Новые услуги на основе технологий 5G Low Power Wide Area (LPWA) NB-IoT и LTE-M для производственного оборудования | Новости и отчеты IoT Now

Проблемы и возможности подключения производственного оборудования

ALMiG (или Автоматические воздушные насосы, Automatische Luftpumpen) Group, производитель промышленных воздушных компрессоров, расположенный в Германии, использует технологии 5G Low Power Wide Area (LPWA) NB-IoT и LTE-M для подключения как новых, так и устаревших машин с минимальными инвестициями. Цель состоит в том, чтобы максимально простым способом подключить машины к облачным аналитическим платформам, используя недорогое решение для подключения, которое может поддерживать все устройства. Интегрировав Modbus Cloud Connect в свои продукты, компания ALMiG смогла обогатить свои цифровые услуги COMPASS (Compressed Air Service Solution) реальными данными IoT.

Вызов 

Основная задача заключалась в разработке новых возможностей и бизнес-моделей для оборудования, которое уже находилось в эксплуатации, и в короткие сроки без длительной разработки специального оборудования. Принятое решение IoT должно было быть достаточно гибким, чтобы его можно было модернизировать как на существующих машинах, так и на новых машинах. Между тем, АЛМиГ пришлось столкнуться с отсутствием реальных данных об использовании их машин в полевых условиях. Дополнительной проблемой стала сложность экосистемы Интернета вещей: разные партнеры и поставщики потенциально предоставляют разные компоненты, а также потенциальная зависимость от конечных пользователей инфраструктуры передачи данных.

Решения

Компания ALMiG выбрала продукт Modbus Cloud Connect, предлагаемый grandcentrix (компанией Vodafone), для подключения как новых, так и уже установленных («заброшенных») воздушных компрессоров. Modbus Cloud Connect создает цифровой мост и соединение между датчиками и исполнительными[1] устройствами Modbus RTU (дистанционный терминальный блок) внутри воздушных компрессоров и облачной инфраструктурой ALMiG.

Влияние и статистика

Новое решение позволяет ALMiG предлагать новые бизнес-модели, в том числе предложения «как услуга», используя данные IoT в реальном времени. Клиенты получают выгоду от ежедневных обновлений, мгновенного уведомления об обновлениях критического статуса и увеличения времени безотказной работы за счет профилактического обслуживания. Еще одно ключевое преимущество заключается в возможности ALMiG использовать данные Интернета вещей из реальных развертываний для улучшения будущей разработки продуктов.

Более широкие последствия

Решения с подключением к глобальной сети 5G LPWA (NB-IoT и LTE-M) хорошо подходят для Интернета вещей, позволяя экономически эффективно использовать промышленное оборудование и, в частности, могут играть значительную роль в контексте уже существующего оборудования. Такие решения могут быть простыми в реализации, эффективными, устойчивыми и доступными как для производителя, так и для его клиентов. Решения для модернизации Интернета вещей могут позволить производителям предлагать новые услуги, связанные с существующими машинами, которые уже развернуты на клиентских площадках, а также сделать эти машины намного более эффективными. Как и во многих решениях Интернета вещей, модернизация оборудования помогает оптимизировать эксплуатационные процессы посредством удаленного мониторинга и снижает риск отказа оборудования за счет профилактического обслуживания, что обеспечивает дополнительную экономию средств.

Проблемы и возможности подключения производственного оборудования

В условиях жесткой конкуренции поставщики оборудования должны внедрять новейшие технологии, чтобы предоставлять передовые услуги и оставаться конкурентоспособными. В идеале такие услуги должны охватывать все оборудование, которое используется их клиентами, включая как новое проданное оборудование, так и оборудование, которое находится в эксплуатации на объектах клиента потенциально в течение многих лет. Но пользователи такого оборудования, как правило, не могут позволить себе простоев, а замена устаревших машин и оборудования новыми интеллектуальными устройствами и инструментами обходится дорого. Соответственно, поставщики производственного оборудования будут уделять особое внимание «умным» решениям, которые можно интегрировать как в новые, так и в устаревшие («существующие») активы.

ALMiG Group — поставщик воздушных компрессоров, которые используются во многих различных производственных процессах. Компания нашла инновационный способ объединить как новые воздушные компрессоры, так и существующие устройства с помощью единого решения, используя технологии 5G Low Power Wide Area (LPWA) NB-IoT и LTE-M для подключения существующих возможностей управления и управления Modbus. В сотрудничестве с grandcentrix (компания Vodafone) ALMiG смогла быстро разработать подключенное решение, используя продукт Grandcentrix Modbus Cloud Connect.

Интегрировав Modbus Cloud Connect в свое оборудование, компания ALMiG оцифровала свою продукцию и улучшила работу своего нового сервиса COMPASS (решение для обслуживания сжатого воздуха), используя данные IoT в реальном времени. Центральное облачное программное обеспечение, связанное со службой COMPASS, будет поддерживать цифровой двойник любой подключенной машины и позволит обрабатывать, оценивать и хранить информацию. Доступные данные могут быть использованы для улучшения существующих процессов, а также для поддержки новых предложений, таких как, например, усовершенствованные модели обслуживания. Используя оборудование grandcentrix и работая на платформе сотовой связи Vodafone, можно подключить как существующие, так и устаревшие устройства с помощью стандартизированного оборудования и предварительно настроенных облачных адаптеров.

Продукт Modbus Cloud Connect от grandcentrix имеет четыре ключевых аспекта:

• Аппаратное обеспечение: Modbus Cloud Connect Gateway — это сертифицированное CE оборудование со встроенной прошивкой, разработанной grandcentrix, форм-фактором для монтажа на DIN-рейке и включая клеммные соединения. Устройство имеет металлические и неметаллические поверхностные антенны для облегчения подключения.
• Возможности подключения: включает предустановленный набор микросхем SIM-карты, который позволяет подключаться к сетям 5G LPWA (NB-IoT и LTE-M), поддерживаемым с помощью простого тарифа на мобильное подключение.
• Портал самообслуживания: портал для управления устройствами и предварительно настроенной интеграции данных через облачную адаптер.
• Поддержка: первоначальная поддержка при подключении устройства, а также постоянная поддержка текущих операций, включая службу поддержки и систему заявок на неисправности.

Преимущества подключенного производственного оборудования

В случае с ALMiG продукт Modbus Cloud Connect оказался особенно выгодным, поскольку компания уже использовала облачную платформу и могла относительно легко добавлять новые услуги на основе новых данных IoT. С момента внедрения Modbus Cloud Connect компания ALMiG запустила вторую облачную платформу, обеспечивающую цифровые услуги следующего поколения.

Новые данные Интернета вещей поддерживают ключевые аспекты недавно представленного предложения ALMiG COMPASS, включая поддержку клиентов с помощью ежедневных обновлений, мгновенное уведомление об обновлениях критического статуса и увеличение времени безотказной работы за счет профилактического обслуживания. В целом включение данных Интернета вещей позволило ALMiG перейти от предоставления реактивной поддержки к предоставлению проактивной поддержки.

Этот подход включает в себя такие аспекты, как управление данными, где клиентам часто не хватает возможностей в области анализа данных, и они могут извлечь выгоду из поддержки для определения необходимых структур данных, частоты обновления, а также того, какие потоки данных и корреляции следует отслеживать, чтобы получить максимальную информацию. Кроме того, ALMiG смогла упростить сервисное обслуживание и предоставить новые услуги, которые охватывают всю деятельность, связанную с предприятием.

Информация макроуровня, предоставляемая клиентам, включает в себя информационную панель, содержащую как данные об отдельных устройствах, так и данные о мировом состоянии устройств ALMiG клиентов.

Еще одно ключевое преимущество заключается в возможности ALMiG использовать данные Интернета вещей из реальных развертываний для улучшения будущей разработки продуктов. Исторически компания ALMiG поставляла компрессоры во многие отрасли промышленности, но имела мало данных или отзывов, касающихся[1] того, как именно эти устройства использовались различными сегментами клиентов. В среднесрочной перспективе компания ожидает, что сможет оптимизировать характеристики продукции для различных типов клиентов, чтобы можно было исключить ненужные функции и лучше адаптировать возможности компрессора к потребностям клиентов. Такой подход позволит ALMiG сделать свой общий портфель компрессоров более конкурентоспособным на развивающемся рынке.

С эксплуатационной точки зрения ALMiG получает выгоду от возможности проводить упреждающее техническое обслуживание и совершенствовать общий подход к обслуживанию на местах. В настоящее время, когда большие компрессоры выходят из строя, инженерам по эксплуатации часто приходится летать к заказчику для проведения необходимого ремонта. Соответственно, если ремонт может быть проведен заранее в рамках планового сервисного обслуживания, это дает значительные преимущества с точки зрения времени и расходов на дорогу. Кроме того, существуют значительные преимущества в области устойчивого развития, связанные с сокращением авиаперевозок.

Потенциал снижения затрат и привлечения множества сторонних ресурсов.

Одна из проблем, с которой сталкивается АЛМиГ, заключается в том, что ее клиенты обычно приобретают машины для крупных заводов и промышленных предприятий, что требует значительных инвестиций и соответствующих многолетних периодов амортизации.

Соответственно, для ALMiG важно удовлетворить спрос клиентов на прозрачный и быстрый доступ к данным об использовании, полученным от интеллектуальных и подключенных компьютеров, а также предоставить этим клиентам возможность максимизировать отдачу от предыдущих инвестиций за счет включения аналогичных услуг на уже развернутых машинах.

Для ALMiG развертывание Modbus Cloud Connect стало эффективным способом подключения как новых, так и существующих машин, а также оптимизации услуг, связанных с обоими. Используя Modbus Cloud Connect, компрессоры можно удаленно контролировать и контролировать, чтобы сократить эксплуатационные затраты на месте с использованием существующих датчиков и исполнительных механизмов. Решение можно легко модернизировать в существующие машины и устаревшие системы, а также подключить через предварительно настроенные облачные адаптеры и использовать мобильную связь 5G.

Технологии 5G LPWA NB-IoT и LTE-M в сочетании с признанными протоколами Modbus обеспечивают гибкость, простоту и легкость развертывания.

Технологии 5G LPWA NB-IoT и LTE-M были особенно важны для ALMiG, поскольку компрессоры обычно располагаются внутри помещений и часто в местах, куда трудно добраться с помощью технологий глобальной сотовой связи, отличных от NB-IoT и LTE-M. Между тем, преимущества от обеспечения прямого подключения к компрессорам многочисленны, поскольку такие соединения не зависят от какой-либо сторонней инфраструктуры, кроме сотовой сети (которая, в свою очередь, заключена с ALMiG по контракту и находится под ее контролем). Напротив, если бы ALMiG приняла решение для подключения на небольшом расстоянии, то подключение для каждого компрессора зависело бы от локальной сети клиента, а также от ALMiG, получающего доступ к этой сети, чтобы компрессорами можно было управлять удаленно. Соответственно, использование технологий 5G позволяет ALMiG контролировать прямые соединения с конечными устройствами, тогда как решение, основанное на технологиях ближнего радиуса действия, должно будет полагаться на крайне фрагментированную сеть локальных клиентских сетей. В свою очередь, использование 5G позволяет ALMiG взять на себя обязательство предоставлять определенные уровни обслуживания, поскольку компания контролирует всю соответствующую инфраструктуру от начала до конца.

Преимущества решения Modbus Cloud Connect, принятого ALMiG, включают:

• Трансформируемость: Включая возможность поддержки как модернизации существующих устройств на местах, так и оснащения новых устройств существующей электроникой, независимо от типа или серии устройства. Это позволяет ALMiG превратить весь парк компрессоров клиента в интеллектуальные продукты.
• Простота: Благодаря использованию технологий 5G LPWA NB-IoT и LTE-M передача данных становится независимой от сторонней инфраструктуры и имеются четко определенные интерфейсы. Это обеспечивает простое подключение к существующим устройствам с поддержкой Modbus и поддерживает сбор данных в реальном времени, таких как часы работы и условия, а также позволяет удаленно управлять устройствами (например, путем регулировки настроек давления воздуха). Подключение к облачной инфраструктуре позволяет быстро масштабировать проекты.
• Простота развертывания: Еще одной ключевой особенностью является то, что, поскольку решение Modbus Cloud Connect уже готово, его можно развернуть без каких-либо требований или зависимости от какого-либо внешнего стороннего поставщика, кроме grandcentrix. Таким образом, усилия, риски и затраты, которые могут возникнуть в результате координации и интеграции внешних сторон, значительно сокращаются.

Продление внедрения и запуск нового коммерческого предложения

Партнерство АЛМиГ и grandcentrix будет продолжено и даже расширено. В настоящее время ведутся дискуссии о разработке дополнительной облачной платформы в дополнение к существующей облачной платформе. В среднесрочной и долгосрочной перспективе целью является разработка новых приложений и новых услуг для клиентов.

Партнерство АЛМиГ и grandcentrix будет продолжено и даже расширено. В настоящее время ведутся дискуссии о разработке дополнительной облачной платформы в дополнение к существующей облачной платформе. В среднесрочной и долгосрочной перспективе целью является разработка новых приложений и новых услуг для клиентов.

Используя большое количество данных, которые теперь получают от компрессоров, ALMiG работает с экспертами по науке о данных из grandcentrix, чтобы получить новую информацию об использовании оборудования клиентами, что приводит к разработке новых приложений или функций. Например, клиентам могут предоставляться настраиваемые уведомления на основе использования. Более того, эти идеи будут отражены в разработке портфеля продуктов AMiG, а также в исследованиях и разработках.

Modbus Cloud Connect от Vodafone/grandcentrix упрощает использование Интернета вещей.

Modbus Cloud Connect — это универсальный IoT-продукт для прямого подключения устройств Modbus RTU через LPWA (узкополосный IoT и LTE-M) к облаку. Для получения дополнительной информации посетите: https://grandcentrix.net/ en/products/modbus/.

grandcentrix — 100%-ная дочерняя компания Vodafone Germany, поддерживающая предприятия в успешной реализации проектов Интернета вещей. Сюда входят индивидуальные решения IoT (профессиональные услуги), а также продукты IoT plug&play, такие как Modbus Cloud Connect. В обоих направлениях бизнеса основное внимание уделяется подключению устройств к Интернету вещей с опытом работы во всех дисциплинах IoT, от разработки встраиваемых систем, производства и сертификации, облачных серверных и внешних интерфейсов, приложений, безопасности и обработки данных.

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
• ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
• ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
• Источник: https://www.iot-now.com/2024/01/12/141829-gsma-5g-transformation-hub/