IIoT vindt zijn weg naar fabrieken en distributiecentra

IIoT in fabrieken en distributiecentra – Welke uitdagingen komen er kijken bij edge computing?

De pandemie heeft de implementatie van Industrial Internet of Things (IIoT)-technologieën in fabrieken en distributiecentra vertraagd. Doordat diverse productieprocessen werden stopgezet en er problemen ontstonden met de toeleveringsketen, nam de acceptatie van IIoT, ook wel Industrie 4.0 genoemd, af. Toch is er geen twijfel over het feit dat de activiteiten de komende jaren weer toenemen. IIoT is echter essentieel in industriële omgevingen om er na de coronacrisis weer bovenop te komen. Bovendien zijn bedrijven op deze manier meer verbonden met klanten en partners én is er door de pandemie meer data en connectiviteit nodig. Het is dus noodzakelijk om te kijken naar de mogelijkheden van edge computing. IIoT heeft simpelweg te veel potentie om links te laten liggen.

McKinsey voorspelde een waarde tot 3,7 miljard dollar (30.7 miljard euro) voor alle IIoT-innovaties rond 2025. De daadwerkelijke economische waarde zal door de pandemie echter lager liggen. Desondanks toont deze voorspelling de potentie van IIoT-technologie door vermindering van de downtime, het optimaal benutten van bedrijfsmiddelen en verbetering van de productiviteit en efficiëntie.

De waarde van IIoT edge computing

IIoT verbindt een netwerk van sensoren, apparatuur, besturingselementen en industriële computerplatforms. Dit zorgt voor zichtbaarheid en controle over de apparatuur en processen waar fabrieken en distributiecentra van afhankelijk zijn. De sensoren en andere IP-apparaten die dit mogelijk maken, genereren binnen een bepaalde tijd enorme hoeveelheden data. Daarom is het niet praktisch om uitsluitend op de cloud te vertrouwen voor realtime analyses en besluitvorming. Dat betekent dat de IT-apparatuur in veel gevallen in de fabriek of het distributiecentrum moet worden geplaatst om te kunnen profiteren van de voordelen van IIoT. Gebruik van deze microdatacenters nabij of op de locaties wordt edge computing genoemd. Op deze manier wordt de apparatuur echter wel aan veel slechtere omstandigheden blootgesteld dan in een datacenter of kantooromgeving. Hoe kun je hiermee omgaan als bedrijf?

Uitdagingen van edge computing

Organisaties die een edge computing-infrastructuur willen inzetten in industriële omgevingen, moeten daarom rekening houden met de volgende omstandigheden:

• Stroomvariaties: Net als bij elke edge-locatie is een speciale noodstroomvoorziening essentieel om te voorkomen dat verstoringen in het elektriciteitsnetwerk de beschikbaarheid van het systeem beïnvloeden. In productieomgevingen en geautomatiseerde distributiecentra is stroomconditionering echter nog belangrijker. De machines die in deze omgevingen werken, kunnen elektrische ruis genereren die IT-apparatuur verstoort. Dit kan verholpen worden als de stroom wordt geconditioneerd voordat deze de IT-systemen bereikt. Verschillende soorten UPS (Uninterruptible Power Supply)-oplossingen hanteren diverse benaderingen van stroomconditionering. In veeleisende omgevingen is een online UPS met dubbele conversie meestal de beste keuze, omdat deze een zuivere, consistente AC-golfstroom afgeeft.
• Eisen aan de omgeving: De meeste industriële omgevingen zijn niet in staat om de temperatuur en luchtvochtigheid binnen het vereiste bereik te houden voor een betrouwbare werking van IT-apparatuur. Er is speciale koeling nodig. Deze wordt meestal in grote, open ruimtes van een distributiecentrum geïntegreerd in of gemonteerd aan de zijkant van de IT-behuizing.
• Luchtkwaliteit: Daarnaast hebben industriële omgevingen een hogere concentratie stof en andere deeltjes in de lucht dan een speciaal datacenter. Deze verontreinigingen kunnen afbreuk doen aan de betrouwbaarheid en levensduur van IT-apparatuur als ze door serverventilatoren in de apparatuur worden gezogen. Om IT-apparatuur te beschermen, zijn stofbestendige of verzegelde IT-racks of -behuizingen nodig. Deze voorkomen dat ongefilterde buitenlucht de apparatuur kan bereiken. Met speciaal geïntegreerde koeling wordt een schone, temperatuurgecontroleerde omgeving gecreëerd, ongeacht de kwaliteit van de buitenlucht.
• Fysieke beveiliging: De kernfilosofie van edge computing is om computers en opslag van data dicht bij de mensen en apparatuur te plaatsen die ze ondersteunen. Dit betekent doorgaans dat de IT-apparatuur kwetsbaar is voor toegang door onbevoegden. Om dit te voorkomen, kunnen afsluitbare kasten of sensoren worden geplaatst, die waarschuwen bij het openen van de deur.
• Zichtbaarheid van infrastructuur van netwerk-edge: De meeste edge computing-locaties bevinden zich in omgevingen waar speciale technische middelen schaars zijn. Dankzij mogelijkheden voor monitoring op afstand hebben IT-specialisten inzicht in de prestaties van de apparatuur zonder dat zij fysiek aanwezig moeten zijn. Hierdoor kunnen ze garanderen dat de apparatuur naar behoren werkt. Indien uitgerust met extra sensoren genereert externe monitoring ook waarschuwingen voor situaties die de apparatuur in gevaar brengen. Denk hierbij aan verhoogde temperaturen, het binnendringen van water of toegang door onbevoegden.

Bescherming en optimalisatie van IIoT-infrastructuur

Organisaties die IIoT in veeleisende omgevingen implementeren, hebben dus nog een aantal hindernissen weg te nemen. Zij kunnen hier op diverse manieren mee omgaan. Bijvoorbeeld door oplossingen voor stroomvoorziening, koeling, behuizing en monitoring te selecteren die voldoen aan de eisen van hun omgeving en deze componenten ter plaatse te integreren. Deze aanpak verlengt echter de implementatietijd en zet beschikbare IT-middelen onder druk. Daarom is het beter om te profiteren van volledig geïntegreerde oplossingen, zoals microdatacenters. Deze zijn vooraf getest en ontworpen om voor betere prestaties en betrouwbaarheid te zorgen. Organisaties die niet kunnen wachten om te profiteren van IIoT-oplossingen in hun productieomgeving doen er goed aan om ook deze optie in hun business mee te nemen.

Auteur: Remko Gerards (Reseller Manager Benelux Vertiv)

Lees ook:

• Connectiviteit voor miljarden edge aansluitingen
• IIoT security: beveiligen, versleutelen en testen
• Ewon en NVISO: IIoT cybersecurity naar hoger niveau