6 cách IoT công nghiệp có thể mang lại lợi ích cho các hoạt động hiện đại

0

Trong 10 năm qua, dữ liệu ngày càng trở nên quan trọng và hữu ích đối với các doanh nghiệp khi công nghệ thu thập, lưu trữ và phân tích nó đã được cải thiện. Một trong những tiến bộ phổ biến nhất trong thế giới công nghiệp trong thập kỷ qua là sự ra đời của Internet of Things (IoT), đã trở thành trung tâm của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, còn được gọi là Công nghiệp 4.0.

Xương sống của IoT công nghiệp (IIoT) được xây dựng dựa trên các cảm biến năng lượng thấp và các thiết bị kết nối internet, giúp thu thập và truyền dữ liệu nhanh chóng đến người dùng, thông báo các quyết định hàng ngày và dài hạn. Bằng cách triển khai lắp đặt các cảm biến này, các nhà lãnh đạo công nghiệp có thể hội tụ công nghệ internet và công nghệ vận hành, cải thiện năng suất rất nhiều.

Dữ liệu thời gian thực từ các cảm biến và các nguồn thông tin khác giúp các thiết bị công nghiệp và cơ sở hạ tầng trong quá trình ra quyết định, họ đưa ra những hiểu biết và hành động cụ thể, theo một báo cáo từ Trends Micro USA. Ví dụ, dữ liệu cho phép các ngành công nghiệp và doanh nghiệp nhận ra các lỗi hoặc sự thiếu hiệu quả trong chuỗi cung ứng, và giải quyết ngay lập tức, do đó thúc đẩy hiệu quả hàng ngày trong hoạt động và tài chính. Việc tích hợp IIoT đúng cách cũng có thể tối ưu hóa việc sử dụng tài sản, dự đoán các điểm hỏng hóc và thậm chí kích hoạt các quy trình bảo trì một cách tự động.

IoT công nghiệp bao gồm một loạt các tiến bộ công nghệ bên cạnh các cảm biến, chẳng hạn như trí tuệ nhân tạo, giao tiếp giữa máy với máy và công nghệ đám mây.

Các chuyên gia đồng ý rằng khi các công nghệ này cải thiện, nhu cầu về IIoT sẽ tăng lên. Dự báo cho thấy thị trường IIoT toàn cầu sẽ đạt 751,3 tỷ USD vào năm 2023, với tốc độ tăng trưởng nhanh nhất trong phần mềm IIoT. Để hiểu lý do tại sao có những kỳ vọng cao như vậy đối với IIoT, chúng ta hãy xem xét một số ngành công nghiệp hàng đầu sẽ có lợi như thế nào.

IoT công nghiệp cung cấp quy định và tự động hóa trong lĩnh vực dầu khí được cải thiện

Các giải pháp IIoT hiện đại đã giúp các doanh nghiệp trong ngành dầu khí dễ dàng theo dõi phần cứng của họ hơn khi có dấu hiệu hỏng hóc cũng như giảm chi phí sản xuất.

Năng lượng được biết đến là một ngành công nghiệp đầy biến động. Khi giá dầu và khí trên thị trường biến động thường xuyên, có áp lực buộc các nhà sản xuất phải liên tục cải tiến các phương pháp thu gom và tinh chế để giảm chi phí trong khi vẫn duy trì năng suất. Ngoài ra, việc thu gom và tinh chế dầu khí là một quá trình phức tạp với những hậu quả nghiêm trọng nếu có sự cố.

Các công ty lớn trong ngành như Chevron, ExxonMobil và Shell đều hợp tác với các công ty công nghệ để cải thiện dịch vụ của họ, từ dự đoán thời gian phục vụ thiết bị đến tăng sản lượng khai thác.

Trên thực tế, theo Naveen Joshi, chuyên gia về IoT, Giám đốc điều hành của công ty phần mềm Allerin, có một số lĩnh vực mà IoT mang lại lợi ích cho ngành dầu khí. Đây là vài ví dụ:

  1. Quản lý khoan: Đối với các công ty đang khoan ngoài khơi hoặc sâu dưới lòng đất, có thể khó giám sát các máy móc, nếu không được xử lý chính xác, có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng. Sử dụng các thiết bị IoT, kết hợp với nền tảng IIoT, người dùng nhận được các phép đo liên tục để thu hẹp tỉ lệ lỗi, cũng như nhận thông báo trước bất kỳ lỗi khoan nào sắp xảy ra.
  2. Giám sát đường ống: Rò rỉ đường ống là một vấn đề quan trọng trong ngành dầu khí, cả từ góc độ kinh doanh và nhân đạo. Trong 10 năm qua, rò rỉ đường ống đã khiến gần 200 người chết, 900 người bị thương và 5,75 tỷ USD, theo Cục Quản lý An toàn Vật liệu Nguy hiểm và Đường ống của Bộ Giao thông Hoa Kỳ. Bằng cách triển khai các cảm biến IIoT dọc theo đường ống, nhân viên có thể theo dõi chặt chẽ các điểm tiềm ẩn của sự thất bại để hạn chế các nguy cơ vật lý và các ngành công nghiệp có thể dành ít tài nguyên hơn cho việc kiểm tra thủ công bằng sức người liên tục bằng cách tự động hóa công việc đó.
  3. Tăng doanh thu dài hạn: Dầu khí là lĩnh vực cực kỳ cạnh tranh, điều đó có nghĩa là các công ty sẽ cần tìm các khu vực để cắt giảm chi phí để duy trì hoạt động kinh doanh. Mặc dù các giải pháp ngắn hạn có thể giúp một công ty giữ được lợi nhuận tốt, nhưng chúng có thể không có hiệu quả trong dài hạn. Bằng cách đầu tư vào IoT, các công ty có thể thu thập dữ liệu trong thời gian ngắn và dài hạn, sử dụng các phân tích dữ liệu lớn để thay đổi sự thiếu hiệu quả của bức tranh lớn hơn. Ví dụ: sử dụng cảm biến IoT, các tổ chức có thể theo dõi mức tồn kho của họ ở các khu vực địa lý khác nhau để cải thiện quản lý chuỗi cung ứng. Các cảm biến kết nối Internet cũng có thể giúp xác định các khu vực khoan tối ưu, mà đối với các công ty như ExxonMobil, được dự đoán sẽ tăng sản lượng gần 50.000 thùng mỗi ngày vào năm 2025.

Các công ty khai thác mỏ sử dụng cảm biến để tăng tính an toàn và hiệu quả

IoT công nghiệp trong ngành khai thác mỏ vẫn còn ở giai đoạn sơ khai, tuy nhiên, các nhà lãnh đạo ngành đã sử dụng IIoT để tạo ra một hệ sinh thái hoạt động an toàn hơn, hiệu quả hơn.

Máy móc hỗ trợ bởi IIoT có thể giúp tối ưu hóa lưu lượng vật liệu và thiết bị để tăng hiệu quả và năng suất. Lỗi thiết bị có thể được dự đoán và giám sát theo thời gian thực cho phép đưa ra quyết định tinh vi và các chiến lược bảo trì dự đoán”, báo cáo của Mining[Dot]Com. Thông qua IIoT, hoạt động khoan và nổ mìn có thể được tối ưu hóa, dẫn đến cải thiện lịch trình khai thác và hậu cần.

Sử dụng IIoT, các công ty có thể theo dõi hiệu quả trong tất cả các bước của quy trình khai thác, bao gồm cả khoan tự động. Công ty khai thác Goldcorp đang sử dụng IIoT để chế tạo các máy khoan điều khiển bằng AI có thể “phát hiện các vật liệu và ranh giới và có một hệ thống hướng dẫn tự động để cắt”, báo cáo của Industry Week. Trong khi đó, Tập đoàn FortesTHER Metal đã trang bị một đội xe tải có cảm biến IIoT để báo cho người giám sát khi xe không hoạt động ở công suất tối đa và điều chỉnh phù hợp, tăng doanh thu chung.

Những cảm biến cũng có thể cải thiện an toàn của nhân viên. Tại Goldcorp, các thợ mỏ có cảm biến IIoT được nhúng trong mũ bảo hiểm của họ, đưa ra các địa điểm được cập nhật trực tiếp trong trường hợp khẩn cấp.

Tự động tăng cường tự động hóa thiết bị và phương tiện của nhà máy giúp tăng cường an toàn trong khi giảm chi phí, loại bỏ nhân viên khỏi các tình huống nguy hiểm”, theo Minning[Dot]Com. Tích hợp công nghệ IIoT vào một hoạt động khai thác hoàn chỉnh có thể mở rộng ROI bằng cách tăng thông lượng và giảm chi tiêu.

Các nhà sản xuất có trải nghiệm sự giám sát tốt hơn trong chuỗi cung ứng

Khi các nhà sản xuất mở rộng kênh phân phối của mình để phù hợp với nền kinh tế kỹ thuật số toàn cầu, khả năng quản lý chuỗi cung ứng là rất quan trọng để đảm bảo khách hàng nhận được sản phẩm chất lượng kịp thời.

Các cảm biến cũng có thể giúp tổ chức các kho nơi lưu trữ sản phẩm để phù hợp với nhu cầu của khu vực địa lý.

Với Internet of Things, các mặt hàng tồn kho có thể được tự động theo dõi và tích hợp với nhu cầu của khách hàng ở một số khu vực nhất định; do đó, nếu bạn là nhà phân phối ở một khu vực nhất định, thì bạn sẽ có thể lưu trữ số lượng hàng hóa tối ưu trong kho của mình”, Production Engineering Solutions Giải thích.

Thông qua IIoT, nhân viên cũng có thể giám sát các thành phần khác nhau của hoạt động ngay lập tức, cho phép họ theo dõi sâu sắc về cách sản phẩm của họ được vận chuyển từ đầu đến cuối.

Theo IOTTimes, “Được hỗ trợ bởi các giao thức kết nối như mạng diện rộng công suất thấp (LPWAN), Bluetooth, GPS, nhận dạng tần số radio (RFID) và các công nghệ khác, các giải pháp theo dõi cho phép các nhà sản xuất có khả năng xác định vị trí tài sản chính xác trong thời gian thực”. “Các cảm biến thông minh được đặt cùng với các sản phẩm có thể cung cấp dữ liệu chi tiết về các điều kiện vận chuyển như nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng, gửi cảnh báo trong trường hợp bị hư hỏng hoặc vượt quá ngưỡng”.

Các tiện ích sử dụng IIoT để tạo lưới điện thông minh với hiệu quả năng lượng cao

Theo John Geiger, Phó Chủ tịch Phát triển Kinh doanh tại công ty giải pháp phần mềm MACHFU, các công ty tiện ích phải chịu một quá trình giám sát bắt nguồn từ công nghệ lão hóa. Nó dẫn đến một cơ sở hạ tầng bị chi phối bởi các hệ thống độc quyền và di sản với sự miễn cưỡng thích nghi với các mô hình dựa trên tiêu chuẩn mới, mở, không tạo điều kiện chuyển sang lưới điện thông minh và tài nguyên năng lượng phân tán hiện đại.

Việc giới thiệu IIoT cho các tiện ích bắt đầu với Cơ sở hạ tầng đo lường nâng cao (AMI), một mạng lưới các hệ thống thu thập dữ liệu và truyền thông phức tạp mà trên mạng cho phép truyền thông hai chiều về khách hàng, kiểm soát và dữ liệu sự kiện.

Thế giới của IIoT trong các tiện ích đã mở rộng khi các hệ thống tự động hóa đã phát triển, cho phép kiểm soát tốt hơn việc điều tiết điện áp và phân phối năng lượng.

Sử dụng IIoT, các công ty năng lượng có thể tái cấu trúc hệ thống quản lý của họ để phù hợp với lưới điện thông minh xứng đáng là một phần của thế kỷ 21. Truyền dữ liệu liên tục từ các cảm biến được đặt tại các địa điểm chiến lược có thể đảm bảo các nút năng lượng hoạt động ở công suất tối ưu và được thay thế khi cần thiết. Điều này đặc biệt đúng đối với các công ty làm việc trong các tài nguyên tái tạo như gió và mặt trời, nơi cần nhiều cảm biến để không chỉ đo lường hiệu quả của từng nút mà còn cả các điều kiện môi trường liên quan.

Các dịch vụ tiện ích của IIoT hứa hẹn trao quyền và cơ hội cho phép các tiện ích giám sát các liên lạc tiếp cận đến nhà và nơi làm việc của khách hàng của họ”, báo cáo của IOT World Today. “Với cách tiếp cận giải pháp đồng bộ trên toàn cầu, thống nhất về truyền thông tiện ích, kết hợp với các bài học tiện ích đã học về bảo mật, quyền riêng tư và sự gắn kết với người tiêu dùng – các tiện ích sẽ nắm lấy sự không chắc chắn phía trước và dẫn đầu trong kỷ nguyên IIoT”.

Theo dõi và bảo trì đường sắt được cải thiện nhờ tích hợp IIoT

Đường sắt là trái tim của các khu vực đô thị trên khắp thế giới, chỉ riêng ở thành phố New York, 1,7 tỷ người phụ thuộc vào hệ thống tàu điện ngầm mỗi năm. Tuy nhiên, nhiều hệ thống đường sắt đô thị và xuyên quốc gia đầy rẫy các vấn đề bảo trì và mức độ dịch vụ khách hàng kém cho hành khách. Tuy nhiên, các nhánh mới vào IIoT có thể cung cấp giải pháp cho một số vấn đề phổ biến nhất đối với dịch vụ giao thông công cộng này.

Theo truyền thống, các toa tàu đã được phục vụ bằng cách sử dụng một lịch trình bảo trì dựa trên thời gian được lên lịch. Nói cách khác là đừng sửa nó nếu nó không bị hỏng. Cách tiếp cận thụ động này đối với hoạt động đường sắt có thể dẫn đến việc các đoàn tàu được vận hành quá lâu mà không được nhân viên kiểm tra đúng cách, không xem xét các yếu tố như tần suất sử dụng, dẫn đến việc vận chuyển không hiệu quả, khách hàng không hài lòng và trong một số trường hợp là tai nạn thương tâm.

Tại Trung tâm nghiên cứu Palo Alto (PARC), các nhà nghiên cứu đang tìm cách tích hợp các cảm biến IoT vào xe lửa và nhà ga như một phần của hệ thống quản lý dựa trên điều kiện mới (CBM) giúp vận hành đường sắt an toàn, kịp thời và hiệu quả hơn.

Bằng cách đưa các cảm biến IoT vào các đoàn tàu đang lưu thông, kết hợp với bảng điều khiển dữ liệu IIoT để ghi lại và giám sát dữ liệu từ xa, các tổ chức đường sắt có thể dự đoán khi nào tàu có thể cần sửa chữa và bắt đầu chuẩn bị bảo dưỡng những đoàn tàu đó.

Do đó, các công ty đường sắt đang chuyển từ TBM sang mô hình dự đoán này, nơi các đội [vận hành và quản lý] có thể nhận được thông báo một tuần hoặc thậm chí một tháng trước khi các trục trặc có thể xảy ra, cho phép họ chuẩn bị lịch trình và tài nguyên để tránh mất một chuyến tàu quan trọng và phá vỡ hệ thống”, giáo sư Ajay Raghavan, giám đốc thực thi chiến lược tại PARC, nói với Railway Technology. Ví dụ, cung cấp cho các nhà khai thác dữ liệu về thời gian hữu dụng còn lại của một tài sản một hoặc thậm chí sáu tháng trước khi nó phải nghỉ hưu cho phép họ lên kế hoạch trước cho một khoản đầu tư lớn chẳng hạn.

Giải pháp này không chỉ để bảo trì. Mạng lưới các thiết bị được kết nối với nhau càng lớn, hệ thống đường sắt càng liền mạch. Cảm biến IoT công nghiệp có thể được sử dụng để đo lường cách các đoàn tàu di chuyển qua đường ray, điều kiện môi trường địa phương, định vị xe lửa và lưu lượng hành khách. Nhà ở tất cả các thông tin này trong một hệ thống quản lý mở ra một cách tiếp cận toàn diện để quản lý hoạt động đường sắt.

Ngành xây dựng bước vào kỷ nguyên số với IIoT

Theo một báo cáo gần đây từ Diễn đàn Kinh tế Thế giới, ngành xây dựng, mặc dù chiếm 6% GDP thế giới, đang bị tụt hậu so với các ngành công nghiệp khác trong việc áp dụng công nghệ liên quan đến làn sóng công nghiệp thứ tư.

Hầu hết các công ty trong ngành, nhiều lĩnh vực vẫn sử dụng các phương pháp chủ yếu là thủ công, cung cấp các sản phẩm và dịch vụ truyền thống và hoạt động theo các thông lệ và mô hình kinh doanh đã được thiết lập. Kết quả là năng suất đã bị tụt lại”.

Có nhiều bộ phận được chuyển đến công trường xây dựng, từ máy móc hạng nặng đến thiết kế vị trí, đến an toàn cho công nhân, tuy nhiên, bất kỳ dữ liệu hữu ích nào trong các khu vực này đều bị bỏ qua hoặc không được thu thập. IoT công nghiệp có nhiều ý nghĩa về an toàn và năng suất cho các công trường xây dựng khi IIoT được tích hợp vào các thành phần và khu vực khác nhau này.

“IIoT đang số hóa lĩnh vực xây dựng với nhiều cảm biến báo cáo tất cả các loại dữ liệu – vị trí, tốc độ, độ rung, mức nhiên liệu, mối nguy hiểm an toàn / môi trường, nguyên liệu thô, hàng hóa thành phẩm, làm việc theo quy trình – mà không cần thu thập dữ liệu thủ công / giấy tờ truyền thống”, Jane Ren, Giám đốc điều hành của Atomiton, viết cho Engineering News Record.

Một trường hợp sử dụng cụ thể cho IoT là việc đặt hàng các vật liệu mới, có thể bị trễ do lỗi của con người. Nếu vật liệu không có mặt kịp thời, nó có thể trì hoãn thời hạn quan trọng và là tin xấu về tài chính cho công ty xây dựng. Với cảm biến IIoT và AI, việc đặt hàng các vật liệu mới có thể được tự động hóa, loại bỏ khả năng giao hàng trễ do sự giám sát của nhân viên.

Nhìn chung, việc bao gồm các cảm biến IIoT thống nhất rất nhiều bộ phận chuyển động trong một công trường xây dựng bằng cách tổng hợp dữ liệu trên nhiều mảnh, nếu không thì tách ra. Bằng cách làm như vậy, người quản lý khu vực có thể giám sát toàn bộ dự án một cách dễ dàng và đảm bảo các dự án vẫn đúng tiến độ.

Xây dựng kỹ thuật số có thể làm giảm sự gián đoạn của dự án bằng cách tăng thời gian hoạt động của thiết bị, nhanh chóng định vị thiết bị di động, giảm thời gian nhàn rỗi và giảm thời gian ngừng hoạt động ngoài dự kiến thông qua bảo trì dự đoán,” Ren cho biết thêm.

Việc sử dụng IIoT vẫn còn sớm, với một số ngành công nghiệp hơn so với các ngành khác. Tuy nhiên, cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư đang đến rất nhanh và IIoT sẽ có vai trò lớn hơn, điều đó có nghĩa là bây giờ là lúc để đầu tư.

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây