kosten en betrokkenheid van meerdere externe bronnen te verminderen

Een van de uitdagingen waarmee ALMiG wordt geconfronteerd, is dat haar klanten doorgaans machines aanschaffen voor grote fabrieken en industriële installaties, waarbij aanzienlijke investeringen en overeenkomstige afschrijvingstermijnen van vele jaren betrokken zijn.

Daarom is het belangrijk voor ALMiG om tegemoet te komen aan de vraag van klanten naar transparante en snelle toegang tot gebruiksgegevens afkomstig van slimme en verbonden machines, terwijl deze klanten ook in staat worden gesteld hun rendement op eerdere investeringen te maximaliseren door soortgelijke diensten mogelijk te maken op reeds ingezette machines.

Voor ALMiG was de inzet van Modbus Cloud Connect een effectieve manier om zowel nieuwe als bestaande machines met elkaar te verbinden en de daarmee samenhangende diensten te optimaliseren. Met behulp van Modbus Cloud Connect kunnen compressoren op afstand worden gemonitord en bestuurd om de operationele inspanningen ter plaatse te verminderen met behulp van bestaande sensoren en actuatoren. De oplossing kan eenvoudig achteraf worden ingebouwd in bestaande machines en oudere systemen en kan worden aangesloten via vooraf geconfigureerde cloudadapters en het gebruik van de mobiele 5G-communicatie.

5G LPWA-technologieën NB-IoT en LTE-M gecombineerd met gevestigde Modbus-protocollen zorgen voor flexibiliteit, eenvoud en gemak bij de implementatie

5G LPWA-technologieën NB-IoT en LTE-M waren bijzonder belangrijk voor ALMiG, omdat compressoren zich over het algemeen binnenshuis bevinden en vaak in gebieden die moeilijk te bereiken zijn met andere mobiele connectiviteitstechnologieën voor een groot gebied dan NB-IoT en LTE-M. Ondertussen zijn de voordelen van het bieden van directe verbindingen met compressoren talrijk, aangezien dergelijke verbindingen niet afhankelijk zijn van enige andere infrastructuur van derden dan een mobiel netwerk (dat op zijn beurt is uitbesteed aan en onder controle staat van ALMiG). Als ALMiG daarentegen een oplossing voor korteafstandsconnectiviteit had gekozen, zou de connectiviteit voor elke compressor afhankelijk zijn geweest van het lokale netwerk van de klant en ook van het verkrijgen van toegang tot dat netwerk door ALMiG, zodat compressoren op afstand konden worden bestuurd. Dienovereenkomstig stelt het gebruik van 5G-technologieën ALMiG in staat directe verbindingen met eindapparaten te controleren, terwijl een oplossing op basis van korteafstandstechnologieën zou moeten vertrouwen op een extreem gefragmenteerd geheel van lokale klantnetwerken. Het gebruik van 5G stelt ALMiG op zijn beurt in staat om bepaalde serviceniveaus te leveren, aangezien het bedrijf alle relevante infrastructuur end-to-end beheert.

Voordelen van de Modbus Cloud Connect-oplossing van ALMiG zijn onder meer:

• Flexibiliteit: Inclusief het potentieel om zowel de retrofit van bestaande eenheden in het veld als de uitrusting van nieuwe eenheden met bestaande elektronica te ondersteunen, ongeacht het type eenheid of serie. Hierdoor kan ALMiG het volledige compressorenassortiment van een klant omzetten in slimme producten.
• Eenvoud: Door het gebruik van 5G LPWA-technologieën NB-IoT en LTE-M wordt datacommunicatie onafhankelijk van de infrastructuur van derden en zijn er duidelijk gedefinieerde interfaces. Dit maakt eenvoudige aansluiting mogelijk op bestaande Modbus-compatibele mogelijkheden van apparaten en ondersteunt het verzamelen van realtime gegevens zoals bedrijfsuren en omstandigheden, en maakt het mogelijk apparaten op afstand te bedienen (bijvoorbeeld door de luchtdrukinstellingen aan te passen). Dankzij de verbinding met de cloudinfrastructuur kunnen projecten snel worden geschaald.
• Gemakkelijk in implementatie: Een ander belangrijk kenmerk is dat, aangezien de Modbus Cloud Connect-oplossing is geproduceerd, deze kan worden ingezet zonder enige noodzaak voor of afhankelijkheid van een externe externe leverancier, afgezien van grandcentrix. Inspanningen, risico's en kosten die zouden kunnen voortvloeien uit de coördinatie en integratie van externe partijen worden hierdoor aanzienlijk verminderd.

Het verlengen van de uitrol en het mogelijk maken van een nieuwe commerciële propositie

De samenwerking tussen ALMiG en grandcentrix zal worden voortgezet en zelfs uitgebreid. Momenteel zijn er discussies over de ontwikkeling van een extra cloud-platform als aanvulling op het bestaande cloudplatform. Op de middellange en lange termijn is het doel om nieuwe applicaties en nieuwe diensten voor klanten te ontwikkelen.

De samenwerking tussen ALMiG en grandcentrix zal worden voortgezet en zelfs uitgebreid. Momenteel zijn er discussies over de ontwikkeling van een extra cloud-platform als aanvulling op het bestaande cloudplatform. Op de middellange en lange termijn is het doel om nieuwe applicaties en nieuwe diensten voor klanten te ontwikkelen.

Met behulp van het grote aantal datapunten dat nu afkomstig is van compressoren, werkt ALMiG samen met datawetenschapsexperts van grandcentrix om nieuwe inzichten te krijgen in het gebruik van de apparatuur door klanten, resulterend in de ontwikkeling van nieuwe toepassingen of functies. Er kunnen bijvoorbeeld aangepaste en op gebruik gebaseerde meldingen aan klanten worden verstrekt. Bovendien zullen deze inzichten worden weerspiegeld in de productportfolio-ontwikkeling en R&D van AMiG.

Modbus Cloud Connect van Vodafone/grandcentrix maakt IoT eenvoudig eenvoudig.

Modbus Cloud Connect is het “alles-in-één” IoT-product voor directe verbinding van Modbus RTU-apparaten via LPWA (Narrowband-IoT & LTE-M) met de cloud. Ga voor meer informatie naar: https://grandcentrix.net/en/products/modbus/

grandcentrix is ​​een 100% dochteronderneming van Vodafone Duitsland en ondersteunt bedrijven bij de succesvolle implementatie van IoT-projecten. Dit omvat op maat gemaakte IoT-oplossingen (professionele diensten) en IoT plug & play-producten zoals Modbus Cloud Connect. In beide bedrijfspijlers ligt de focus op de verbinding van apparaten met het internet of things met expertise in alle IoT-disciplines, van embedded engineering, productie en certificering, cloud backend en frontend, app, security en data science.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://www.iot-now.com/2024/01/12/141829-gsma-5g-transformation-hub/