O que é a Internet das Coisas Industrial (IIoT)?
IIoT refere-se ao uso da tecnologia Internet das Coisas (máquinas conectadas, dispositivos e sensores) em aplicações industriais.
Visão geral da Internet das Coisas Industrial
Há cinquenta anos, quando pensávamos em tecnologia industrial futurista, 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. Naturalmente, máquinas industriais e robôs tornaram-se mais sofisticados, mas onde o verdadeiro avanço chegou está na capacidade de esses dispositivos industriais existirem em uma rede conectada na qual eles podem reunir dados e conversar uns com os outros – e com sistemas de negócios centrais – em tempo real.
A IIoT cria um "sistema de sistemas" baseado em IA que pode organizar, gerenciar e analisar dados de uma extremidade da empresa para a outra. Nesse sistema, máquinas, pessoas e outros sistemas podem trabalhar juntos em tempo real, potencializando operações mais resilientes e crescimento sustentável dos negócios.
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 pelos dispositivos IIoT podem ser analisados e aproveitados para melhorar a eficiência, a produtividade, a 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 IIoT. A tecnologia de IIoT também é um componente fundamental das tecnologias da Indústria 4.0.
IIoT vs IoT
As diferenças entre essas tecnologias estão menos na forma como elas funcionam e mais na forma como são usadas. A maior parte das soluções de IoT do mundo tendem a ter indivíduos como seus usuários finais e são mais comumente incorporadas em coisas como relógios inteligentes, assistentes digitais controlados por voz ou aparelhos e TVs inteligentes.
A IIoT é um subconjunto de IoT e, embora seja orientada pelas mesmas tecnologias básicas, seu foco é muito mais na automação e eficiência em todo um ecossistema organizacional conectado – em vez de um usuário isolado. Nas redes IIoT, coletar e curar 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 o melhor das habilidades humanas e tecnológicas pode se aumentar mutuamente.
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Como funciona: tecnologia de 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 tornar possível que os dados que eles coletam e transmitem sejam armazenados, gerenciados, analisados e colocados em bom uso.
Para isso, as redes IIoT dependem das 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 maior duração da bateria.
Sensores IIoT: Hoje, os sensores são normalmente integrados em novos equipamentos e máquinas industriais. Mas máquinas analógicas e equipamentos de fabricação também podem ser equipados com dispositivos de gateway IoT, como câmeras e medidores. Isso permite que os ativos IIoT detectem condições em seu ambiente, incluindo a proximidade de outros objetos, pressão do ar ou umidade – bem como velocidade do motor, níveis de fluido e outras condições mecânicas. Todas essas informações podem ser processadas localmente para informar ações em tempo real ou serem transmitidas para um sistema central (como um ERP) por meio da nuvem para análise avançada.
Poder decomputação em nuvem e edge computing: ambas as tecnologias de computação em nuvem e edge melhoraram muito a flexibilidade e usabilidade da IIoT. Por meio da nuvem, as redes IIoT podem alavancar 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. Computação de ponta simplesmente significa levar sistemas que podem processar e analisar esses dados e trazê-los on premise – fisicamente mais perto da rede IIoT. Isso ajuda a reduzir a latência e os atrasos e permite que os dados de IIoT sensíveis ao tempo sejam processados em tempo real. Para análises mais profundas e menos urgentes, os dados de IIoT podem ser enviados periodicamente 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 preditivas e avançadas. Bancos de dados modernos e 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 da IIoT podem ser analisados em combinações quase ilimitadas com outros tipos de insights de dados, como feedback do cliente, relatórios meteorológicos, funções analíticas de marketing e muito mais. À medida que os sistemas aprendem ao longo do tempo e à medida que os conjuntos de dados ficam maiores e mais precisos, as empresas podem começar a reunir insights e aprendizagens cada vez mais complexos e sofisticados para ajudá-las a competir, economizar dinheiro e atender às demandas dos clientes.
Segurança para sistemas ciber-físicos: A mesma conectividade que dá vida às redes 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 atuar como janelas de porão, dando acesso total a um sistema que, de outra forma, é bastante 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 interempresariais que são claramente comunicados e reforçados a todos os funcionários e operadores. 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 cibernéticos físicos
Como parte de um processo geral de transformação digital, uma rede IIoT fornece uma ferramenta poderosa para criar maior resiliência e competitividade.
- Maior agilidade nos negócios: quando os dispositivos de 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 baseadas em análise de dados para adaptar e otimizar seus fluxos de trabalho automatizados.
- 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 sobre necessidades preditivas e outras de manutenção, o que pode gerar economias significativas de 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%."
- 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.
- Gestão de estoque mais inteligente: os clientes de hoje querem entrega no dia seguinte 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, estoques e redes de entrega geograficamente distribuídos, dando aos gerentes da cadeia de suprimentos (e clientes) uma ideia em tempo real de onde os estoques estão em todos os momentos. E para alguns produtos, dispositivos, como impressoras aditivas (3D), podem reduzir a dependência de fabricantes remotos, permitindo que as empresas retenham estoques virtuais e fabricem os produtos de que precisam – sob demanda e no local.
- Trabalhadores mais seguros: Em qualquer ambiente industrial, há sempre o perigo de lesão ou esforço. Hoje, muitas empresas estão reduzindo esse risco com o uso de dispositivos de segurança do local de trabalho IoT. Estes podem fornecer avisos através de sensores vestíveis ou usar auriculares VR 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 tensão repetitiva – e até mesmo para informar novos fluxos de trabalho mais seguros ao longo do tempo.
- Atendimento ao cliente aprimorado: as redes IIoT conectam mais do que apenas os dispositivos e máquinas dentro de uma empresa – elas também integram a experiência e a entrada do cliente. 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.
Aplicações e exemplos de IoT industrial
Com sua capacidade de monitorar e gerar relatórios sobre as condições em tempo real, a tecnologia de IIoT tem amplos aplicativos em setores industriais modernos – especialmente quando integrada a funções analíticas baseadas em IA, processos automatizados e um ERP de ponta.
Produção inteligente: as empresas coletam dados do feedback dos clientes, das tendências de mídia e do mercado global. Os sistemas alimentados por IA podem amalgamar este 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 de IIoT permitem que os gerentes de cadeia de suprimentos saibam onde estão os produtos, quais fornecedores têm e quantos estão em estoque. Dispositivos e máquinas de IIoT também podem ser programados em tempo real para se adaptar a eventos e disrupções em tempo real, oferecendo às empresas planejamento de contingência integrado e 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 (incluindo até mesmo bicicletas e scooters). Ao ajustar 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 navio de carga ou e-bike. Os dados em tempo real dos sensores IoT também podem ajudar a unir cargas, minimizar o desperdício e acelerar as entregas.
Assistência médica: Na perspectiva dos pacientes, os monitores e wearables da IoT podem ajudá-los a se sentirem mais no controle de seus cuidados, enquanto estão conectados ao seu provedor 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 completa para diagnóstico, tratamento e bem-estar geral. E em mais aplicações práticas, os dispositivos cirúrgicos de IIoT estão melhorando constantemente para onde a cirurgia remota e os dispositivos avançados de diagnóstico permitirão aos profissionais de saúde em regiões subdesenvolvidas ou isoladas, compartilhar informações sensoriais e parceria em tempo real, com alguns dos melhores médicos e enfermeiros do mundo.
Agricultura: Para empresas dependentes do clima 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 agricultura de precisão que distribui água e outros recursos, conforme necessário, até facilitar a aeroponia em fazendas verticais por meio de sensores que monitoram temperatura, umidade e outros fatores para criar um ambiente de cultivo interno ideal para as plantas.
Gestão inteligente de edifícios: edifícios equipados com dispositivos e sensores inteligentes dão aos gerentes de instalações visibilidade sem precedentes das operações que 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 usados para ajustar o aquecimento em diferentes zonas, onde e quando necessário. Sensores também podem ser usados para descobrir vazamentos precocemente para evitar inundações ou para detectar vibrações, formações de rachaduras, exposição à umidade e outras preocupações de integridade estrutural em edifícios mais antigos.
Serviços públicos sustentáveis e gestão de energia: a tecnologia de IIoT tem inúmeros usos no setor de energia e serviços públicos, desde o monitoramento de 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 de energia alternativas se tornem "prosumidores" - vendo a quantidade de energia que estão usando e o quanto eles podem vender de volta para a rede ou redistribuir conforme melhor se adequar.
Próximos passos para uma transformação de 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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