Ứng dụng của IoT (Internet of things) trong sản xuất công nghiệp

Internet of Things (IoT) là gì? Những ứng dụng của Internet of Things (IoT) trong cuộc sống

Internet of Things (IoT) còn được gọi là Mạng lưới thiết bị kết nối Internet hay Internet kết nối vạn vật. Trong đó toàn bộ vật dụng được tích hợp các bộ phận điện tử, phần mềm, cảm biến để trở nên thông minh hơn.

Đây là một hệ thống phức tạp vì nó bao gồm một lượng lớn các kết nối giữa các thiết bị máy móc với nhau. Dự đoán đến cuối năm 2020 của một công ty nghiên cứu và tư vấn công nghệ Gartner, Inc sẽ có gần 30 tỷ thiết bị, vật dụng trên thế giới được kết nối với nhau.

Internet of Things có thể ứng dụng được trong bất kì lĩnh vực nào mà chúng ta muốn. Ứng dụng của Internet of Things nhiều nhất trong một số lĩnh vực nổi bật hiện nay như:

• Nhà thông minh
• Quản lý các thiết bị cá nhân: thiết bị đeo tay để đo nhịp tim huyết áp
• Quản lý môi trường:
• Xử lý trong các tình huống khẩn cấp
• Quản lý giao thông
• Lĩnh vực mua sắm thông minh
• Đồ dùng sinh hoạt hằng ngày: như máy pha coffee, bình nóng lạnh
• Tự động hóa: các công xưởng sản xuất xe hơi đã áp dụng công nghệ IoT để cắt giảm hầu hết các công nhân, thay vào đó là các bộ máy tích hợp trí thông minh nhân tạo cho năng suất tăng gấp nhiều lần và độ chính xác cao hơn.

Internet of things hiện nay đã được ứng dụng nhiều trong cuộc sống

Những điều cần thiết khi ứng dụng của IoT trong ngành công nghiệp

Kết nối các thiết bị công nghiệp và điều khiển thông qua Internet; là một vấn đề cực kỳ hấp dẫn với anh em làm trong ngành kỹ thuật. Các nhà máy tại Việt Nam chúng ta hiện nay. Các thiết bị điều khiển hầu hết được kết nối với PLC, DCS hoặc SCADA điều khiển tự động hoạt bán tự động.

Nhưng khi ứng dụng của IoT được áp dụng vào trong nhà máy. Việc quản lý các hệ thống này được thông qua Internet. Người quản lý không cần đến nhà máy cũng biết được; các thông số của máy móc hoạt động ra sao. Và hơn hết chúng ta có thể điều khiển các thiết bị; được kết nối ở bất kỳ nơi nào trên thế giới thông qua Internet.

Như vậy thông qua việc kết nối các thiết bị trong nhà máy, chúng ta sẽ biết được máy móc vận hành ra sao, điều khiển thiết bị từ xa, kiểm soát mức nhiên liệu có trong bồn chứa, các nguyên vật liệu trong từng silo,…

Các yếu tố cần thiết để kết nối thiết bị công nghiệp với hệ thống Internet

1. Các cảm biến trong nhà máy phải kết nối được với truyền thông Modbus
2. Từ truyền thông Modbus phải thông qua bộ chuyển đổi trung gian từ Modbus lên Internet
3. Để truy cập vào hệ thống của nhà máy. Chúng ta cần thêm Webserver.

Ba yếu tố cơ bản để kết nối các thiết bị lên Internet. Nhưng để các thiết bị cảm biến này hoạt động đúng theo yêu cầu cụ thể của từng khu vực, thì chúng tôi phải lập trình hệ thống theo yêu cầu cụ thể cho từng cảm biến, từng khu vực của nhà máy.

Kết nối Internet các thiết bị và quản lý chúng thông qua Internet liệu có an toàn?

Ngày nay với các tiến bộ khoa học kỹ thuật trong ngành công nghiệp 4.0 để tránh các rủi ro về độ bảo mật của hệ thống. Để can thiệp vào hệ thống quản lý và điều hành thiết bị của nhà máy phải thông qua các bước bảo mật. Hệ thống truy cập vào phần điều khiển sẽ bị hạn chế đến mức tối đa. Chủ yếu là để theo dõi và quản lý hiệu quả nhất thiết bị.

Cụ thể ứng dụng của IoT trong số hóa nhà máy

Ứng dụng của IoT trong sản xuất thông minh có thể hình dung đơn giản, máy móc trở nên thông minh hơn nhờ được gắn những cảm biến, được kết nối internet và liên kết với nhau qua một hệ thống để có thể tự nắm bắt toàn bộ quy trình sản xuất rồi đưa ra quyết định . Sản phẩm cũng thông minh hơn nhờ các cảm biến, thông báo cho máy móc biết chúng cần được xử lý như thế nào. Các quy trình sẽ “có quyền tự trị” trong hệ thống module phân cấp. các thiết bị thông minh làm việc với nhau qua mạng không dây hoặc thông qua “đám mây”, các cảm biến, cơ cấu chấp hành và điều khiển cho phép máy móc liên kết với nhau, liên kết đến các hệ thống mạng khác và giao tiếp với co người, các mạng thông minh này sẽ là nền tảng của các “nhà máy thông minh”, “nhà máy số”.

Sản xuất thông minh từng là viễn cảnh nay đã trở thành hiện thực. Điều này được minh chứng khi Siemens ra mắt nhà máy điện tử Amberg Siemens được số hóa hoàn toàn tại Đức, vào năm 2013. Tại đây, quá trình sản xuất hoàn toàn tự động nhờ các dây chuyền sản xuất thông minh, hệ thống vận chuyển hoàn toàn tự động đảm bảo nguyên liệu được đưa từ nhà kho đến máy sản xuất trong vòng 15 phút. Nhà máy vận hành 3 ca mỗi ngày, với hơn 3 triệu sản phẩm xuất xưởng mỗi năm.

Lợi ích của ứng dụng của IoT vào trong công nghiệp

• Tận dụng máy móc thiết bị tăng 3% – 5%
• Tăng năng suất 10% – 15%
• Giảm thời gian ngừng hoạt động 1% – 5%
• Giảm giá thành 15% – 30%
• Giảm giờ làm thêm của lao động kỹ thuật 20% -25 %

Nhờ ứng dụng của IoT vào sản xuất thông minh, nhà máy đã tăng sản lượng lên 8 lần với số lao động và mặt bằng sản xuất gần như không đổi.

Ứng dụng IoT vào trong nhà máy sẽ tiết kiệm được thời gian, cải thiện năng suất, tăng hiệu quả và tiết kiệm. Theo tài liệu “Digitizing the Ecosystem” của Neha Ghanshamdas, một nhà máy có EBITDA (thu nhập trước thuế, trả lãi và khấu hao) là 2 tỷ USD, có thể tiết kiệm 100 triệu USD nhờ số hóa.

Qua thông tin của bài viết này, chúng ta có thể thấy khi ứng dụng của Internet of Things mọi ngành đều có tiềm năng gặt hái những lợi ích, nhất là đối với ngành công nghiệp sản xuất thông minh. Tuy nhiên, điều này phụ thuộc vào khả năng của các công nghệ và khả năng xác định được cách tốt nhất để tận dụng chúng trong các công ty cụ thể và các ngành công nghiệp tương ứng. Những người làm được chắc chắn sẽ gặt hái những phần thưởng giá trị.