Case Advantech: Conectividade de dados de chão de fábrica na Indústria 4.0 - A mudança da indústria e as dificuldades na implementação

1. ProIndústria 2019
22-23 outubro - Fórum de Negócios e Educação para a Indústria Digital
Palestrante Rodrigo Mordenti Tutilo
Empresa: Advantech Brasil
Cargo: IIoT Sector Head
Formação : Engenharia Elétrica
Conectividade de dados de chão de fábrica na
Indústria 4.0 - A mudança da indústria e as
dificuldades na implementação

2. Áreas de Atuação
Industria 4.0, Industrial IoT,
Embedded Computing,
Cidades Inteligente ( Áreas Médica, Retail, Logística)
Servir IoT Solution Integrators globalmente
Valor de mercado
USD$4.5 Billion (Oct. 2018)
Faturamento
USD $1.6 Billion
Colaboradores
8000
Mission
Enabling an Intelligent Planet
Visão Geral - Advantech

3. Nossa Missão
Enabling an Intelligent Planet
Soluções focadas em Smart City & IoT
4
12
15
6
105
23
Fábricas
Centros de Logística
Centros de Reparação
Centros de Design
Escritórios
Países
Rede Global da Advantech

4. Solution Ready Packages (SRP)
IoT SW+HW Integrated Solution Platforms
SRP-Developer
Co-Develop & Co-Selling
Domain-Focused SI
JV Co-Creation
20202010 2030 20352025
Integrated Application Cloud Solutions
Domain-Focused Solution Integrators
Co-Creation
共创
2015
Automation &
Embedded Platforms
Phase I
Phase II
Phase III
(Advantech as an Enabler)
Advantech AIoT Long Term Co-Creation Business Model

5. Edge-PaaS + SRP
(Solution-Ready Packages)
WISE-PaaS
Domain-Focused SI
(DFSI)
Valores Chave:
Plataformas Edge e
Soluções universais Cloud IoT
IaaS + PaaS
Public Cloud
Valores Chave:
Conhecimentos específicos,
Instalações Onsite, Customizações e
and Serviços de Pós Vendas
Transformação
Digital
De todas Industrias
Partnership
+
+
SRP Developers
Enable
IaaS
Valores Chave:
Infraestrutura de nuvem
robusta e escalável
Realize
Machine to
Intelligence
Energy &
Environment
iHospital iRetail
iLogistics
Novo IoT SI
Transformação do
Tradicional SI
In House SI
iFactory &
Industry 4.0
Smart City
Solutions
WISE-STACK
Private Cloud
&
H/W & Edge-SRP
Ecossistema & Cadeia de Valor do Industrial IoT

6. Próximo estágio do Modelo de Negócios da Advantech
Advantech’s Core Profit Source
SRP Developer Co-Creation
Cost Center Model
•WISE-PaaS Membership
•IIoT Open-API Alliance
Co-Creation via
DFSI Alliance or Minority JV
Advantech as an Enabler
Integrated ACS
iRetailiHospital
Domain-Focused Solution Integrators (DFSI)
iSensing, Automation &
Embedded Platforms
SW Modules &
Cloud Services
Machine to
Intelligence iLogistics
Energy &
Environment
iFactory &
Industry 4.0
Smart City
Solutions
eMTC
OEE
Overall Equipment
Effectiveness
PHM
Prognostic Health
ManagementEMS
Energy
Management
M2I Protocol Conversion
IVA
Intelligent Video
Analytics
DS Digital Signage
SR Situation Room
Co-created SRPsMore
Solution Ready
Packages
(AIoT.SRPs)

7. Arquitetura de Soluções IIoT

8. Mercado Mundial de
PCs Industriais
Fornecedor
Advantech
Siemens
Beckhoff
IEI Technology
Kontron
Outros Fornecedores
Ranking
1
2
3
4
5
Participação da Advantech no Mercado de IPC
%
34.0%
9.0%
6.0%
4.0%
3.5%
43.5%
34%

9.  Os Gateways IoT resolvem o problema, permitindo a conexão de
dispositivos novos e legados com a nuvem provendo uma
comunicação confiável.
Fonte: (1) McKinsey analysis (2)IMS Research
• O numero de dispositivos conectados
a internet crescem anualmente entre
15~20%(1). No entanto, temos 85%
dos dispositivos legados sem
capacidade de conexão(2) , tornando-
se uma barreira na adoção do IoT.
15%
85%
Conectados
Stand-alone
Mercado de Gateway IoT

10. Enabling An Intelligent Planet
Estratégia de Tecnologia – Inteligência Edge
Early
Adopters
Late
Majority
Early
Majority
Laggards
Innovators
Gerenciamento
da
Conectividade
Conversão de
Protocolos
Enriquecimento
e filtro de dados
Lógicas
Locais
De Negócios
Segurança
Os 5 papéis principais do nível Edge
Simplificar a camada de
conectividade através de
dispositivos edge
Adicionar inteligência a
nossa base de
dispositivos de
conectividade

11. Mudança no paradigm da automação na Industria 4.0
 Dispositivos Inteligentes– Acesso seguro aos dados
 Computação Disruptiva– Compreender os dados e
utilizar em beneficio da operação
 Serviços em Nuvem– Aumentar a análise de dados
Paradigm
Shift

12. Progression of
Industry
4.0
Production Optimization
Quality Control
Machine
Automation
Equipment Connectivity
Data Acquisition
Process Visualization
Big Data Analysis
Predictive Maintenance
Business Model
Revolution
ERP/MES Integration

13. Updating old machines: How to promote
Industry 4.0 on MA
How can we change an old machine and transfer it for Factory
4.0 connectivity?
• Time and quantity of maintenance
• High cost to change current platform
• Lack of technical knowledge
Common problems:

14. Updating old machines: How to
promote Industry 4.0 on MA
Solving problems:
- Traceability with “Time Stamp” and internal buffer
- Low cost and easy installation
- Solution Ready Platform (SRP): HTML5 Integrated

15. Energia & Meio AmbienteIndustria 4.0
NFC/RFID
Proximity
Wi-Fi
NFC/RFID
Local Area
ZigBee
D
LoRaWAN
D
Wide Area
Sub 1G
ID
Neighborhood area
3G/LTE
WISE-4000 WISE-4200 WISE-4400 WISE-4600
Cloud-ready
IoT Wireless I/O Module
Industrial IoT
Wireless Sensor Node
IP65-rated IoT
Wireless Sensor Node
Outdoor IoT
Wireless Sensor Node
• Wi-Fi
• Conexão Direta
• Armazenamento
de Dados
• MQTT
• Restful
• LoRa/Zigbee
• Bateria Interna
• Armazenamento
de Dados
• Cálculos
• LoRa to WiFi/LAN
• LoRa
• SMS
• IP 65-rated
• Built-in Antenna
• LoRa to WiFi/LAN
• LoRaWAN/Cellular
• Support M2.COM
• IP65-rated
• MQTT
• Restful
Ambiente
Urbano
Tratamento
de Agua
Energias
Renováveis
Ambiente de
Chão de Fábrica
Integração
MES
Monitoramento
De Equipamentos
Industrial Wireless Sensing Devices

17. Progression of
Industry
4.0
Production Optimization
Quality Control
Machine
Automation
Equipment Connectivity
Data Acquisition
Process Visualization
Big Data Analysis
Predictive Maintenance
Business Model
Revolution

18. 18
Data Collector Solution for iFactory
Telecom
Provider
3rd Party
Solution
Provider
Data
Acquisition
Data
Visualization
Data
Utilization
1
2
3
HMI Dashboard
PLC 200+
Mobile Dashboard
Meter
Switch (On/Off)
Sensor
(Temp.)
Combination
Lantern
Buzzer
Motor
DriveTemperature Humidity
Inverter
PLC /Controller
Meter
Temperature
Humidity

19. Modular Deck-up Design for Flexibility Expansion
8AI/4DI
Non-iso
RS422/485
Iso.
RS422/485
Audio
USB dongle
6DI/2DO/1
RS-485

20. The future of industrial protocols: OPC UA
Secure, Reliable and Platform-Independent
Standardized Communication with Internet & Firewalls
Service-oriented Architecture
New UNO-2271G is totally compatible with architecture required by
protocol gateways. Our solution provide UNO as “centralizer” of all
communication and SCADA network.

21. Modbus
/MQTT/
OPC UA
SQL Database
Big Data Service
Hadoop/Spark
IE Client
HTML5 Client
PLC
protocols
Modbus/
TCP
OPC
ODBC
Big Data
Connectivity
Bridge the gap between IT & OT - Factory
HTTP/HTTPS
MES
ERP SCM
RESTful API/ SignalR
WebAccess/Cloud
Modbus
/RTU
• 450 types PLC & IO
Driver support

22. Progression of
Industry
4.0
Production Optimization
Quality Control
Machine
Automation
Equipment Connectivity
Data Acquisition
Process Visualization
Big Data Analysis
Predictive Maintenance
Business Model
Revolution
ERP/MES Integration

23. Trend of Manufacturing
75%
of production activities in a
typical manufacturing operation
are waste – they add no value at
all for the customer. (LERC)
60%
of large manufacturers
will update operations
with Industry 4.0 by
2019. (IDC)
They want to …
- Improve Operation
- Mitigate Risk
- Speed Time to Market
Market
Demand
• Rush Order
• Customized Order
• High-mix, Low-
volume Operation
Lean Manufacturing

24. Key Issues of Traditional Manufacturing
• No summary for
production data
• No statistical data for
decision making and
improvement tracking
Enhance Productivity & Flexibility in Data-driven Factory
Operator/ Engineer Production Manager Factory Manager
• No dynamic machine
efficiency for work order
progress management
• No quantified machine
efficiency for flexible
order dispatch
• Too busy to record
everything manually
• No single platform for
overview information

25. New OEE Concept
Augmented Reality (AR)
INCREASE
PRODUCTION
CAPACITY
IMPROVE
PRODUCTIVE
PERFORMANCE
REDUCTION OF
OPERATING
COSTS
GREATER
EFFICIENCY
DURING SETUPS
BETTER RESULTS
ONLINE,
ANYWHERE, ANY
TIME, WITH ANY
DEVICE

26. New OEE Concept
With this new concept, the user can uses through his device’s camera to
access any information from flow factory, as a “resource” to make this
more smart and “friendly”

29. Progression of
Industry
4.0
Production Optimization
Quality Control
Machine
Automation
Equipment Connectivity
Data Acquisition
Process Visualization
Big Data Analysis
Predictive Maintenance
Business Model
Revolution
ERP/MES Integration

30. CAUSA RAIZ:
poeira, vibração,
sobreaquecimento,
ruído, etc.

31. OPERAÇÃO NORMAL FALHA
FALHA
INESPERADA
MANUTENÇÃO
MANUTENÇÃO
PLANEJADA
MANUTENÇÃO
PLANEJADA
MANUTENÇÃO PREDITIVA
MANUTENÇÃO PREVENTIVA
MANUTENÇÃO CORRETIVA (REATIVA)
Comparativo entre as Manutenções

32. Processo de Aquisição de Dados
SINAL ANALÓGICOFENÔMENOS FÍSICOS
MÁQUINAS OU
EQUIPAMENTOS
SENSORES INFORMAÇÃO
CONDICIONAMENTO
DE SINAL
AQUISIÇÃO DE
DADOS
PROCESSAMENTO
Data
Analytics
Data
Mining
Feature
Extraction
Data
Storage
SINAL ANALÓGICO SINAL DIGITAL
CONHECIMENTO
VALOR
SINAL DIGITAL INFORMAÇÃO

33. MACHINECONDITIONMONITORINGSOFTWARE
Arquitetura Advantech

35. O WISE-PaaS/RMM serve como uma plataforma de gerenciamento de
dispositivos IoT que gerencia os dispositivos conectados remotamente,
com ferramentas de gestão centralizada, incluindo o monitoramento de
status de Hw/Sw, controle remote, backup de Sistemas e etc.

36. Aplicação – Linha de Produção de Fábrica de Ração
Background do Projeto
Motores no chão de fábrica, incluindo in the shop floor,
including moinhos, caldeiras e compressores
Use aplicações em nuvem, plataforma Azure platform, e
explorar o Power BI para análise de dados
Benefícios da Solução
Aumento da confiabilidade de máquina
Segurança: Protege o operador
Predição: Reduz o risco de quebras inesperadas
Cloud
Service
Ethernet
WISE-2410
Sensor de
vibração
MQTT
+500 motores no chão de fábrica

37. Progression of
Industry
4.0
Production Optimization
Quality Control
Machine
Automation
Equipment Connectivity
Data Acquisition
Process Visualization
Big Data Analysis
Predictive Maintenance
Business Model
Revolution
ERP/MES Integration

38. IoT Landscape 2019

39. Futurista Alemão: GERD LEONHARD

40. Rodrigo Tutilo
Product Sales Manager - IIoT
rodrigo.tutilo@advantech.com.br