Guida Completa all’IoT

Scritto da: Anthony Moffa
2/12/2024

Tempo di lettura: 5 min.

Che cos'è l'Industrial IOT?

All'inizio dei servizi da remoto, gli OEM collegavano apparecchiature costose e mission critical per avere un'idea più precisa di come venissero utilizzate e di cosa facessero prima e durante una condizione di errore o una modalità di guasto. Questo settore ha avuto molti nomi in passato: sistemi online, monitoraggio remoto dei dispositivi, machine to machine e, più recentemente, Internet of Things (IoT). L'Industrial Internet of Things o IoT industriale (IIoT) è un sottoinsieme dell'IoT e si riferisce all'uso di dispositivi e sensori connessi a Internet in ambienti industriali per raccogliere e analizzare i dati. L'IIoT integra macchinari e attrezzature fisiche con la tecnologia digitale per migliorare l'efficienza, la produttività e la sicurezza in settori come quello manifatturiero. Come l'IoT, l'IIoT consente il monitoraggio in tempo reale, il controllo remoto e la manutenzione predittiva delle macchine, permettendo alle aziende di ottimizzare le operazioni, ridurre i tempi di fermo e prendere decisioni più informate.

Quali sono le fasi di implementazione dell'IoT?

In parole povere, la tecnologia è uno strumento, non una soluzione. La corretta implementazione della tecnologia richiede persone, processi e politiche. Le persone sono necessarie per prevedere, implementare e utilizzare la tecnologia. I processi sono necessari per garantire che la tecnologia venga utilizzata nei momenti giusti e nei casi d'uso specificati. L'ultima cosa che si vuole è inviare un tecnico in un sito per poi scoprire che il problema poteva essere risolto da remoto. Le policy servono a garantire che la tecnologia abbia delle linee guida per l'uso e l'applicazione, in modo da scoraggiarne o limitarne l'uso improprio.

Avere un "perché" e un caso d'uso

Nel mondo del B2B, spendiamo denaro per risparmiare o guadagnare di più. In un'applicazione IoT, l'intento è quello di ridurre i costi operativi dell'assistenza o di migliorare la produttività (più chiamate di assistenza e clienti) o l'efficienza (un rapporto più elevato tra risorse e tecnici). Avere un "perché" chiaro e un caso d'uso ben definito aiuta a identificare i problemi da risolvere o le opportunità da sfruttare. Inoltre, allinea le tecnologie e le soluzioni, di conseguenza, concentrando gli sforzi e le risorse su applicazioni e risultati specifici. Questo garantisce la direzione, l'allineamento con gli obiettivi aziendali e la massimizzazione dei potenziali benefici dell'IoT. Avere un "perché" e un caso d'uso aiuta anche a misurare il successo e l'impatto delle implementazioni IoT, consentendo alle aziende di prendere decisioni basate sui dati e migliorare le strategie.

Assicurarsi che il progetto sia in linea con gli obiettivi aziendali.

Obiettivi aziendali chiari, analisi dell'infrastruttura esistente, considerazione dell'impatto sulle operazioni e sui modelli di business e coinvolgimento dei principali stakeholder sono essenziali per l'implementazione dell'IoT, al fine di garantire l'allineamento strategico e maggiori possibilità di successo. Anche un'accurata ricerca di mercato e la comprensione delle esigenze e delle preferenze dei clienti sono fondamentali per far sì che la tecnologia soddisfi le richieste dei clienti e favorisca la crescita dell'azienda.

Stabilire nuovi processi per il controllo dei progetti IoT

I punti chiave da considerare quando si stabiliscono nuovi processi per il controllo dei progetti IoT sono la definizione di obiettivi chiari, l'istituzione di un solido quadro di comunicazione, l'implementazione di metodologie agili, l'incorporazione di processi di gestione del rischio, lo sfruttamento degli analytics per il processo decisionale basato sui dati e il monitoraggio e la valutazione continui dei progressi.

Identificare il risultato finale ideale

Non è detto che consegnare a un tecnico un nuovo strumento, come l'IoT, produca risultati. Nelle implementazioni di maggior successo, i team di assistenza rivedono le loro procedure operative per inserire l'IoT nelle operazioni quotidiane. In alcuni casi, i processi vengono completamente sostituiti. Come si fa a sapere cosa fare? Trascorrete del tempo con i vostri tecnici sul campo e il personale del call center, svolgete il loro lavoro con loro e mappate i loro processi. Potete utilizzare strumenti come la mappatura dei processi a flusso di valore per evidenziare gli sprechi, oppure creare il vostro "risultato finale ideale" (IFR): in pratica, a prescindere da tutte le limitazioni tecnologiche e di costo, quale sarebbe il vostro processo ideale? Perché definire un processo ideale che probabilmente non è possibile implementare? Semplicemente, per riformulare i vostri obiettivi. Quando guardiamo a un processo esistente, siamo portati ad apportare miglioramenti incrementali (spesso definiti come evoluzione del processo o del prodotto). Tuttavia, quando ci viene presentato uno standard più elevato da soddisfare (l'IFR), il nostro processo di pensiero si orienta maggiormente verso procedure e prodotti nuovi o radicalmente aggiornati (spesso considerati rivoluzionari o "di rottura").

Implementare più livelli di sicurezza

L'acquisizione di dati da risorse remote è gratificante e un po' impegnativa. Sia nelle applicazioni di servizio che in quelle di produzione, i dati vengono acquisiti per aumentare l'efficienza di un processo, non per controllarlo. Nelle applicazioni non di controllo, i dati devono essere acquisiti solo quando i valori cambiano, o in un periodo di minuti e non di millisecondi. Inoltre, è necessario acquisire solo i dati che possono aiutare a risolvere i problemi delineati nel caso d'uso aziendale. Questo aiuterà a mantenere in linea i costi, le prestazioni e la scalabilità del sistema. Anche quando si gestiscono questi fattori, il volume di dati generato dai dispositivi IoT può diventare schiacciante senza un'adeguata organizzazione, archiviazione e personale qualificato. La comprensione e l'analisi di questi dati possono fornire informazioni preziose, ottimizzare le operazioni e consentire una manutenzione proattiva. Con una corretta gestione dei dati, le aziende possono sfruttare appieno il potenziale dell'IoT e ottenere un vantaggio competitivo.

Implementare più livelli di sicurezza

La sicurezza è di gran lunga la preoccupazione numero uno di OEM e utenti finali. Gli OEM devono ridurre i rischi associati alle implementazioni IoT e creare una solida difesa contro le minacce alla sicurezza. L'implementazione di più livelli di sicurezza è fondamentale per questo passo. La stratificazione comprende l'autenticazione degli utenti e delle risorse e il controllo degli accessi, la protezione dei canali di comunicazione con la crittografia, la protezione dei dispositivi IoT con chiavi e token, il monitoraggio e il rilevamento delle anomalie di connessione e di attività e un piano dettagliato di risposta agli incidenti. Inoltre, sono necessari aggiornamenti regolari e valutazioni di terze parti per adattarsi all'evoluzione delle minacce.

Investite nelle persone necessarie e siate aperti al feedback

L'IoT è un investimento tecnologico che richiede anche un programma di gestione del cambiamento. Per il successo del programma è fondamentale avere accesso a personale con competenze ingegneristiche e interpersonali adeguate. Se non disponete di persone con queste competenze, prendete in considerazione la possibilità di assumerle, di formare il personale esistente o almeno di ricorrere a un consulente per avviare il personale nella giusta direzione.

Organizzare retrospettive periodiche del programma e raccogliere il feedback dei clienti e del personale aiuta a migliorare il programma in aree come l'analisi dei dati, l'ottimizzazione dei processi, i miglioramenti della sicurezza e persino le potenziali vulnerabilità. Inoltre, favorisce l'innovazione e aiuta le aziende a stare al passo con l'evoluzione delle capacità e delle prestazioni dell'IoT.

Come l'IoT sta trasformando i settori dei servizi e della produzione

L'IoT e l'IIoT stanno rivoluzionando i settori dei servizi e della produzione collegando macchine, dispositivi e sensori per raccogliere e analizzare grandi quantità di dati, consentendo alle organizzazioni di ottimizzare le operazioni, migliorare l'efficienza e ridurre i costi operativi. L'IoT facilita il monitoraggio in tempo quasi reale e la manutenzione predittiva e basata sulle condizioni, in modo che gli OEM possano identificare e risolvere i problemi prima che si traducano in fermi macchina. Inoltre, consente di automatizzare i processi di assistenza, riducendo gli errori umani, aumentando la produttività e migliorando la soddisfazione dei clienti.

Quali sono i vantaggi dell'implementazione dell'IoT?

Maggiore visibilità sull'utilizzo delle macchine

L'IoT consente ai produttori di collegare le macchine a Internet per avere una visione quasi in tempo reale dello stato di salute delle macchine e di importanti KPI, tra cui l'efficacia complessiva delle apparecchiature (OEE) e l'efficacia complessiva dei processi (OPE). Si tratta di informazioni importanti, anche in applicazioni non manifatturiere. Questi dati aiutano a identificare le tendenze di utilizzo e i fattori di disturbo. Sapere quando e perché le apparecchiature non vengono utilizzate è fondamentale per risolvere e ridurre i tempi di inattività non pianificati. Può anche portare a un maggiore utilizzo delle macchine, evidenziando la necessità di una manutenzione preventiva delle attrezzature o la necessità di procurarsi attrezzature aggiuntive se l'utilizzo è al massimo e la produzione non soddisfa ancora le esigenze.

Espansione alla manutenzione predittiva

L'accesso ai dati operativi dei sistemi connessi all'IoT può aiutare a prevedere i problemi di usura o i difetti dei macchinari, consentendo di adottare misure preventive prima che i problemi si verifichino. Ciò si traduce in una riduzione dei tempi di inattività non pianificati, in un aumento dei tempi di attività e nella produttività complessiva della macchina. Anche nei casi in cui non è possibile prevedere i guasti, l'accesso ai modelli di utilizzo effettivi consente una manutenzione basata sulle condizioni, che è molto più efficace delle tecniche di manutenzione preventiva basate sul tempo. I programmi predittivi e basati sulle condizioni riducono in modo significativo i guasti alle apparecchiature, i tempi di produzione persi, le rilavorazioni, gli scarti, i tempi di fermo non programmati e tutti i costi associati.

Localizzazione delle risorse e inventari dei siti

Mentre alcuni settori, come quello automobilistico e medico, impongono la tracciabilità del proprietario, molti altri non lo fanno. Le catene di distribuzione complesse spesso creano un problema di visibilità per molti OEM. Quindi la sfida iniziale per l'OEM è spesso: "Dov'è la mia roba?". Se non sanno dove è stata installata, non possono effettuare la manutenzione. Le applicazioni IoT possono iniziare a contribuire a questo processo, offrendo funzioni semplificate di scansione di codici QR o codici a barre per consentire a distributori, appaltatori e persino agli utenti finali di identificare rapidamente ed etichettare elettronicamente i loro beni nel database IoT. È l'equivalente elettronico della compilazione della "scheda di garanzia".

Dal punto di vista dell'utente finale, spesso è difficile conoscere l'inventario di tutte le apparecchiature che si possiedono e che devono essere sottoposte a manutenzione. Prendiamo ad esempio un'azienda con più sedi e diverse apparecchiature in ogni sede, distribuite tra due o tre gruppi diversi in ogni sede. L'aggregazione dei dati sugli asset in una piattaforma IoT offre all'organizzazione di servizi la possibilità di organizzarli per cliente e di fornire un elenco dettagliato agli utenti finali. Se combinano questo elenco con i numeri di utilizzo degli asset, gli OEM possono disporre di un potente strumento di vendita di servizi e prodotti.

Gestione delle strutture

I gestori delle strutture si occupano della supervisione e della manutenzione dell'infrastruttura necessaria per il funzionamento efficace dei dispositivi IoT, come la connettività di rete, l'impianto elettrico, l'alimentazione, l'erogazione del gas o l'aria compressa, per un'integrazione perfetta nei sistemi e nei processi esistenti per un'efficienza e una produttività ottimali. L'accesso ai dettagli relativi alle prestazioni e all'utilizzo, e/o alle modifiche, può aiutarli a prendere decisioni informate.

Voce del prodotto

Gli asset remoti abilitati all'IoT forniscono una visibilità quasi in tempo reale e il possibile controllo di un'apparecchiatura sul campo. È possibile raccogliere dati preziosi sulle prestazioni della macchina, sui modelli di utilizzo, sulla popolarità delle funzioni, sulle esigenze di manutenzione e sul consumo energetico. Sebbene l'obiettivo principale sia quello di ottimizzare le operazioni e ridurre i tempi di inattività, il sistema fornisce anche informazioni sui modelli di utilizzo dei clienti, sull'uso e sull'abuso delle apparecchiature e una valutazione complessiva del progetto ingegneristico: le prestazioni sono migliori o peggiori del previsto? È letteralmente la voce del prodotto.

Monitoraggio dei processi e dei comportamenti

I dati raccolti dai dispositivi e dai software abilitati all'IoT possono fornire ai manager informazioni sulle prestazioni delle attività dei dipendenti. I colli di bottiglia e le aree da migliorare possono essere identificati come benchmark per misurare i miglioramenti, in modo che gli ingegneri di processo e i tecnici dell'assistenza remota possano eseguire l'analisi delle cause profonde (RCA). Questi vantaggi possono avere un impatto significativo sull'azienda in termini di riduzione dei costi, miglioramento della qualità e aumento dell'efficienza.

Le principali implementazioni IoT nel settore dei servizi

Monitoraggio delle risorse

La base del servizio è il monitoraggio delle proprietà chiave per le apparecchiature collegate: tutto il resto deriva da questa capacità. La scelta delle proprietà da monitorare e della frequenza di aggiornamento è una fase a sé stante. Una volta identificati i parametri chiave, iniziamo a catturarli e a inviarli al server IoT. Il monitoraggio spesso comporta la convalida dei dati rispetto a un set point, a un intervallo operativo o a una tendenza prevista. Una deviazione da questo stato previsto può essere classificata nella piattaforma IoT come un avviso o un allarme. In questo modo il servizio passa dall'attesa di una chiamata da parte del cliente alla reazione a un indicatore proveniente dalla macchina e alla chiamata del cliente per informarlo. Con il tempo questo può portare a procedure di assistenza più avanzate, ma il punto fondamentale è che i team di assistenza guardano gli asset che necessitano di attenzione, non li cercano.

Manutenzione predittiva

Come già detto, il monitoraggio può accumulare una quantità significativa di dati. Questi dati, insieme ai dati storici sui guasti e sull'assistenza, possono essere inseriti in modelli di apprendimento automatico, che confrontano i nuovi dati e le tendenze con quelli più vecchi per prevedere se e quando è probabile che si verifichi un guasto. La combinazione dell'IoT con il cloud computing consente di sfruttare le informazioni provenienti da più macchine per fare previsioni statisticamente rilevanti e affidabili, il che si traduce in una riduzione dei casi di errore meccanico, dei tempi di fermo non pianificati, in un aumento della durata di vita delle macchine e in un risparmio sui costi di capitale e di esercizio.

Ottimizzazione delle macchine legacy

Gli aggiornamenti IoT non sono proibitivi. I piccoli sensori abilitati all'IoT che rilevano fattori come le vibrazioni o la temperatura possono essere aggiunti ai macchinari esistenti a una frazione del costo di sostituzione. Questi semplici sensori possono identificare i normali parametri operativi e inviare avvisi quando i dati indicano che una macchina sta iniziando a non funzionare correttamente. Si tratta di una considerazione fondamentale per le apparecchiature più vecchie, che in genere hanno costi di manutenzione più elevati e un maggior rischio di guasti. Nelle applicazioni di apparecchiature a lungo termine (oltre 10 anni di utilizzo previsto), le apparecchiature legacy o brownfield costituiranno una parte significativa della popolazione complessiva di asset e la loro connettività può influenzare in modo significativo l'impatto dell'IoT in un'azienda di servizi.

Le 5 principali sfide dell'implementazione dell'IoT

Mancanza di uno scopo e di un ambito specifici

Senza uno scopo chiaro e una comprensione degli obiettivi previsti, le aziende possono avere difficoltà a identificare le tecnologie e i dispositivi IoT giusti su cui implementarli. Inoltre, senza un ambito definito, diventa difficile misurare il successo o il fallimento di un progetto IoT, il che può anche ostacolare l'adozione, la collaborazione e la comunicazione tra gli stakeholder.

Proprietà programmatica

Un vecchio detto dice che i lavori part-time producono risultati part-time. Qualsiasi organizzazione che voglia implementare un programma IoT deve prendere in considerazione la creazione di un nuovo ruolo che si concentri sul programma. Non si tratta di un ruolo di project management, ma di un ruolo operativo e amministrativo che si concentra sul successo attuale del programma e sulla sua visione a lungo termine. Pensate a questa persona come a un "appassionato sostenitore" dell'IoT nella vostra azienda.

Adozione interna

L'implementazione dell'IoT è uno sforzo tecnico che dipende dall'adozione interna. Molto spesso, l'ostacolo più grande in un'organizzazione è l'organizzazione stessa. Il cambiamento è scomodo, per cui è garantito che si presentino risposte del tipo "qui non si inventa", "qui non si fa così" o "volete eliminare il mio lavoro". Dal punto di vista programmatico, è necessario essere preparati a rispondere a queste e ad altre reazioni e presentare il programma complessivo come un vantaggio per i dipendenti e per l'organizzazione nel suo complesso. Ad esempio, l'IoT porta efficienza, ma tale efficienza potrebbe consentire la crescita o ridurre la necessità di riassumere i dipendenti quando vanno in pensione, invece di eliminare i posti di lavoro attuali.

Sicurezza dell'infrastruttura connessa

L'interconnessione dell'IoT può potenzialmente creare una vulnerabilità per un'intera rete se un dispositivo viene compromesso, portando ad accessi non autorizzati, violazioni dei dati e persino al controllo di sistemi critici. Un'infrastruttura connessa insicura può derivare da vari fattori, come protocolli di autenticazione e autorizzazione deboli, firmware obsoleti, mancanza di crittografia e pratiche di gestione dei dispositivi inadeguate. Mostrare come il vostro sistema affronta questi problemi aiuta a ridurre l'ansia associata.

Problemi di scalabilità

Molti sistemi IoT non sono stati progettati tenendo conto della scalabilità, con conseguenti congestioni di rete, colli di bottiglia nei dati e guasti al sistema. Ciò può ostacolare la perfetta integrazione di nuovi dispositivi, limitare la capacità di gestire distribuzioni su larga scala e compromettere le prestazioni e l'affidabilità complessive di un sistema IoT. Le aziende devono investire in un'infrastruttura robusta e flessibile, utilizzare soluzioni collaudate basate su cloud, implementare strategie efficienti di acquisizione e gestione dei dati e monitorare e ottimizzare continuamente i sistemi IoT per garantire che possano scalare in modo efficace man mano che i dispositivi diventano più connessi.

Qual è il futuro dell'implementazione dell'IoT?

I dispositivi IoT stanno diventando sempre più diffusi nella nostra vita quotidiana e stanno rivoluzionando il modo in cui interagiamo al lavoro e a casa. Il futuro dell'implementazione dell'IoT offre un immenso potenziale e opportunità per diversi settori. Con l'avanzare della tecnologia, possiamo aspettarci una maggiore integrazione dei dispositivi IoT, creando un ecosistema in cui tutto è interconnesso, con conseguente aumento di visibilità, efficienza, produttività e convenienza. Tuttavia, con l'espansione dell'IoT, ci saranno anche sfide in termini di privacy, sicurezza e sovranità dei dati che dovranno essere affrontate per garantire un futuro di successo e sostenibile per l'implementazione dell'IoT.

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Tags: Dispositivi connessi Industrial Internet of Things Thingworx Analisi predittiva Manutenzione predittiva Servizio remoto

Informazioni sull'autore

Anthony Moffa

Anthony Moffa is a Senior Director within PTC’s ThingWorx Product Management team.  He has extensive experience, designing, manufacturing and implementing diagnostic systems in a variety of industries including aerospace, nuclear power and petrochemical.  Prior to joining PTC he was responsible for the design and implementation of 2 IoT programs, one in life safety and the other in the life sciences arenas.  He has been a long-time contributor to service research advisory councils managed by Aberdeen and The Service Council, holds a Mechanical Engineering Degree from Villanova University and has multiple Six Sigma certifications.