Các dịch vụ mới được hỗ trợ bởi công nghệ 5G diện rộng công suất thấp (LPWA) NB-IoT và LTE-M cho thiết bị sản xuất | Tin tức và báo cáo về IoT Now

Những thách thức và cơ hội kết nối thiết bị sản xuất

Tập đoàn ALMiG (hoặc Máy bơm không khí tự động, Automatische Luftpumpen), một nhà sản xuất máy nén khí công nghiệp có trụ sở tại Đức đang sử dụng công nghệ 5G Low Power Wide Area (LPWA) NB-IoT và LTE-M để kết nối cả máy mới và máy cũ với mức đầu tư tối thiểu. Mục đích là kết nối máy móc với nền tảng phân tích đám mây theo cách đơn giản nhất có thể bằng giải pháp kết nối chi phí thấp có thể hỗ trợ tất cả các thiết bị. Bằng cách tích hợp Modbus Cloud Connect vào các sản phẩm của mình, ALMiG đã có thể làm phong phú thêm các dịch vụ kỹ thuật số COMPASS (Giải pháp dịch vụ khí nén) của họ bằng dữ liệu IoT thực.

Thách thức 

Thách thức chính là phát triển các khả năng và mô hình kinh doanh mới cho thiết bị đã được đưa vào sử dụng và trong khoảng thời gian ngắn mà không cần phát triển phần cứng tùy chỉnh kéo dài. Giải pháp IoT được áp dụng cần phải đủ linh hoạt để có thể trang bị thêm cho các máy hiện có và cũng được trang bị cho các máy mới. Trong khi đó, ALMiG phải làm việc trong tình trạng thiếu dữ liệu thực tế về việc sử dụng máy móc của họ tại hiện trường. Một thách thức nữa là sự phức tạp của hệ sinh thái IoT, với các đối tác và nhà cung cấp khác nhau có khả năng cung cấp các thành phần khác nhau và khả năng phụ thuộc vào khách hàng là người dùng cuối đối với cơ sở hạ tầng truyền thông dữ liệu.

Dung dịch

ALMiG đã chọn sản phẩm Modbus Cloud Connect do grandcentrix (một công ty Vodafone) cung cấp để kết nối cả máy nén khí mới và đã được triển khai (' brownfield'). Modbus Cloud Connect xây dựng cầu nối kỹ thuật số và kết nối giữa các thiết bị cảm biến và truyền động Modbus RTU (thiết bị đầu cuối từ xa) bên trong máy nén khí và cơ sở hạ tầng đám mây của ALMiG.

Tác động và số liệu thống kê

Giải pháp mới cho phép ALMiG cung cấp các mô hình kinh doanh mới, bao gồm các đề xuất 'dưới dạng dịch vụ' sử dụng dữ liệu IoT thời gian thực. Khách hàng được hưởng lợi từ các bản cập nhật hàng ngày, thông báo tức thời về các cập nhật trạng thái quan trọng và cải thiện thời gian hoạt động thông qua bảo trì phòng ngừa. Một lợi ích quan trọng khác nằm ở tiềm năng của ALMiG trong việc sử dụng dữ liệu IoT từ việc triển khai trong thế giới thực để tăng cường phát triển sản phẩm trong tương lai.

Hàm ý rộng hơn

Các giải pháp sản xuất được kết nối 5G LPWA (NB-IoT và LTE-M) diện rộng rất phù hợp với IoT hỗ trợ thiết bị công nghiệp theo cách tiết kiệm chi phí và đặc biệt có thể đóng một vai trò quan trọng trong bối cảnh thiết bị hiện trường. Những giải pháp như vậy có thể dễ thực hiện, hiệu quả, bền vững và giá cả phải chăng cho cả nhà sản xuất và khách hàng. Các giải pháp IoT trang bị thêm có thể cho phép các nhà sản xuất cung cấp các dịch vụ mới liên quan đến các máy hiện có đã được triển khai tại địa điểm của khách hàng, đồng thời giúp các máy này hoạt động hiệu quả hơn nhiều. Giống như nhiều giải pháp IoT, trang bị thêm thiết bị giúp tối ưu hóa quy trình vận hành thông qua giám sát từ xa và giảm nguy cơ hỏng hóc thiết bị bằng cách sử dụng bảo trì dự đoán để tiết kiệm thêm chi phí.

Những thách thức và cơ hội kết nối thiết bị sản xuất

Trong môi trường cạnh tranh khốc liệt, các nhà cung cấp thiết bị phải áp dụng các công nghệ mới nhất để mang lại các dịch vụ tiên tiến hàng đầu và duy trì tính cạnh tranh. Lý tưởng nhất là các dịch vụ như vậy sẽ bao gồm tất cả các thiết bị được khách hàng của họ sử dụng, bao gồm cả thiết bị mới được bán và cả thiết bị đã được sử dụng tại các địa điểm của khách hàng trong nhiều năm. Nhưng người sử dụng những thiết bị như vậy thường không có đủ khả năng để có thời gian ngừng hoạt động và việc thay thế máy móc, thiết bị cũ bằng các thiết bị và công cụ thông minh mới rất tốn kém. Theo đó, các nhà cung cấp thiết bị sản xuất sẽ ưu tiên các giải pháp 'thông minh' có thể được tích hợp vào cả tài sản mới và tài sản cũ (' brownfield').

Tập đoàn ALMiG là nhà cung cấp máy nén khí được sử dụng trong nhiều quy trình sản xuất khác nhau. Công ty đã tìm ra một cách sáng tạo để kết nối cả máy nén khí mới và các thiết bị hiện có của chúng bằng một giải pháp duy nhất bằng cách sử dụng công nghệ 5G Low Power Wide Area (LPWA) NB-IoT và LTE-M để kết nối khả năng điều khiển và truyền động Modbus hiện có. Phối hợp với grandcentrix (một công ty Vodafone), ALMiG đã có thể nhanh chóng phát triển giải pháp kết nối bằng cách sử dụng sản phẩm Modbus Cloud Connect của grandcentrix.

Bằng cách tích hợp Modbus Cloud Connect vào thiết bị của họ, ALMiG đã số hóa các sản phẩm của họ và hỗ trợ tốt hơn dịch vụ COMPASS (Giải pháp dịch vụ khí nén) mới bằng cách sử dụng dữ liệu IoT thời gian thực. Phần mềm đám mây trung tâm được liên kết với dịch vụ COMPASS sẽ duy trì bản sao kỹ thuật số của bất kỳ máy nào được kết nối và cho phép xử lý, đánh giá và lưu trữ thông tin. Dữ liệu có sẵn có thể được sử dụng để nâng cao các quy trình hiện có và cũng để hỗ trợ các đề xuất mới, chẳng hạn như các mô hình dịch vụ nâng cao. Sử dụng phần cứng grandcentrix và chạy trên nền tảng truyền thông di động của Vodafone, cả thiết bị hiện có và thiết bị cũ đều có thể được kết nối bằng phần cứng tiêu chuẩn và bộ điều hợp đám mây được định cấu hình trước.

Sản phẩm Modbus Cloud Connect của grandcentrix có bốn khía cạnh chính:

• Phần cứng: Modbus Cloud Connect Gateway là phần cứng được chứng nhận CE với chương trình cơ sở tích hợp được phát triển bởi grandcentrix, một hệ số dạng để lắp trên thanh ray DIN và bao gồm các kết nối đầu cuối. Thiết bị này có ăng-ten bề mặt kim loại và phi kim loại để hỗ trợ kết nối.
• Kết nối: Bao gồm chipset SIM cài đặt sẵn cho phép kết nối với mạng 5G LPWA (NB-IoT và LTE-M) được hỗ trợ với mức giá kết nối di động đơn giản.
• Cổng thông tin tự phục vụ: Cổng thông tin quản lý thiết bị và tích hợp dữ liệu được định cấu hình trước thông qua tính năng thích ứng trên đám mây.
• Hỗ trợ: Hỗ trợ ban đầu cho việc cài đặt thiết bị cũng như hỗ trợ liên tục cho các hoạt động đang diễn ra bao gồm bàn dịch vụ và hệ thống phiếu xử lý sự cố.

Lợi ích của thiết bị sản xuất được kết nối

Trong trường hợp của ALMiG, sản phẩm Modbus Cloud Connect đặc biệt có lợi vì công ty đã vận hành nền tảng đám mây và có thể dễ dàng thêm các dịch vụ mới dựa trên dữ liệu IoT mới. Kể từ khi áp dụng Modbus Cloud Connect, ALMiG đã ra mắt nền tảng đám mây thứ hai để hỗ trợ thế hệ dịch vụ kỹ thuật số tiếp theo.

Dữ liệu IoT mới hỗ trợ các khía cạnh chính của đề xuất COMPASS mới ra mắt của ALMiG, bao gồm hỗ trợ khách hàng cập nhật hàng ngày, thông báo tức thì về các cập nhật trạng thái quan trọng và cải thiện thời gian hoạt động thông qua bảo trì phòng ngừa. Nhìn chung, việc đưa vào dữ liệu IoT đã cho phép ALMiG chuyển từ cung cấp hỗ trợ phản ứng sang cung cấp hỗ trợ chủ động.

Cách tiếp cận này bao gồm các khía cạnh như quản lý dữ liệu trong đó khách hàng thường thiếu khả năng khoa học dữ liệu và có thể hưởng lợi từ sự hỗ trợ để xác định cấu trúc dữ liệu cần thiết, tần suất cập nhật cũng như nguồn cấp dữ liệu và mối tương quan nào cần được theo dõi để hiểu rõ nhất. Ngoài ra, ALMiG đã có thể đơn giản hóa các hoạt động dịch vụ và cung cấp các dịch vụ mới mở rộng để bao gồm tất cả các hoạt động liên quan đến nhà máy.

Thông tin ở cấp độ vĩ mô được cung cấp cho khách hàng bao gồm một bảng điều khiển bao gồm cả dữ liệu thiết bị riêng lẻ cũng như dữ liệu về loại thiết bị ALMiG trên toàn thế giới của khách hàng.

Một lợi ích quan trọng khác nằm ở tiềm năng của ALMiG trong việc sử dụng dữ liệu IoT từ việc triển khai trong thế giới thực để tăng cường phát triển sản phẩm trong tương lai. Trong lịch sử, ALMiG đã cung cấp máy nén cho nhiều ngành công nghiệp, nhưng có rất ít dữ liệu hoặc phản hồi liên quan đến chính xác cách các thiết bị được sử dụng bởi các phân khúc khách hàng khác nhau. Trong trung hạn, công ty hy vọng có thể tối ưu hóa các thông số kỹ thuật của sản phẩm cho các loại khách hàng khác nhau để có thể bỏ qua các tính năng không cần thiết và khả năng của máy nén có thể phù hợp hơn với nhu cầu của khách hàng. Cách tiếp cận như vậy sẽ cho phép ALMiG làm cho danh mục máy nén tổng thể của họ trở nên cạnh tranh hơn trong một thị trường đang phát triển.

Từ góc độ hoạt động, ALMiG được hưởng lợi từ khả năng thực hiện bảo trì trước và nâng cấp phương pháp tiếp cận tổng thể của họ đối với dịch vụ tại hiện trường. Hiện nay, khi máy nén lớn gặp sự cố, các kỹ sư hiện trường thường phải bay đến địa điểm của khách hàng để tiến hành các sửa chữa cần thiết. Theo đó, khi việc sửa chữa có thể được thực hiện trước như một phần của dịch vụ bảo trì định kỳ thì sẽ có những lợi ích đáng kể về thời gian và chi phí đi lại. Ngoài ra, còn có những lợi ích bền vững đáng kể liên quan đến việc giảm việc di chuyển bằng đường hàng không.

Tiềm năng giảm chi phí và sự tham gia của nhiều nguồn lực bên thứ ba

Một trong những thách thức mà ALMiG phải đối mặt là khách hàng của họ thường mua máy móc cho các nhà máy lớn và nhà máy công nghiệp với mức đầu tư đáng kể và thời gian khấu hao tương ứng trong nhiều năm.

Theo đó, điều quan trọng là ALMiG phải đáp ứng nhu cầu của khách hàng về khả năng truy cập minh bạch và nhanh chóng vào dữ liệu sử dụng có nguồn gốc từ các máy thông minh và được kết nối, đồng thời cho phép những khách hàng đó tối đa hóa lợi tức đầu tư trước đó bằng cách kích hoạt các dịch vụ tương tự trên các máy đã được triển khai.

Đối với ALMiG, việc triển khai Modbus Cloud Connect là một cách hiệu quả để kết nối cả máy mới và máy hiện có, đồng thời tối ưu hóa các dịch vụ được liên kết với cả hai. Sử dụng Modbus Cloud Connect, máy nén có thể được giám sát và điều khiển từ xa để giảm nỗ lực vận hành tại chỗ bằng cách sử dụng các cảm biến và bộ truyền động hiện có. Giải pháp này có thể dễ dàng được trang bị thêm vào các máy móc và hệ thống cũ hiện có, đồng thời có thể được kết nối thông qua bộ điều hợp đám mây được định cấu hình sẵn và sử dụng thông tin liên lạc di động 5G.

Công nghệ 5G LPWA NB-IoT và LTE-M kết hợp với các giao thức Modbus đã được thiết lập mang lại sự linh hoạt, đơn giản và dễ dàng triển khai

Công nghệ 5G LPWA NB-IoT và LTE-M đặc biệt quan trọng đối với ALMiG vì máy nén thường được đặt trong nhà và thường ở những khu vực khó tiếp cận bằng các công nghệ kết nối di động diện rộng khác ngoài NB-IoT và LTE-M. Trong khi đó, lợi ích của việc cung cấp kết nối trực tiếp tới máy nén là rất đa dạng, vì các kết nối đó không phụ thuộc vào bất kỳ cơ sở hạ tầng nào của bên thứ ba ngoài mạng di động (mạng này được ký hợp đồng và chịu sự kiểm soát của ALMiG). Ngược lại, nếu ALMiG áp dụng giải pháp kết nối tầm ngắn thì khả năng kết nối cho từng máy nén sẽ dựa vào mạng cục bộ của khách hàng và ALMiG cũng có quyền truy cập vào mạng đó để có thể điều khiển máy nén từ xa. Theo đó, việc sử dụng công nghệ 5G cho phép ALMiG kiểm soát các kết nối trực tiếp đến thiết bị đầu cuối, trong khi giải pháp dựa trên công nghệ tầm ngắn sẽ phải dựa vào lượng mạng khách hàng địa phương cực kỳ phân tán. Đổi lại, việc sử dụng 5G cho phép ALMiG cam kết cung cấp các mức dịch vụ nhất định vì công ty kiểm soát toàn bộ cơ sở hạ tầng có liên quan.

Lợi ích của giải pháp Modbus Cloud Connect được ALMiG áp dụng bao gồm:

• Linh hoạt: Bao gồm khả năng hỗ trợ cả việc trang bị thêm các thiết bị hiện có tại hiện trường và trang bị các thiết bị điện tử hiện có cho các thiết bị mới, bất kể loại hoặc dòng thiết bị nào. Điều này cho phép ALMiG biến toàn bộ kho máy nén của khách hàng thành sản phẩm thông minh.
• Đơn giản: Bằng cách sử dụng công nghệ 5G LPWA NB-IoT và LTE-M, hoạt động truyền thông dữ liệu trở nên độc lập với cơ sở hạ tầng của bên thứ ba và có các giao diện được xác định rõ ràng. Điều này cho phép kết nối dễ dàng với các khả năng hỗ trợ Modbus hiện có của các thiết bị và hỗ trợ thu thập dữ liệu thời gian thực như giờ và điều kiện hoạt động, đồng thời cho phép các thiết bị được điều khiển từ xa (ví dụ bằng cách điều chỉnh cài đặt áp suất không khí). Kết nối với cơ sở hạ tầng đám mây cho phép các dự án được mở rộng quy mô nhanh chóng.
• Dễ dàng triển khai: Một tính năng quan trọng khác là do giải pháp Modbus Cloud Connect được sản xuất nên nó có thể được triển khai mà không có bất kỳ yêu cầu hoặc sự phụ thuộc nào vào bất kỳ nhà cung cấp bên thứ ba bên ngoài nào ngoài grandcentrix. Do đó, nỗ lực, rủi ro và chi phí có thể phát sinh từ sự phối hợp và hội nhập của các bên bên ngoài sẽ giảm đáng kể.

Mở rộng triển khai và cho phép đề xuất thương mại mới

Sự hợp tác giữa ALMiG và grandcentrix sẽ được tiếp tục và thậm chí mở rộng. Hiện tại đang có các cuộc thảo luận về việc phát triển một nền tảng đám mây bổ sung để bổ sung cho nền tảng đám mây hiện có. Mục tiêu trung và dài hạn là phát triển các ứng dụng và dịch vụ mới cho khách hàng.

Sự hợp tác giữa ALMiG và grandcentrix sẽ được tiếp tục và thậm chí mở rộng. Hiện tại đang có các cuộc thảo luận về việc phát triển một nền tảng đám mây bổ sung để bổ sung cho nền tảng đám mây hiện có. Mục tiêu trung và dài hạn là phát triển các ứng dụng và dịch vụ mới cho khách hàng.

Bằng cách sử dụng số lượng lớn các điểm dữ liệu hiện có nguồn gốc từ máy nén, ALMiG đang hợp tác với các chuyên gia khoa học dữ liệu từ grandcentrix để có được những hiểu biết mới về việc khách hàng sử dụng thiết bị, từ đó phát triển các ứng dụng hoặc tính năng mới. Ví dụ: thông báo tùy chỉnh và dựa trên việc sử dụng có thể được cung cấp cho khách hàng. Hơn nữa, những hiểu biết này sẽ được phản ánh trong quá trình phát triển danh mục sản phẩm và R&D của AMiG.

Modbus Cloud Connect của Vodafone/grandcentrix giúp IoT trở nên đơn giản dễ dàng.

Modbus Cloud Connect là sản phẩm IoT “tất cả trong một” để kết nối trực tiếp các thiết bị Modbus RTU qua LPWA (Narrowband-IoT & LTE-M) với đám mây. Để biết thêm thông tin, vui lòng truy cập: https://grandcentrix.net/en/products/modbus/

grandcentrix là công ty con 100% vốn của Vodafone Đức, hỗ trợ các doanh nghiệp triển khai thành công các dự án IoT. Điều này bao gồm các giải pháp IoT tùy chỉnh (dịch vụ chuyên nghiệp) cũng như các sản phẩm cắm và chạy IoT như Modbus Cloud Connect. Trong cả hai trụ cột kinh doanh, trọng tâm là kết nối các thiết bị với Internet vạn vật với chuyên môn trong tất cả các lĩnh vực IoT, từ kỹ thuật nhúng, sản xuất và chứng nhận, phụ trợ và giao diện người dùng đám mây, ứng dụng, bảo mật và khoa học dữ liệu.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://www.iot-now.com/2024/01/12/141829-gsma-5g-transformation-hub/