IoT định hình lại tương lai của ngành công nghiệp nặng như thế nào?

Từ thiết bị Black Hornets cầm tay đến sải cánh dài 40 mét của Global Hawk và xa hơn nữa, các hệ thống máy bay không người lái đã cách mạng hóa chiến tranh. Cùng lúc đó, những chiếc xe tự lái đang sửa chữa giao thông đường bộ. Hay không cần phải nhìn đâu xa, nhìn nhìn Waymo, dự án xe tự lái của Google và taxi rô bốt mới, Zoom.

Với những phát triển mới trong giao thông vận tải tự trị xảy ra trên biển và trên đất liền, IoT đang định hình lại ngành công nghiệp nặng. Sự phát triển của mạng lưới các hệ thống IoT tích hợp Big Data và AI đang thay đổi không chỉ cách chúng ta di chuyển mà còn cả cách chúng ta vận chuyển hàng hóa. Ngành công nghiệp nặng đang trên đỉnh của một cuộc cách mạng. Hãy xem xét hai giải pháp IoT đột phá cho ngành công nghiệp vận tải và khai thác mỏ để hiểu rõ hơn cách IoT đang định hình lại ngành công nghiệp nặng cho thế giới ngày mai.

Svitzer Hermod: Con tàu tự tái đầu tiên

Trong vài năm qua, các nhà thiết kế tàu, nhà điều hành và các nhà quản lý đã thiết kế một tương lai trong đó các tàu chở hàng sẽ đi biển với số lượng thủy thủ tối thiểu (hoặc thậm chí là ảo). Tập đoàn công nghiệp Rolls Royce thậm chí đã phát triển một chiến lược tàu thông minh để định hình lại môi trường kinh doanh biển bằng cách khai thác sức mạnh của "dữ liệu lớn".

“Vận tải tự động là tương lai của ngành hàng hải. Như đột phá trong điện thoại thông minh, tàu thông minh sẽ cách mạng hóa thiết kế và hoạt động của tàu. ”- Chủ tịch của Rolls-Royce Marine, Mikael Makinen phát biểu.

Trong một sự hợp tác giữa nhà điều hành tàu kéo toàn cầu Svitzer và Rolls Royce năm 2017, Rolls Royce đã giới thiệu tàu chở hàng điều khiển từ xa đầu tiên trên thế giới. Chiếc Svitzer Hermod dài 28m có thể tự hoạt động hoàn toàn mà không cần phi hành đoàn. Trong bản demo, một con người chỉ huy con tàu từ một phòng điều khiển ở cảng Copenhagen. Bỏ neo tại bến cảng, rời bến, quay 360 °, và chuyển đến HQ Svitzer gần đó trước khi vào bến một lần nữa.

The Hermione Svitzer được trang bị hệ thống định vị động Rolls-Royce, cung cấp hệ thống điều khiển từ xa trên bo mạch với dữ liệu thời gian thực. Tàu cũng được trang bị một loạt các cảm biến IoT thu thập và kết hợp các đầu vào dữ liệu khác nhau (bao gồm các loại radar, camera hình ảnh HD, hệ thống cảm biến nhìn ban đêm và hệ thống cảm biến sống, hình ảnh nhiệt và LIDAR), cung cấp cho thuyền trưởng một sự hiểu biết sâu rộng về tàu và vị trí của nó.

Gần đây, Rolls Royce đã hợp tác với Google để sử dụng Cloud Machine Learning Engine trong đào tạo hệ thống phân loại đối tượng dựa trên AI để có thể phát hiện và theo dõi các vật thể bề mặt mà tàu có thể gặp phải trên biển. Và vì bước tiếp theo trong việc phát triển các tàu hoạt động tự động là cung cấp thông tin và tín hiệu cho các tàu khác — hầu hết trong số đó sẽ có thỉnh thoảng có thủy thủ — Rolls Royce cũng đang xem xét hệ thống nhận dạng giọng nói của Google. Một bước đột phá trong nhận dạng giọng nói sẽ cho phép các tàu không người lái phát hiện các thông điệp và gửi thông điệp đến các tàu chỉ huy bởi con người một cách tự động.

Các tàu tự trị như Hermod Svitzer có thể theo dõi tình trạng của mình, xác định và giao tiếp với môi trường xung quanh, đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu thông qua các cụm cảm biến quan trọng đối với các hoạt động tự động. Vì những chiếc tàu nguyên mẫu này không còn cần phải chứa một phi hành đoàn, chúng cũng có thể chở thêm hàng hóa, do đó giảm chi phí hoạt động.

Cảm biến của tàu và hệ thống thông minh đã được thử nghiệm với các nhà khai thác. Rolls Royce đang có kế hoạch đưa một đội tàu tự động vào hoạt động trong năm 2020. Về lâu dài, công ty đặt mục tiêu xây dựng một trung tâm điều khiển thuyền robot được điều hành chỉ với 7 đến 14 người, họ có thể theo dõi và kiểm soát toàn bộ đội tàu đi vòng quanh thế giới. Đây là tác phẩm nghệ thuật lấy cảm hứng từ Star Trek được giới thiệu ở Amsterdam năm ngoái.

Trong thập kỷ qua, Rolls Royce đã đầu tư vào việc chuyển đổi kỹ thuật số của ngành công nghiệp hàng hải, thành lập một Trung tâm phân tích thông minh ở Nauy và Trung tâm nghiên cứu & phát triển cho tàu tự lái ở Phần Lan. Có rất nhiều lý do để mong đợi những phát triển sáng tạo hơn nữa ttrong vận chuyển hàng hải.

Mỏ tương lai của Rio Tinto

The Hermier Svitzer là một ví dụ tốt về cách IoT định hình lại ngành công nghiệp nặng, nhưng Rolls Royce không phải là ví dụ duy nhất. Vào năm 2008, nhà khai thác mỏ khổng lồ của Úc, Rio Tinto, đã khởi động chương trình Mỏ của Tương lai. Tinto giới thiệu những chiếc xe tải chở hàng tự động hoàn toàn đầu tiên.

“Tôi mỉm cười khi nghe thấy sự vội vàng phát triển các phương tiện tự lái của Uber, Google và có lẽ mọi công ty xe hơi trên Trái Đất. Rio là công ty khai thác đầu tiên giới thiệu xe tải chở hàng hoàn toàn tự động vào năm 2008. ”- cựu giám đốc điều hành của Rio Tinto, Sam Walsh phát biểu tại một hội nghị hồi đầu năm nay.

Xe tải tự lái của Tinto hoạt động trong các mỏ lộ thiên rộng lớn, xa các điểm dịch vụ và bảo dưỡng gần nhất. Tất cả các lý do cho những chiếc xe tải được trang bị với các thiết bị IoT là cho phép tiên đoán bảo trì. Với các cảm biến này, công ty có thể theo dõi tình trạng của xe tải. Họ có thể giải quyết các vấn đề cơ học trước khi chúng ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống. Hệ thống IoT phức tạp này báo cáo tiết kiệm cho công ty 2 triệu đô la mỗi ngày mỗi lần ngừng hoạt động xảy ra. Đó là 730 triệu đô la mỗi năm. Và đây chỉ là một ví dụ về cách IoT định hình lại ngành công nghiệp nặng để tăng cường tiềm năng của con người.

Với 69 xe tải tự lái đang hoạt động, Rio Tinto hiện là chủ sở hữu và điều hành hệ thống vận tải tự trị lớn nhất. Nhưng việc theo đuổi sự đổi mới của công ty không dừng lại với những chiếc xe tải tự động. 10 năm trước, gã khổng lồ đã thông báo Dự án AutoHaul - chương trình tàu tự trị được thiết kế để vận chuyển quặng sắt đến các cơ sở cảng. Sau 3 năm gián đoạn gây ra bởi cuộc khủng hoảng tài chính toàn cầu, chương trình đã được tái khởi động vào năm 2011.

Các chuyến tàu tự lái của Rio, có tên AutoHauls, bắt đầu chạy ở chế độ tự đông vào đầu năm 2017. Hiện nay, khoảng 50% số km đường sắt được hoàn thành trong chế độ tự động (với tài xế trên tàu) và 90% sản lượng được nâng cao bởi AutoHaul. Trên thực tế, các AutoHauls được chứng minh là di chuyển nhanh hơn các tàu chạy bằng con người. Tại Hội nghị thượng đỉnh về dữ liệu và phân tích của Gartner năm nay tại Sydney, Giám đốc điều hành phát triển và đổi mới của Rio Tinto, Steve McIntosh nói rằng “trong các thử nghiệm gần đây, các đoàn tàu tự lái đã đưa sản phẩm đến cảng nhanh hơn gần 20% so với một đoàn tàu có người lái.” AutoHaul là một ví dụ tuyệt vời về cách IoT định hình lại ngành công nghiệp nặng và thúc đẩy chuyển đổi kỹ thuật số của các ngành kinh doanh cốt lõi của Tinto.

Hoạt động kinh doanh quặng sắt của Tinto bao gồm 16 mỏ, 200 đầu máy xe lửa, hơn 1.700km đường ray, 3 cảng, 3 nhà máy điện, và hệ thống thoát nước trải rộng trên diện tích của New South Wales. Tổng cộng các hoạt động của họ tạo ra 2,4 terabyte dữ liệu mỗi phút từ hàng trăm mẩu thiết bị di động và cảm biến. Triển khai IoT giúp cung cấp theo dõi tài sản theo thời gian thực và theo dõi tình trạng của các thiết bị tiện ích.

Để xử lý một loạt dữ liệu như vậy, công ty đã xây dựng một trung tâm hoạt động hiện đại, cách mạng hóa khái niệm khai thác mỏ. Nằm ở Perth, Úc, trung tâm điều khiển giống như NASA làm cho các mỏ, cảng và hệ thống đường sắt của công ty được vận hành từ một địa điểm duy nhất. 16 mỏ riêng biệt được tích hợp vào một hệ thống xử lý và hậu cần mỏ độc đáo: một mạng lưới công nghiệp IoT hiệu quả. Mạng được điều khiển bởi các nhà khai thác cách các mỏ cách đó 1.500 km.

Không còn nghi ngờ gì nữa, IoT đang định hình lại ngành công nghiệp nặng. Chúng ta nên chú ý đến sự phát triển của ngành công nghiệp này trong tương lai.