De toekomst van de vierde industriële revolutie krijgt gestalte door de cloud

Share this post:

Het is geen science fiction meer – de vierde industriële revolutie, of Industry 4.0, is aangebroken. Door het samenkomen van allerlei nieuw technologieën, zoals robotics, AI, 3D printing en Internet of Things, ondersteund door de cloud en edge computing, verandert onze manier van zakendoen volkomen. Dit is vergelijkbaar met veranderingen die internet, mobile en de PC de afgelopen decennia teweeg hebben gebracht. Deze nieuwe technologieën hebben alles in zich om producten beter te maken, om mensen een beleving op maat aan te bieden, de productiviteit te verhogen, de veiligheid te verbeteren en de kosten te verlagen. Dat geldt voor uiteenlopende sectoren, van productie tot retail en van de zorg tot het transport. Maar hoe reageert het bedrijfsleven op de kansen en uitdagingen die dit nieuwe landschap biedt?

Versterking van de menselijke capaciteiten met sensoren die kunnen zien en horen

Industry 4.0 neemt niet de plaats van mensen in, maar richt zich op het verbeteren en verbreden van menselijke capaciteiten, zodat er een mate van efficiency ontstaat die voorheen nooit mogelijk was. Een van de beste voorbeelden van Industry 4.0 in de praktijk is de productiesector. Binnen deze context worden er in de productielijn sensoren geplaatst die informatie naar de cloud sturen. Daar worden de data vervolgens geanalyseerd, zodat er toepasbare inzichten ontstaan.

Een van de toepassingen van deze inzichten is het opsporen van defecten en het uitvoeren van preventief onderhoud, mogelijk gemaakt door krachtige data-analyse die de menselijke vermogens ver te boven gaat. Zo is Cognitive Visual Inspection bijvoorbeeld in staat om, tijdens het spuiten van auto’s, ongerechtigheden waar te nemen die te klein zijn voor het blote oog. Dat scheelt honderden uren aan inspectietijd.

Daarnaast is het met sensoren mogelijk om akoestische en visuele signalen in de gaten te houden. Door het geluid te monitoren, kan de kwaliteit van producten op een niet-destructieve en niet-verstorende manier worden verbeterd en kan worden voorkómen dat er dure downtime optreedt. De technologie wordt getraind op het herkennen van bekende ‘goede’ en bekende ‘slechte’ geluiden die op een storing zouden kunnen wijzen. Na installatie in de fabriekshal herkent diezelfde technologie dan zowel hoorbare geluiden als geluiden die ons ontgaan.

Problemen voorspellen voordat ze optreden

Een van de spannendste toepassingen van sensoren en data analytics is het concept van ‘digital twin’ of virtual modeling. Op basis van datapunten die afkomstig zijn van sensoren kan er een digitaal model van een systeem worden gebouwd. Met dat digitale systeem kunnen er op een veilige manier tests en ‘what if’-scenario’s worden uitgevoerd, zonder risico’s te hoeven nemen met het fysieke systeem. Daardoor wordt het mogelijk om te voorspellen wat er in een bepaalde situatie waarschijnlijk gaat gebeuren en om alvast te anticiperen op potentiële problemen.

Samen met het Havenbedrijf Rotterdam en de toonaangevende technology partners Cisco en ESRI gaat IBM aan de slag om een digital twin van de haven te bouwen. In tegenstelling tot het model dat binnen de context van Industry 4.0 meestal wordt gebruikt voor “digital twins”, is deze tweeling een exacte replica van de operationele activiteiten, een replica waarin alle resources van de haven worden weerspiegeld. Scheepsbewegingen, infrastructuur, het weer, geografische data en watercondities: allemaal worden ze met 100% nauwkeurigheid gevolgd.

In het kader van dit project digitaliseert de haven een aantal cruciale objecten, zoals meerpalen en kademuren. Deze objecten gaan data over hun status en omgeving genereren, compleet met tijdstempel. Zo gaan digitale meerpalen ons bijvoorbeeld inzicht geven in de toestand en benutting van een aanlegplaats en in de water- en weersomstandigheden in de buurt, zodat de havenmeesters kunnen bepalen wat de optimale tijd en plaats voor een schip is om aan te leggen. Met behulp van machine learning wordt er steeds meer kennis opgedaan op basis van patronen in de data. Havenexploitanten kunnen dus vertrouwen op 100% nauwkeurige, real-time data over de haveninfrastructuur.

Door het voorspellen van de water- en weersomstandigheden kan bovendien worden vastgesteld hoe gemakkelijk een schip waarschijnlijk de haven binnen kan lopen. Een efficiëntere bedrijfsvoering moet het voor de haven mogelijk maken om het volume en de efficiency van de overgeslagen goederen te vergroten en om de milieubelasting te verminderen.

Data vormen de motor van de volgende revolutie

Geen van deze innovaties zou mogelijk zijn zonder de cloud. Alle betrokken sensoren verzamelen enorme hoeveelheden data over de meest uiteenlopende zaken, van de vochtigheidsgraad op de fabrieksvloer tot de trilling van apparatuur, van de geluidsafgifte van machines tot hun temperatuur, en nog veel meer. In 2020 zijn er naar verwachting zo’n 31 miljard IoT-devices in gebruik[1]. Dit betekent dat de hoeveelheid verzamelde data immens is. Veel van die data worden opgeslagen in de cloud, in real-time geanalyseerd en vervolgens ingezet om inzicht te krijgen in manieren om de activiteiten beter en efficiënter te laten verlopen.

Bij de verwerking van zo veel data, afkomstig van zo veel sensoren, is beveiliging echter een belangrijk punt van zorg. In de eerste generaties IoT-toepassingen was beveiliging slechts een bijzaak, waardoor er zwakke plekken in het netwerk ontstonden, met alle risico’s voor procesonderbreking, manipulatie en spionage van dien.

Het is derhalve van het grootste belang dat er een strikt beveiligingsbeleid wordt gehanteerd, met duidelijke regels voor de toegang tot data en het beheer ervan. Internationaal werkende organisaties moeten er bovendien voor zorgen dat ze het security & access management kunnen automatiseren en opschalen naar de landen waarin ze actief zijn. Bedrijven die hun beveiliging niet op orde hebben, maken zichzelf uiterst kwetsbaar voor hacking. De aanwezigheid van een zo breed spectrum aan IoT-devices en -sensoren betekent dat er een veel groter gebied moet worden beveiligd. De mogelijke aanvallen op IoT-systemen zijn legio, zoals diefstal van persoonlijke of vertrouwelijke gegevens, manipulatie of overname van de besturing van devices, of het buitensluiten van applicaties die deze data gebruiken of aanleveren.

Elke organisatie die IoT implementeert, moet er bij het kiezen van een cloudprovider op letten dat de beveiliging van hun data bij die provider de hoogst mogelijke prioriteit krijgt. Bij het Watson IoT Platform, powered by IBM Cloud, is het voor de gebruikers bijvoorbeeld een geruststellende gedachte dat ze profiteren van de robuuste beveiligingsmechanismen van Identity and Access Management (IAM) en dat de meest recente beveiligingsnormen worden nageleefd, zoals ISO 27001 en de EU Cloud Code of Conduct.
Kijken we verder dan beveiligingskwesties, dan zien we dat we ons bevinden op het toppunt van een grote digitale revolutie die alles in zich heeft om de industrie zoals we die kennen, volkomen te veranderen. Want of je nu de downtime wilt verminderen, de productkwaliteit wilt verhogen of het onderhoud van assets wilt stroomlijnen, Industry 4.0 is ongetwijfeld de weg naar de toekomst. Wanneer connected technologieën zoals IoT, AI en robotics samenkomen, ondersteund door een veilige cloud, gaat er een wereld aan mogelijkheden voor ons open. En de eerste mogelijkheden dienen zich al aan. Ontdek de mogelijkheden en download de Industry 4.0 gids

Wil je meer weten over technologieën zoals AI, IoT en Cloud? Wil je praten over het digital twin project bij de haven van Rotterdam? Dan is Think Amsterdam de ideale gelegenheid. Experten komen samen in the IBM Client Center van 9 tot 11 oktober. En ook jij bent van harte welkom.

[1] Statista: https://www.statista.com/statistics/471264/iot-number-of-connected-devices-worldwide/