Slimme productie en het IoT zorgen voor de volgende industriële revolutie

Slimme productie en het IoT zorgen voor de volgende industriële revolutie. De productie staat aan de vooravond van een revolutie - de Internet of Things (IoT)-revolutie! In 2016  IDC schat dat het productiesegment $ 178 miljard (€ 152,89 miljard) heeft geïnvesteerd in IoT-uitgaven, twee keer zoveel als het transportsegment, de op een na grootste verticale IoT-markt. Volgens Markets and Markets Research,   de markt voor slimme fabrieken zal naar verwachting in 2022 205,42 miljard USD bereiken, met een CAGR van 9,3% tussen 2017 en 2022.

In deze fel concurrerende markt biedt IoT-enabled slimme productie volledige zichtbaarheid van activa, processen, middelen en producten. Dit ondersteunt op zijn beurt gestroomlijnde bedrijfsactiviteiten, geoptimaliseerde productiviteit en verbeterde ROI. De sleutel tot succes is het aansluiten van apparatuur, het integreren van diverse industriële gegevens en het beveiligen van industriële systemen voor de gehele levensduur van apparatuur.

Al twee decennia lang Gemalto is een vertrouwde partner die klanten helpt hun bedrijfsactiviteiten te verbinden, te beveiligen en te gelde te maken met IoT-technologie. In dit webdossier willen we enkele van de best practices delen die we hebben verzameld om bedrijven te helpen die geïnteresseerd zijn in het maken van de sprong naar "Industrie 4.0".

Wat is slimme productie en hoe is het gerelateerd aan het IoT?

Met slimme productie kunnen fabrieksmanagers automatisch gegevens verzamelen en analyseren om beter geïnformeerde beslissingen te nemen en de productie te optimaliseren. De gegevens van sensoren en machines worden naar de cloud gecommuniceerd door IoT-connectiviteitsoplossingen die in de fabriek worden ingezet. Die gegevens worden geanalyseerd en gecombineerd met contextuele informatie en vervolgens gedeeld met geautoriseerde belanghebbenden.

IoT-technologie, die gebruikmaakt van zowel bedrade als draadloze connectiviteit, maakt deze gegevensstroom mogelijk, waardoor processen op afstand kunnen worden bewaakt en beheerd en productieplannen snel kunnen worden gewijzigd, in realtime wanneer dat nodig is. Het verbetert de resultaten van de productie aanzienlijk, waardoor afval wordt verminderd, de productie wordt versneld en de opbrengst en de kwaliteit van de geproduceerde goederen wordt verbeterd.

Het vervangen van de hiërarchische structuur die historisch de "werkvloer" heeft gedefinieerd door een open, platter, volledig onderling verbonden model dat R&D-processen koppelt aan supply chain management heeft vele voordelen, waaronder de optimalisatie van wereldwijde productieprocessen met betrekking tot prestaties, kwaliteit, kosten, en middelenbeheer. Het stelt de vervaardigde producten zelf ook in staat een sleutelrol te spelen bij de ontwikkeling en het ontwerp van het fabricageproces.

Dit komt omdat verbonden slimme producten informatie terug kunnen sturen naar de fabriek, zodat kwaliteitsproblemen tijdens de productiefase kunnen worden gedetecteerd en opgelost door het productontwerp en/of de productieprocessen aan te passen. Slimme producten kunnen ook inzicht geven in hoe ze daadwerkelijk door consumenten worden gebruikt, en bieden de mogelijkheid om functies aan te passen om beter te voldoen aan de werkelijke behoeften van de markt.

Hoe evolueert de productiemarkt?

De productiesector wordt fundamenteel hervormd door de onstuitbare vooruitgang van de 4 ^e Industriële revolutie, aangedreven door het IoT. De veranderingen in dit segment worden mogelijk gemaakt door technologische doorbraken die in een ongekend tempo plaatsvinden.

Net zoals de stoommachine in het begin van de 17e ^de . enorme veranderingen teweegbracht Eeuw en de komst van het digitale tijdperk schokten de wereld in de tweede helft van de 20 ^e eeuw dwingen de technologische innovaties van vandaag besluitvormers om opnieuw te bedenken hoe producten worden ontworpen en geproduceerd. Overweeg, naast het IoT, hoe kunstmatige intelligentie (AI), machine learning en virtual reality (VR) de productie zullen beïnvloeden.

Deze IoT-revolutie zal naar verwachting de productiviteit en waarde aanzienlijk verhogen. Dit is de reden waarom 's werelds grootste fabrikanten, China, de VS en Europa, speciale initiatieven hebben gelanceerd om hun eigen productiesector te versterken. In wezen zijn deze productieleiders verwikkeld in een wereldwijde strijd om concurrentievermogen op het gebied van slimme productie.

De verwachting is dat alle vormen van fabricage iets te winnen hebben bij de 4e industriële revolutie en het IoT. Discrete fabricage is bijvoorbeeld de productie van afzonderlijke artikelen die afzonderlijk kunnen worden aangeraakt en geteld en die doorgaans worden geassocieerd met assemblagelijnen. Dit omvat items zoals auto's, meubels en vliegtuigen, die steeds meer met elkaar verbonden zijn.

Slimme processen zullen een prominente rol spelen bij het balanceren van vraag en aanbod, het verbeteren van het productontwerp, het optimaliseren van de productie-efficiëntie en het sterk verminderen van afval. Evenzo procesproductie waarbij goederen in bulk worden geproduceerd met behulp van zorgvuldig vervaardigde recepten, voordelen van de IoT-revolutie in termen van verbeterde fabrieksbewaking, een gestroomlijnde toeleveringsketen en kwaliteitsverbeteringen in track-and-trace- en distributieprocessen.

Waarom is beveiliging een groot probleem bij slimme productie?

Tegenwoordig is de productiesector het grootste slachtoffer van cybercriminaliteit in de infrastructuur, goed voor een derde van alle aanvallen. ³ Dat komt omdat de meeste conventionele fabrieken niet zijn ontworpen met cyberbeveiliging in gedachten en omdat hacktechnologie steeds geavanceerder is geworden.

Terwijl fabrikanten migreren van traditionele fabrieken naar IoT-verbonden, IP-gebaseerde systemen, ontstaan ​​er nieuwe kwetsbaarheden. Inherent aan het verbinden van processen en elementen van smart manufacturing is een uitbreiding van het cyberaanvalsoppervlak. Elk verbindingspunt vormt een extra risico op aanvallen en cybercriminaliteit die kunnen leiden tot interferentie, toegang op afstand, diefstal van intellectueel eigendom en gegevensverlies of -wijziging.

Hoewel veel beproefde beveiligingstools effectief blijven, worden ze niet altijd vanaf het begin in systemen gepland. Om een ​​adequate beveiliging te garanderen, moeten fabrikanten zich aanpassen door defensieve maatregelen in te bouwen op legacy-apparatuur en -systemen die nu zijn aangesloten. En ze moeten vanaf het begin rekening houden met de beveiligingsarchitectuur voor nieuwe, ultramoderne productiecentra.

Beveiligingsuitdagingen hebben ook het tempo van de acceptatie van nieuwe IoT-technologieën, organisatorische veranderingen en bedrijfsmodellen vertraagd die processen enorm zouden kunnen verbeteren, het concurrentievermogen kunnen vergroten en nieuwe diensten aan klanten kunnen bieden. Helaas zullen ondernemingen die geen gelijke tred houden, het moeilijker vinden om te concurreren met hun meer vooruitstrevende tegenhangers die de uitdaging direct aangaan.

Waar moeten spelers in de industrie rekening mee houden bij het transformeren van productie naar slimme productie?

Om concurrerend te blijven, moeten fabrikanten samenwerken met leveranciers van productieautomatisering en systeemintegrators die oplossingen bieden om fabrieken te upgraden of nieuwe systemen helemaal opnieuw te bouwen. Sterke automatiseringspartners voegen beveiligingsarchitectuur toe aan de waardeketen, omdat ze weten dat dit een grote zorg is voor fabrikanten en een sleutel tot concurrentievoordeel op de markt.

Fabrikanten zouden moeten samenwerken met ervaren integrators, ontwikkelaars en technologiepartners die al uitmuntendheid en een lange levensduur hebben getoond in het verbinden, beveiligen en genereren van inkomsten met slimme productiesystemen. Ervaren partners kunnen de richting geven die nodig is om het beste systeem te ontwikkelen dat aan de zakelijke behoeften voldoet.

Productieprocessen kunnen bijvoorbeeld worden verbonden via vaste bedrading, WiFi, Bluetooth, RFID, Low-Power Wide-Area Networks, waaronder LoRa en LTE M, en zelfs IoT-terminals die direct uit de doos werken en verbinding maken via flexibele industriële interfaces. Elk heeft verschillende sterke punten en ideale gebruiksscenario's en een sterke partner met ervaring in het verbinden van slimme productiesystemen kan helpen beslissen welke oplossing het beste is voor individuele gebruiksgevallen.

Ze moeten ook rekening houden met beveiliging en hoe slimme productiesystemen kunnen worden beschermd tegen inbraak of fouten. Gemalto Secure Elements en Hardware Security Modules (HSM) worden bijvoorbeeld gebruikt om productproductiesystemen te beveiligen. Met SE's en HSM's kunnen fabrikanten ID's en certificaten voor apparaten genereren en distribueren en ze verifiëren apparaten, gebruikers en applicaties die communiceren met apparaten. Ze helpen ook de communicatie te beveiligen en gegevens in rust te beschermen.

Op dezelfde manier speelt Trusted Key Manager (HSM) een sleutelrol bij beveiliging. TKM beheert inloggegevens voor LoRa-apparaten en -netwerken, evenals IoT-apparaten die niet zijn verbonden met een mobiel netwerk, van oudsher een uitdaging voor fabrikanten. Met de TKM-oplossing kunnen fabrikanten deze referenties loskoppelen van het productieproces, waardoor het bedrijf schaalbaar wordt en het vertrouwen tussen fabrikanten en klanten behouden blijft.

Een ander gebied waar spelers in de branche rekening mee moeten houden, is het succesvol genereren van inkomsten met software. Licenties en IP-bescherming zijn een belangrijk onderdeel bij de productie van industriële apparaten, waaronder steeds complexere software, handelsgeheimen en prijsmodellen op basis van gebruik en variabele functiesets.

Wat moeten belanghebbenden doen om hun slimme productiefaciliteiten te beveiligen?

Beveiligingsmaatregelen moeten vanaf het begin in alle productiesystemen worden ingebed, waardoor een faalveilige productie en bescherming tegen cyberdreigingen mogelijk wordt. Er is geen one-size-fits-all oplossing. In plaats daarvan moeten fabrikanten samenwerken met experts om het apparaat, het netwerk, de gegevens en de softwareoplossingen en applicaties te beschermen en te verdedigen die de slimme productiesystemen van het IoT aandrijven. Gemalto biedt services en oplossingen die erkende end-to-end beveiliging bieden, ongeacht de connectiviteit, van mobiel tot LPWAN tot vaste netwerken.

Het potentieel voor slimme productie is enorm en mag niet worden gehinderd door twijfels over de veiligheid. Marktleiders moeten vertrouwen ontwikkelen bij het creëren of aanpassen van slimme fabrieken. Het is absoluut noodzakelijk dat oplossingen zorgvuldig en nauwgezet worden geselecteerd en erkend voor geweldige prestaties. Vanwege de lange levenscyclus van productieapparatuur is het ook van cruciaal belang dat de gekozen oplossingen ingebouwde flexibiliteit en geavanceerde draadloze update-oplossingen hebben om bedreigingen van vandaag en tot ver in de toekomst te voorkomen.