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Trabalhador de fábrica monitorando o desempenho do equipamento no dispositivo conectado de IoT

O que é a Internet das Coisas Industrial (IIoT)?

 

Esta página da Web foi traduzida automaticamente para sua conveniência. A SAP não fornece nenhuma garantia em relação à exatidão ou integridade da tradução por máquina. A página original em inglês pode ser encontrada usando o mapa mundial no canto superior direito desta página.

Há cinquenta anos, quando pensávamos em tecnologia industrial futurista, muitas vezes imaginávamos robôs cada vez mais ágeis, com mãos e pernas para imitar melhor a destreza humana. O que a ascensão da Internet das Coisas Industrial nos mostrou é que estávamos apenas parcialmente certos. Obviamente, máquinas e robôs industriais se tornaram sem dúvida mais sofisticados, mas onde o verdadeiro avanço veio, está na capacidade de esses dispositivos industriais existirem em uma rede conectada na qual eles podem reunir dados e conversar entre si – e para sistemas empresariais centrais – em tempo real.

 

A IIoT cria um "sistema de sistemas" baseado em IA que pode organizar, gerenciar e analisar dados de uma ponta para outra. Dentro desse sistema, máquinas, pessoas e outros sistemas podem trabalhar juntos em tempo real, potencializando operações mais resilientes e crescimento empresarial sustentável. 

Definição de IIoT

IIoT significa Internet Industrial das Coisas e, como o nome sugere, refere-se ao uso da tecnologia Internet das Coisas (máquinas conectadas, dispositivos e sensores) em aplicações industriais. Quando executados por um ERP moderno com recursos de IA e machine learning, os dados gerados por dispositivos IIoT podem ser analisados e aproveitados para melhorar eficiência, produtividade, visibilidade e muito mais. As redes IIoT normalmente suportam a comunicação máquina a máquina (M2M) e a transmissão regular de dados entre o sistema central e todos os dispositivos integrados com IoT. A tecnologia de IIoT também é um componente fundamental das tecnologias da Indústria 4.0.

Diagrama representando os componentes da IoT industrial

IIoT vs IoT

As diferenças entre essas tecnologias residem menos na forma como trabalham e mais na forma como são utilizadas. A maior parte das soluções de IoT do mundo tendem a ter indivíduos como seus usuários finais e são mais comumente incorporados a coisas como relógios inteligentes, assistentes digitais controlados por voz ou aparelhos inteligentes e TVs.

 

A IIoT é um subconjunto da IoT e, embora seja orientada pelas mesmas tecnologias básicas, seu foco está muito mais na automação e eficiência em todo um ecossistema organizacional conectado – em vez de um usuário isolado. Nas redes IIoT, reunir e organizar dados é apenas o primeiro passo em um processo mais complexo. Para oferecer o máximo benefício a uma empresa, a inteligência artificial e o machine learning devem ser aplicados a esses dados para fornecer insights precisos e otimizar fluxos de trabalho e tarefas automatizadas. Os usuários humanos também devem ser capazes de interagir com esses dispositivos o mais perfeitamente possível para criar redes ciber-físicas nas quais as melhores habilidades humanas e tecnológicas podem se ampliar.

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Saiba mais sobre a Internet das Coisas

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Como funciona: tecnologia IIoT

Para que uma rede IIoT seja eficaz, ela deve fazer duas coisas essenciais: conectar dispositivos e ativos entre si e um sistema central; e possibilitar que os dados que coletam e transmitem sejam armazenados, gerenciados, analisados e colocados em bom uso.

 

Para isso, as redes IIoT contam com as seguintes tecnologias:

 

  • Conectividade (e 5G): as redes IIoT precisam da capacidade de enviar e receber os enormes volumes de dados gerados por máquinas e dispositivos. Isso tem sido tradicionalmente habilitado e limitado pelo poder da conectividade Wi-Fi. Mas o 5G e outros avanços nas redes celulares estão mudando esse cálculo, aumentando a largura de banda para gerenciar conjuntos de dados maiores, ao mesmo tempo em que reduz a latência e o consumo de energia. Essas características podem suportar um maior número de dispositivos capazes de enviar e receber sinais mais rapidamente para um processamento de dados mais eficiente e vida útil da bateria   
  • Sensores IIoT: Hoje, os sensores são tipicamente integrados em novos equipamentos e máquinas industriais.  Mas máquinas analógicas e equipamentos de produção também podem ser equipados com dispositivos gateway IoT, como câmeras e medidores. Isso permite que os ativos de IIoT detectem condições em seu ambiente, incluindo a proximidade de outros objetos, pressão ou umidade do ar – bem como velocidade motora, níveis de fluido e outras condições mecânicas. Todas essas informações podem ser processadas localmente para informar ações em tempo real ou transmitidas para um sistema central (como um ERP) por meio da nuvem para análise avançada.
  • Poder de computação em nuvem e edge computing: as tecnologias de computação em nuvem e edge computing melhoraram muito a flexibilidade e a usabilidade da IIoT. Por meio da nuvem, as redes IIoT podem aproveitar um alto grau de poder de processamento e capacidade de armazenamento sob demanda. Isso significa que os dispositivos dentro da rede podem reunir e transmitir conjuntos de dados maiores e mais complexos. A computação Edge significa simplesmente levar sistemas que podem processar e analisar esses dados e aproximá-los do local – fisicamente mais próximos da rede IIoT. Isso ajuda a reduzir a latência e os atrasos e permite que dados IIoT sensíveis ao tempo sejam processados em tempo real. Para uma análise mais profunda e menos urgente, os dados de IIoT podem ser periodicamente enviados para o sistema central baseado em IA.
  • IA e machine learning: as tecnologias de inteligência artificial e machine learning possibilitam que as empresas processem dados de IIoT usando funções analíticas avançadas e preditivas. Os bancos de dados modernos e os algoritmos de machine learning também ajudam as empresas a gerenciar e entender diversos conjuntos de dados e dados complexos e não estruturados. Com essas ferramentas, os dados de IIoT podem ser analisados em combinações quase ilimitadas com outros tipos de insights de dados, como feedback do cliente, relatórios meteorológicos, análises de marketing e muito mais. À medida que os sistemas aprendem ao longo do tempo e os conjuntos de dados se tornam cada vez mais precisos, as empresas podem começar a reunir insights e aprendizados cada vez mais complexos e sofisticados para ajudá-las a competir, economizar dinheiro e atender às demandas dos clientes.
  • Segurança para sistemas físicos cibernéticos: a mesma conectividade que dá vida às redes da IIoT também as coloca em risco. Embora a maioria das empresas tenha protocolos rígidos de segurança e acesso em torno de seus sistemas e bancos de dados centrais, seus dispositivos IoT às vezes são relativamente desprotegidos. Essencialmente, eles podem agir como janelas do porão, dando acesso total a um sistema que é razoavelmente seguro através de seus pontos de entrada convencionais. Felizmente, protocolos e tecnologias de segurança estão acompanhando os avanços da IIoT. O que muitas vezes fica para trás, no entanto, são protocolos de segurança entre empresas que são claramente comunicados e reforçados a cada funcionário e operador. Se ainda não estiverem, as estratégias de segurança devem se tornar uma das principais prioridades de qualquer empresa moderna. 

Os seis principais benefícios da IIoT e dos sistemas ciberfísicos

Como parte de um processo geral de transformação digital, uma rede de IIoT fornece uma poderosa ferramenta para aumentar a resiliência e a competitividade.

 

  1. Maior agilidade nos negócios: quando dispositivos IIoT compartilham dados em tempo real, eles contribuem para uma rede de inteligência que reúne, analisa e aprende continuamente com os dados. Isso permite que as empresas respondam a oportunidades – e riscos – com rapidez e capacidade de decisão. E esses mesmos dispositivos não só enviam dados, mas também podem receber instruções com base na análise de dados para adaptar e otimizar seus fluxos de trabalho automatizados.
  2. Máquinas mais saudáveis: Dispositivos e máquinas em uma rede IoT estão transmitindo continuamente logs operacionais e dados de desempenho. Os algoritmos de IA e machine learning usam esses dados de sensor para obter insights valiosos das necessidades preditivas e de manutenção, o que pode gerar economia significativa nos custos. De fato, de acordo com a McKinsey, "a manutenção preditiva normalmente reduz o tempo de inatividade da máquina em 30% a 50% e aumenta a vida útil da máquina em 20% a 40%."
  3. Maior eficiência: infelizmente, “se não falhar” é, muitas vezes, a postura que as empresas tomam ao priorizar suas necessidades operacionais. Essa atitude pode levar a processos legados ineficientes que ficam além do seu auge. A aplicação de funções analíticas avançadas a dados de IIoT leva a recomendações e estratégias contínuas para atualizar processos, simplificar workflows e alcançar maior eficiência e produtividade.
  4. Gestão de estoques mais inteligente: os clientes de hoje querem entrega no próximo dia e variedade e personalização cada vez maiores. Isso significa uma rede maior de depósitos menores e mais distribuídos e um estoque mais amplo com mais itens individuais. Os dispositivos de IIoT podem ajudar a conectar todos esses depósitos, inventários e redes de entrega geograficamente espalhados – dando aos gerentes da cadeia de suprimentos (e clientes) uma ideia em tempo real de onde os estoques estão sempre. E para alguns produtos, dispositivos, como impressoras aditivas (3D), podem reduzir a dependência de fabricantes remotos, permitindo que as empresas retenham estoques virtuais e fabriquem os produtos de que necessitam – sob demanda e no local.
  5. Trabalhadores mais seguros:  Em qualquer cenário industrial, sempre há o perigo de lesão ou desgaste. Hoje, muitas empresas estão reduzindo esse risco com o uso de dispositivos de segurança do local de trabalho IoT. Estes podem fornecer avisos por meio de sensores vestíveis ou usar fones de ouvido de RV para ajudar os trabalhadores a mesclar suas experiências sensoriais com a precisão de dispositivos e máquinas inteligentes. Nas configurações de produção, os dispositivos IIoT também podem ser equipados com sensores para monitorar a interatividade física com seus homólogos humanos para ajudar a protegê-los de riscos inesperados ou esforços repetitivos – e até mesmo para informar novos fluxos de trabalho mais seguros ao longo do tempo. 
  6. Melhor atendimento ao cliente: as redes de IIoT conectam mais do que apenas dispositivos e máquinas dentro de uma empresa – elas também integram experiência do cliente e informações.  Essa integração resulta em experiências de compra mais perfeitas, logística mais transparente e personalizada e maior capacidade de incorporar feedback e preferências do cliente na produção e desenvolvimento de novos produtos. O engajamento significativo e em tempo real com os clientes leva a um modelo de negócios mais competitivo e resiliente.

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Aplicativos industriais de IoT e exemplos

Com sua capacidade de monitorar e gerar relatórios sobre condições em tempo real, a tecnologia IIoT tem amplas aplicações em setores industriais modernos – especialmente quando integrada a funções analíticas baseadas em IA, processos automatizados e um ERP de ponta.

 

  • Produção inteligente: as empresas reúnem dados do feedback dos clientes, das tendências de mídia e do mercado global. Sistemas baseados em IA podem combinar estes e outros dados relevantes para informar o desenvolvimento de produtos e o controle de qualidade. Com base nesses insights, uma rede IIoT de máquinas e dispositivos robóticos pode ser automatizada para otimizar a produção de produtos em fábricas inteligentes.
  • Cadeias de suprimentos resilientes: as redes IIoT permitem que os gerentes da cadeia de suprimentos saibam onde seus produtos estão, quais fornecedores os têm e quantos estão em estoque. Dispositivos e máquinas IIoT também podem ser programados em tempo real para se adaptarem a eventos e disrupções em tempo real, proporcionando às empresas um planejamento de contingência integrado e uma vantagem competitiva e resiliente.
  • Logística inteligente: para atender à crescente demanda por velocidade e volume, os fornecedores de logística tiveram que aumentar suas frotas de veículos comerciais com redes de parceiros de entrega de última milha usando veículos pequenos sob demanda (inclusive bicicletas e scooters). Ajustando tais redes de veículos com IIoT e dispositivos ou aplicativos de rastreamento, os gerentes da cadeia de suprimentos podem manter uma visão centralizada de cada veículo em sua frota – seja de navio de carga ou e-bike. Dados em tempo real de sensores IoT também podem ajudar a amalgamar cargas, minimizar desperdícios e acelerar entregas.
  • Assistência médica: na perspectiva dos pacientes, monitores e wearables de IoT podem ajudá-los a se sentirem mais no controle de seus cuidados, enquanto estão conectados ao seu prestador de serviços de saúde. Para os médicos, os dados fornecidos por esses dispositivos podem dar uma imagem mais completa da saúde do paciente. O resultado é uma abordagem mais informada e minuciosa do diagnóstico, tratamento e bem-estar geral. E em aplicações mais práticas, os dispositivos cirúrgicos IIoT estão melhorando constantemente para onde a cirurgia remota e os dispositivos de diagnóstico avançado permitirão aos profissionais de saúde em regiões subdesenvolvidas ou isoladas, compartilhar informações sensoriais e parceiros em tempo real, com alguns dos melhores médicos e enfermeiros do mundo.
  • Agricultura: Para empresas dependentes do tempo e das forças naturais, qualquer ferramenta que ajude a reduzir o risco e a vulnerabilidade é uma adição bem-vinda. De acordo com a revista Forbes, o setor agrícola moderno está usando soluções de IoT para tudo, desde a agricultura de precisão que distribui água e outros recursos conforme necessário, até a facilitação de aeroponia em fazendas verticais por meio de sensores que monitoram a temperatura, umidade e outros fatores para criar um ambiente ideal de cultivo interno para as plantas.
  • Gestão de construções inteligentes: os edifícios equipados com dispositivos e sensores inteligentes dão aos gerentes de instalações uma visibilidade sem precedentes das operações que eles podem usar para economizar dinheiro, prolongar a saúde da infraestrutura e aumentar a eficiência energética. Os sensores IIoT coletam dados granulares em tempo real sobre o sistema HVAC, por exemplo, que podem ser utilizados para ajustar o aquecimento em diferentes zonas, onde e quando necessário. Sensores também podem ser usados para descobrir vazamentos mais cedo para evitar inundações ou para detectar vibrações, formações de trincas, exposição à umidade e outras preocupações de integridade estrutural em edifícios mais antigos.  
  • Gestão sustentável de energia e serviços públicos: a tecnologia IIoT tem vários usos no setor de energia e serviços públicos, desde o monitoramento dos padrões de uso até a previsão da demanda e a otimização do consumo de energia. Em microrredes distribuídas, permite que os consumidores de energia com painéis solares ou outras fontes alternativas de energia se tornem “prosumidores” - vendo a quantidade de energia que eles estão usando e o quanto eles podem vender de volta para a rede ou redistribuir como melhor vêem se encaixar.

Próximos passos para uma transformação da IIoT

Uma transformação empresarial bem-sucedida depende de boas estratégias de gerenciamento de mudanças e de um compromisso com a comunicação regular e significativa em toda a empresa. A construção de uma rede IIoT não precisa acontecer da noite para o dia. Ela pode começar com um ERP na nuvem moderno para ajudar você a centralizar e unificar suas operações de negócios e criar gradualmente à medida que você conecta e integra dispositivos inteligentes, equipes inteligentes e sistemas inteligentes. 

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