Developing smart services by Internet of Things in manufacturing business

• Autorzy: Cedeño J. M. V. , Papinniemi J. , Hannola L. , Donoghue I.

Identyfikatory

DOI

10.17270/J.LOG.2018.268

Warianty tytułu

PL

Rozwój usług typu smart w obrębie Internetu rzeczy w branży produkcyjnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background: The aim of this study is to introduce a framework, which describes a customer-oriented approach for developing data-driven services by the Internet of Things (IoT), also known as "Smart Services" in manufacturing business. Methods: A literature review presents a background for IoT, data and digitalization of services, as well as the role of simulation technologies for the development process of Smart Services. For the empirical study, an agricultural tractor manufacturer case company was analyzed utilizing Customer Needs Assessment tools to determine the new service requirements. Results: The agricultural industry is also adopting the IoT related technologies to deliver services which are able to track crop environments in order to optimize crop yields and develop sustainable outcomes. The results obtained from the Need Interpretation Table and the Trace Matrix show that farmers need Smart Services to be able to connect their tractors and implements to the Internet for a better understanding of agricultural operations. They also demand a personalized everyday working plan based on data analyzed on previous work shifts. From the case company side, it is important to collect and analyze usage data, such as temperature, humidity and pressure of tractor environment, as well as data related to determine root causes and failure rates. Conclusion: The scientific contribution demonstrates the relationship between Product Lifecycle Management and IoT, and how it can leverage Smart Services. The practical contribution was based on the empirical study results by delivering smart service propositions in a tractor company, such as operation and remote failure tracking, showing customer demands for machine productivity, time saving and sustainable resource optimization.

PL

Wstęp: Celem pracy jest wprowadzenie struktury, opisującej, zorientowane na klienta, podejście do rozwoju usług związanych z Internetem rzeczy, określanych jako usługi typu smart w działalności produkcyjnej. Metody: W przeglądzie literatury zaprezentowano ideę Internetu rzeczy, usługi związane z digitalizacją jak również rolę technologii symulacji dla procesu rozwoju usług typu smart. W części empirycznej, na podstawie przykładu producenta ciągników rolniczych określono zapotrzebowanie na nowe usługi poprzez zastosowanie narzędzia oceny potrzeb klienta. Wyniki: Technologie oparte na Internecie rzeczy zostały zaadaptowane również w przemyśle rolniczym w celu dostarczania usług umożliwiających śledzenie środowiska uprawianych plonów e celu optymalizacji uzyskiwanych plonów uprawianych zgodnie z zaleceniami gospodarki zrównoważonej. Wyniki otrzymane z tabeli analizy potrzeb oraz matrycy śledzącej wskazuje na zapotrzebowanie wśród rolników na usługi typu smart w celu lepszego wykorzystania swoich maszyn w różnych pracach związanych z rolnictwem. Oczekiwana była również przez nich dostępność codziennego planu roboczego opartego na analizowanych danych oraz wcześniej wykonywanych pracach. Z punktu widzenia tego typu przedsiębiorstwa, istotne jest zbieranie oraz analiza takich danych jak temperatura, wilgotność i ciśnienie otoczenia, w którym pracuje ciągnik jak również danych dotyczących wypadków i awarii. Wnioski: Wykazano zależność pomiędzy zarządzaniem cyklem życia produktu a Internetem rzeczy oraz jego wpływu na usługi typu smart. Praktycznym rozwiązaniem było przygotowanie propozycji wdrożenia tego usług typu smart w analizowanym przedsiębiorstwie, takich jak śledzenie operacji oraz awarii, określanie zapotrzebowania na wydajność maszyn, oszczędność czasu oraz optymalizacja zasobów uwzględniająca rozwój zrównoważony.

Słowa kluczowe

EN

industrial product service systems; product life cycle management; Internet of things; smart services; customer needs assessment

PL

systemy przemysłowe; systemy produkcyjne; systemy usługowe; zarządzanie cyklem życia produktu; Internet rzeczy; usługi typu smart; ocena potrzeb klienta

• Wydawca: Wyższa Szkoła Logistyki
• Czasopismo: LogForum
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 14, no. 1
• Strony: 59--71
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Cedeño J. M. V.

• Lappeenranta University of Technology, School of Business and Management, Skinnarilankatu 34, 53850 Lappeenranta, Finland

autor

Papinniemi J.

• Lappeenranta University of Technology, School of Business and Management, Skinnarilankatu 34, 53850 Lappeenranta, Finland

autor

Hannola L.

• Lappeenranta University of Technology, School of Business and Management, Skinnarilankatu 34, 53850 Lappeenranta, Finland

autor

Donoghue I.

• Lappeenranta University of Technology, School of Business and Management, Skinnarilankatu 34, 53850 Lappeenranta, Finland

Bibliografia

• 1. Abramovici M., Göbel J.C., Neges M., 2015. 'Smart Engineering as Enabler for the 4th Industrial Revolution'. In: M. Faithi (ed.). Integrated Systems: Innovations and Applications. Switzerland: Springer International Publishing, 163-170.
• 2. Aurich J.C., Fuchs C. Wagenknecht C., 2006. 'Life cycle oriented design of technical Product-Service Systems'. Journal of Cleaner Production, 14(17), 1480-1494. http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2006.01.019
• 3. Baines T., Lightfoot H., Benedettini O., Kay J., 2009. 'The servitization of manufacturing: A review of literature and reflection on future challenges'. Journal of Manufacturing Technology Management, 20(5), 547-567. http://dx.doi.org/10.1108/17410380910960984
• 4. Bras B., 2009. 'Sustainability and product life cycle management - issues and challenges'. International Journal of Product Lifecycle Management, 4, 23-48. http://dx.doi.org/10.1504/IJPLM.2009.031665
• 5. CERP-IoT Cluster, 2009. Available at: http://www.rfid-in-action.eu/cerp-iot (Accessed: 5th May 2016).
• 6. Främling K., Holmström J., Loukkola J., Nyman J. Kaustell A., 2013. 'Sustainable PLM through intelligent Products'. Engineering Applications of Artificial Intelligence, 26, 789-799. http://dx.doi.org/10.1016/j.engappai.2012.08.012
• 7. Gelbmann U., Hammerl B., 2015. 'Integrative re-use systems as innovative business models for devising sustainable product-service-systems'. Journal of Cleaner Production, 97, 50-60. http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2014.01.104
• 8. Goedkoop M., van Halen C., te Riele H., Rommens P., 1999. 'Product Service Systems'. Ecological and Economic Basics.
• 9. Gomez J., Huete J.F., Hoyos O., Perez L., Grigori D., 2013. 'Interaction System Based on Internet of Things as Support for Education'. Procedia Computer Science, 21, 132-139. http://dx.doi.org/10.1016/j.procs.2013.09.019
• 10. Gomez M., Baxter D., Roy R. Kalta M., 2009. 'Through-Life Integration Using PLM'. In: Competitive design: proceedings of the 19th CIRP design conference, United Kingdom: Cranfield, 155-162.
• 11. Herterich M., Uebernickel F., Brenner W., 2015. 'The Impact of Cyber-Physical Systems on Industrial Services in Manufacturing'. Procedia CIRP, 30, 323-328. http://dx.doi.org/10.1016/j.procir.2015.02.110
• 12. Hirsjarvi S., Hurme H., 2004. Theme interview - the theory and practice of theme interview (in Finnish), Yliopistopaino, Helsinki, 2004.
• 13. Hu X., 2015. 'Dynamic Data-Driven Simulation: Connecting Real-Time Data with Simulation'. In: Yilmaz L. (ed.). Concepts and Methodologies for Modeling and Simulation. Switzerland: Springer International, 67-84.
• 14. Kagermann H., 2015. 'Change Through Digitalization - Value Creation in the Age of Industry 4.0'. In: Albach H. et al. (Eds.). Management of Permanent Change. Wiesbaden: Springer Fachmedien, 23-45.
• 15. Kärkkäinen H., Piippo P., Salli M., Tuominen M., Heinonen J., 2004. 'From Customer Needs into Successful Product and Service Innovations'. Lappeenranta University of Technology: Department of Industrial Engineering and Management.
• 16. Kiritsis D., 2011. 'Closed-loop PLM for intelligent products in the era of the Internet of Things'. Computer Aided-Design, 43, 479-501. http://dx.doi.org/10.1016/j.cad.2010.03.002Get
• 17. Lightfoot B., Baines T., Smart P., 2013. 'The Servitization of Manufacturing: 'A Systematic Literature Review of Interdependent Trends'. International Journal of Operations and Production Management, 33, 1408-1434. http://dx.doi.org/10.1108/IJOPM-07-2010-0196
• 18. MacDougall W., 2014. Industrie 4.0: Smart Manufacturing for the Future. Berlin: Germany Trade and Invest.
• 19. Mevea, 2016. Virtual Prototyping and Product Development. [ONLINE] Available at: http://mevea.com/solutions/virtualprototyping/. [Accessed 25 May 2016].
• 20. Mikusz M., 2014. 'Towards an Understanding of Cyber-Physical Systems as Industrial Software-Product-Service Systems'. Procedia CIRP, 16, 385-389. http://dx.doi.org/10.1016/j.procir.2014.02.025
• 21. Möller K., Rajala A., Svahn S., 2005. 'Strategic Business Nets - Their Type and Management'. Journal of Business Research, 58(9), 1274-1284. http://dx.doi.org/10.1016/j.jbusres.2003.05.002
• 22. Muegge S., 2011. 'Business Ecosystems as Institutions of Participation: A Systems Perspective on Community-Developed Platforms'. Technology Innovation Management Review, 1(2), 4-13.
• 23. Pankakoski H., 2015. Industrial internet changes the way we approach a machine, Available at: http://industrialinternetnow.com/industrialinternet-changes-the-way-we-approach-amachine/ (Accessed: 20th April 2016).
• 24. Parida V., Rönnberg D., Wincent J., Kohtamäki M., 2014. 'Mastering the Transition to Product-Service Provision: Insights into Business Models, Learning Activities, and Capabilities'. Research-Technology Management, May-June, 44-52. http://dx.doi.org/abs/10.5437/08956308X5703227
• 25. Reim W., Parida V. Örtqvist D., 2015. 'Product - Service Systems (PSS) business models and tactics - a systematic literature review'. Journal of Cleaner Production, 97, 61-75. http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2014.07.003Get
• 26. Seliger G., 2007. 'Nachhaltige industrielle Wertschöpfungsnetze, Tagungsband 12'. Produktionstechnisches Kolloquium PTK 2007.
• 27. Stock T., Seliger G., 2016. 'Opportunities of Sustainable Manufacturing in Industry 4.0'. Procedia CIRP, 40, 536-541. http://dx.doi.org/10.1016/j.procir.2016.01.129
• 28. Terzi S., Panetto H., Morel G., Garetti M., 2007. 'A holonic metamodel for product traceability in PLM'. International Journal of Product Lifecycle Management, 2(3), 253-289. http://dx.doi.org/abs/10.1504/IJPLM.2007.016292
• 29. Tukker A., 2004. 'Eight types of productservice system: eight ways to sustainability? Experiences from SusProNet'. Business Strategy Environment, 13(4), 246-260. http://dx.doi.org/10.1002/bse.414
• 30. Verdugo Cedeno J., 2016. 'Developing smart services by Internet of Things in Manufacturing Business', GMIT thesis, Lappeenranta University of Technology, Lappeenranta.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).