Ambient computing is klaar voor de manufacturing edge

BLOG – Industrie 4.0 opent de deur voor nieuwe concepten en technologieën die fabrieken slimmer maken. Hoe versterken we de synergie tussen mens en machine om enerzijds de productie-efficiëntie te verbeteren, en anderzijds de menselijke creativiteit te stimuleren? Sinds de pandemie legt de industrie meer nadruk op socio-technische overwegingen bij nieuwe use-cases over asset-management, welzijn op de werkplek en procescontrole – waarvoor ambient computing aan de edge van manufacturing nodig is. 

Ambient computing is een vorm van altijd aanwezige computing. Eenvoudig gezegd: ambient computing laat een slimme agent – denk aan een Siri geoptimaliseerd voor productieprocessen – samenwerken met mensen, operationele technologieën en assets, zoals machines en autonome mobiele robots. Dit om verstoringen aan de manufacturing edge te beperken. De manufacturing edge is een locatie van een industriële organisatie waar een grote hoeveelheid data in bijna realtime wordt gecreëerd, geanalyseerd en verwerkt. 

Door ambient computing naar de manufacturing edge te brengen, creëren organisaties een it-omgeving waarin operationele technologie (ot)-medewerkers samenwerken met ai-gestuurde agents om waarschuwingen en risico’s aan te pakken. De toevoeging van ai maakt het mogelijk om voortdurend te verbeteren en te innoveren met nieuwe producten en diensten. Ambient computing brengt flexibiliteit naar de manufacturing edge waar mensen, assets en processen samenwerken om de vereiste opbrengst en doorvoer te leveren.

Drie onderdelen

Industrie 4.0 bestaat uit drie onderdelen: hoe machines communiceren in een productieproces, hoe informatie wordt verwerkt in een systeem en hoe informatie wordt gedeeld in de hele levenscyclus van het productieproces. De cybersecuritystrategie van organisaties moet rekening houden met alle drie. 

Voorbeelden van toepassingen met ambient computing: 

• Assets monitoren zichzelf en plannen onderhoud op basis van slijtage;
• Een slim metersysteem beheert de productieomgeving om verspilling te verminderen en de efficiëntie te verhogen door de eindapparatuur zoals thermostaten en radiatorkranen automatisch aan te passen;
• Geautomatiseerde voertuigen en mobiele robots beheren zelf hun routes en taken op basis van product, mens en omgeving;
• Productie- en assemblage-omgevingen monitoren zichzelf om de veiligheid en beveiliging van mensen, producten en assets te garanderen;
• Slimme apparaten zoals notebooks, telefoons, tablets, wearables en stand-alone-apparaten werken samen met mensen aan risico’s en optimalisaties.

Door de productievloer te automatiseren en zelfvoorzienend te maken, kan ambient computing de operationele kosten verlagen, de productkwaliteit en time-to-market verbeteren en werknemers helpen om slimmer te werken. Met toegang tot realtime-informatie kunnen organisaties beter omgaan met markt- en ecosysteemverstoringen.  

Basisonderdelen

Organisaties hebben zeven basisonderdelen nodig om ambient computing te gebruiken:

• Edge computing voor realtime-besluitvorming en samenwerking. De responstijden verminderen, omdat de compute en storage resources zich dichter bij de plek bevinden waar data wordt gegenereerd en gecommuniceerd;
• Een dataplatform dat gebruikmaakt van data-mesh en data-fabric maakt data-as-a-service mogelijk om te voldoen aan de behoeften van de manufacturing edge;
• Digital twins die een virtuele weergave bieden van een samengestelde omgeving. Deze modellen tonen scenario’s uit het verleden en heden aan de manufacturing edge, en maken het zo mogelijk om de toekomst te voorspellen en actie te ondernemen;
• Cognitieve automatisering voor zelflering. Hierbij maak je gebruik van ai en onderliggende technologieën zoals machine learning, generatieve ai, natural language processing en spraak- en objectherkenning;
• Connectiviteit die constante communicatie ondersteunt om een veilige manier te voldoen aan de serviceniveaubehoeften van assets, systemen, apparaten en diensten. Dit kan op verschillende manieren worden geïmplementeerd, zoals ethernet, 5G, draadloze en sensorgestuurde communicatie, aangepast op de betreffende omgeving;
• Quality of experience als maatstaf voor de tevredenheid van een gebruiker die samenwerkt met een ambient computing-omgeving;
• Succesvolle ambient computing is afhankelijk van de vertrouwensrelatie tussen mens en machine. Het industriële-iot-consortium definieert betrouwbaarheid als ‘de mate van vertrouwen die men heeft dat het systeem presteert zoals verwacht. Kenmerken zijn bijvoorbeeld veiligheid, beveiliging, privacy, betrouwbaarheid en veerkracht bij omgevingsverstoringen, menselijke fouten, systeemfouten en aanvallen.’

Andere technologische overwegingen die organisaties kunnen maken, zijn cloud computing, ar/vr en de Metaverse.  

Momentum

Ambient computing wint momentum onder onderzoekers en early adopters in de wereldwijde technologie, detailhandel en autoproductie. Het kan een grote impact hebben op andere sectoren, waaronder biowetenschappen, energie en slimme steden. 

In deze bijdrage keken we naar de productieomgeving, maar ambient computing is ook in te zetten als point-based-oplossing voor een specifiek procesomgeving of productielijn, of om samen te werken met een asset zoals een samenwerkingsrobot. Een ding is zeker: ambient computing kan organisaties helpen veel positieve resultaten te realiseren; van het verlagen van de operationele kosten en het optimaliseren van processen, tot menselijke creativiteit en innovatie aan de manufacturing edge.