Bouwen aan een veiligere industriële omgeving met IoT en IIoT

Het internet in zijn talloze vormen stelt mensen sinds de oprichting in staat om met elkaar in contact te komen en met elkaar te communiceren voor verschillende doeleinden. Met de vooruitgang van de technologie sijpelt dit vermogen van internet om verbinding te maken langzaam door in andere aspecten van de dagelijkse gang van zaken in de wereld. Integratie van internet en andere technologieën met de industrie heeft geleid tot een nieuwe industriële revolutie, genaamd "Industrie 4.0". De ontwikkelingen op het gebied van Internet of Things (IoT), Machine Learning (ML), Kunstmatige Intelligentie (AI), etc. hebben het mogelijk gemaakt om een ​​industrie voor te stellen en te realiseren die opereert in het kader van duurzaamheid en het gebruik van hulpbronnen maximaliseert en tegelijkertijd de productkwaliteit en het minimaliseren van de totale productiekosten. Afgezien van directe invloed op de manier waarop productie wordt uitgevoerd, is Industrie 4.0 goed op weg om een ​​revolutie teweeg te brengen in andere aspecten van de industrie, zoals transport, veiligheid, enz. Dit artikel zal een duik nemen in hoe Industrie 4.0 zijn tools gebruikt, met name IoT om zorgen voor meer veiligheid voor zowel mens als machine.

Het basisidee van industriële veiligheid begrijpen met behulp van IoT

Internet of Things verwijst naar een netwerk van fysieke objecten die met elkaar zijn verbonden en de mogelijkheid hebben om via internet gegevens van elkaar te verzenden en te ontvangen. Deze apparaten kunnen variëren van eenvoudig, zoals een lichtniveausensor, tot complex, een geautomatiseerde robotarm. Ze delen gegevens met elkaar die vervolgens worden verwerkt en passende maatregelen worden genomen, dit alles zonder dat menselijke tussenkomst nodig is. Juist deze aard van de technologie maakt het een perfect platform om betere veiligheidsprotocollen te implementeren die gebaseerd zijn op realtime monitoring en automatische interventie.

Een zeer eenvoudige implementatie van dit idee zou zijn om sensoren in de hele industrievloer in te zetten die continu belangrijke parameters zoals temperatuur, vochtigheid, toxische gasniveaus, enz. bewaken. De verwerking kan gebaseerd zijn op AI en ML waarbij de algoritmen de gegevens krijgen voor verwachte niveaus van deze parameters en zijn zodanig geconfigureerd dat ze veiligheidsmaatregelen afdwingen in geval van afwijking van sensorgegevens van de verwachte niveaus. Een ander voorbeeld zou zijn om algoritmen te integreren die menselijke werknemers kunnen detecteren en onderscheiden in de verwerkingssystemen van IoT-compatibele autonome robots, zodat de machines kunnen anticiperen of hun volgende acties direct een mens zullen ontmoeten en vervolgens maatregelen kunnen nemen om die mogelijkheid te voorkomen.

Bij processen waarbij hoge precisie nodig is, kan een kleine afwijking aanzienlijke veiligheidsrisico's opleveren. Het hebben van een IoT-systeem dat continu de verschillende parameters van het hele proces met hoge precisie bewaakt door middel van sensoren, kan helpen om elke anomalie te detecteren en sneller op deze anomalieën te reageren dan welke vorm van menselijke monitoring dan ook. Dergelijke bewakingsprotocollen kunnen ook verder worden uitgebreid tot preventief onderhoud, d.w.z. tijdig onderhoud dat mogelijke onverwachte uitvaltijden als gevolg van plotselinge uitval van apparatuur tegengaat. IoT-systemen kunnen ook zo worden geconfigureerd dat het uitvallen van één apparaat in een cluster niet noodzakelijkerwijs leidt tot het stilleggen van het hele proces.

Met behulp van IoT en de functie van M2M (Machine to Machine-communicatie), kan het mislukte proces worden afgesloten en kan de werklast automatisch opnieuw worden toegewezen aan andere vergelijkbare machines in hetzelfde cluster in een veel sneller tempo dan wat mogelijk zou zijn geweest met traditionele monitoring en handhavingssystemen.

Afdwingen van constructie- en transportveiligheidssystemen

Voortbouwend op het idee om sensoren te gebruiken voor monitoring, kunnen bouwvakkers worden uitgerust met slimme wearables die de toestand van de werknemer samen met omgevingsparameters bewaken. Deze gegevens zouden voor elke individuele werknemer worden verzameld en verwerkt, en de nodige alarmen en prompts zouden worden ingezet in geval van afwijking van het voorspelde model. De verschillende omgevingsvariabelen kunnen vochtigheid, windsnelheid, enz. omvatten. Een dergelijk systeem kan ongevallen helpen voorkomen, zoals vallen van hoogte, enz.

Op het gerelateerde gebied van transport en logistiek kunnen IoT-systemen op meerdere niveaus worden ingezet voor veiligheid en monitoring. Eén zo'n niveau is het rechtstreeks volgen van de gedragspatronen van de chauffeurs en het verwerken van deze gegevens door middel van gevestigde ML-modellen om te bepalen of de chauffeur geschikt is om zijn voertuig te besturen. Dit kan naar een gecentraliseerde vloottoezichthouder worden gestuurd om verdere beslissingen te nemen. Een andere toepassing is tijdens de laatste mijl van het leveringsproces, wanneer wordt verwacht dat meerdere voertuigen hun paden zullen convergeren. IoT-compatibele vrachtwagens kunnen helpen bij het bepalen van de beste manier van handelen in het geval van een groot aantal voertuigen en hun levertijden samenvallen, waardoor ongelukken worden voorkomen.

Een vooruitzicht voor de toekomst van op IoT gebaseerde veiligheidssystemen

Om verder te gaan dan het simpelweg uitrusten van bestaande machines met IoT om hun veiligheidsvooruitzichten te verbeteren, zou de volgende stap zijn om machines op basis van IoT te gebruiken om de bestaande processen volledig te vervangen op een zodanige manier dat de veiligheidsrisico's drastisch worden geminimaliseerd. Volgens de Amerikaanse Occupational Safety and Health Administration waren bijvoorbeeld struikelen, vallen en uitglijden in 2020 verantwoordelijk voor het grootste aantal veiligheidsschendingen. Dit kan onvermijdelijk leiden tot ernstige gevolgen voor de veiligheid van de werknemers. Dergelijke veiligheidsrisico's kunnen worden beperkt door een goed ontwerp van de industrievloer in combinatie met het implementeren van op IoT gebaseerde geautomatiseerde systemen in plaats van menselijke werknemers, die veel betrouwbaarder zijn en minder vatbaar voor dergelijke fouten. Gezien een andere grote overtreding, namelijk het uitbreken van brand door elektrische installaties, kunnen op IoT gebaseerde systemen worden geïmplementeerd om tijdig ingrijpen en zelfs preventie van dergelijke veiligheidsrisico's te garanderen.

Concluderend, door de verschillende genoemde implementaties, lijkt de implementatie van IoT-technologieën veelbelovend als het gaat om het verbeteren van de veiligheid van de industriële werkplek, hetzij door afwijkingen te monitoren en op te lossen, hetzij door de afhankelijkheid van het menselijke element voor bepaalde taken volledig te elimineren. Vooral de tweede stap heeft nogal belangrijke implicaties in die zin dat het schrappen van banen op de industrievloer leidt tot het ontstaan ​​van werkgelegenheid elders waar de vereisten dramatisch verschillen van die van de huidige industrie. Het menselijke element zal worden aangeworven voor veel meer intellectuele functies, waardoor het aantal mensen op het veld zal afnemen, wat een enorme bijdrage heeft geleverd aan menselijke dodelijke slachtoffers.