ارائه چارچوب جامع پیاده‌سازی اینترنت اشیاء صنعتی در صنایع پالایشگاهی- مورد مطالعه: پالایشگاه تهران
محورهای موضوعی :حسین جنگروی 1 , محمد فتحیان 2 , محمدرصا رسولي 3
1 - دانشگاه علم و صنعت
2 - دانشگاه علم و صنعت
3 - دانشگاه علم و صنعت ایران
کلید واژه: اینترنت اشیاء صنعتی, بلاکچین, سیستم‌های کنترل صنعتی, چارچوب, نسل چهارم صنعت,
چکیده مقاله :
پارادایم جدیدی در صنعت با عنوان نسل چهارم صنعت در حال شکل‌گیری است. پیاده‌سازی این تکنولوژی در صنایع، موجب توسعه‌ی فرصت‌های گسترده‌ای در صنعت خواهد شد. با این حال بهره‌برداری کردن از فرصت‌های مفروض در این تکنولوژی، مستلزم اجرای هدفمند اینترنت اشیاء صنعتی به عنوان یکی از اجزای نسل چهارم صنعت است. هدف این مقاله، طرح درک عمیق‌تر از نیازمندی‌ها و ابعاد مورد توجه پیاده‌سازی اینترنت اشیاء صنعتی است. چارچوب‌هایی که تا کنون ارائه شده است، عمدتا بصورت موردی برای یک لایه خاص از پیاده‌سازی یا یک بخش خاص از تکنولوژی است یا دیدگاه‌های مدیریتی و کسبوکار در نظر گرفته نشده است. هدف این مقاله، پرتو افکنی بر فرایند پیچیده‌ی پیاده‌سازی اینترنت اشیاء صنعتی به منظور بهره‌برداری از پتانسیل‌های بالقوه این تکنولوژی است. در این مقاله، با استفاده از مرور ادبیات روشمند چارچوب اولیه‌ای ارائه و طی طرح آن در پنل خبرگان و مصاحبه‌های اختصاصی، چارچوب اولیه اصلاح گردید. جامعه خبرگان از مدیران و متخصصان پالایشگاه تهران انتخاب گردید. همچنین به منظور بالا بردن اعتماد و امنیت این چارچوب، از تکنولوژی بلاکچین استفاده شده است. سپس به منظور تائید اعتبار چارچوب، از مصاحبه‌های ساخت‌یافته با استفاده از پرسشنامه تدوین شده حول نه معیار منتخب استفاده شد. این چارچوب در دوازده بخش که شامل لایه استراتژی، کسبوکار، کاربرد، عملکرد، پیاده‌سازی، مشتریان، تأمین‌کنندگان، شرکای کلیدی، بلاکچین، منابع کلیدی، مهارت‌ها و ابتکار عمل است در مقاله معرفی شده است. نوآوری این چارچوب پرداختن به جنبه‌های فنی، مدیریتی و کسبوکار پیاده‌سازی اینترنت اشیا صنعتی بوده و همچنین کاربردهای عملی نیز برای بلاکچین در نظر گرفته شده است.
The new manufacturing paradigm Industry 4.0 or Industrial Internet of Things refers to digitized and connected industrial value creation. This development is assumed to yield extensive industry-spanning opportunities. However, using these opportunities needs a targeted implementation of the IIoT. The goal of this study is to generate a deeper understanding of relevant implementation actions that need to be taken in IIoT. The frameworks that have been presented so far, have been mainly designed for a specific section of IIoT and management or business viewpoints have not been considered in them. So, the goal of this article is to shed light on complicated process of IIoT implementation to obtain the complete potential opportunity. At the first step, a beta version of practical implementation framework of IIoT is presented by means of systematic literature review. Then it presented in an expert panel which led to general recommendations. Besides, semi-structured in-depth interviews have been done as primary source comments on the first version of framework. After reforming the framework according to the recommendations, to validate it, the framework was presented to another expert population via a questionnaire in structured interviews. All interviews are transcribed and serve as text material to be examined according to the qualitative content analysis. This article develops a comprehensive framework providing necessary and effective actions to be taken when implementing digital and connected future industrial value creation. The framework included twelve sections which are strategy, business, usage, function, implementation, customers, suppliers, key partners, key resources, blockchain, skills and improvisation. For future work, the framework can be customized practically in an industrial plant or site.
Ahmed, E., I. Yaqoob, A. Gani, M. Imran and M. Guizani (2016). "Internet-of-things-based smart environments: state of the art, taxonomy, and open research challenges." IEEE Wireless Communications 23(5): 10-16.
Ananthram, S. and C. Chan (2013). "Challenges and strategies for global human resource executives: Perspectives from Canada and the United States." European Management Journal 31(3): 223-233.
Benioff, M. (2015). Industrial Internet of Things: Unleashing the Potential of Connected Products and Services, January.
Boyes, H., B. Hallaq, J. Cunningham and T. Watson (2018). "The industrial internet of things (IIoT): An analysis framework." Computers in Industry 101: 1-12.
Christensen, C. M. (2013). The innovator's dilemma: when new technologies cause great firms to fail, Harvard Business Review Press.
De Boer, L., E. Labro and P. Morlacchi (2001). "A review of methods supporting supplier selection." European journal of purchasing & supply management 7(2): 75-89.
Geng, H. (2017). "Internet of Things and Data Analytics in the Cloud with Innovation and Sustainability." The Internet of Things & Data Analytics Handbook: 3-28.
Gierej, S. (2017). "The framework of business model in the context of Industrial Internet of Things." Procedia Engineering 182: 206-212.
Gilchrist, A. (2016). Designing industrial internet systems. Industry 4.0, Springer: 87-118.
Hassanzadeh, A., S. Modi and S. Mulchandani (2015). Towards effective security control assignment in the Industrial Internet of Things. 2015 IEEE 2nd World Forum on Internet of Things (WF-IoT), IEEE.
Hermann, M., T. Pentek and B. Otto (2016). Design principles for industrie 4.0 scenarios. 2016 49th Hawaii international conference on system sciences (HICSS), IEEE.
Hilal, A. H. and S. S. Alabri (2013). "Using NVivo for data analysis in qualitative research." International interdisciplinary journal of education 2(2): 181-186.
Huh, S., S. Cho and S. Kim (2017). Managing IoT devices using blockchain platform. 2017 19th international conference on advanced communication technology (ICACT), IEEE.
Li, J.-Q., F. R. Yu, G. Deng, C. Luo, Z. Ming and Q. Yan (2017). "Industrial internet: A survey on the enabling technologies, applications, and challenges." IEEE Communications Surveys & Tutorials 19(3): 1504-1526.
Li, Y., M. Hou, H. Liu and Y. Liu (2012). "Towards a theoretical framework of strategic decision, supporting capability and information sharing under the context of Internet of Things." Information Technology and Management 13(4): 205-216.
Lin, S., B. Miller, J. Durand, G. Bleakley, A. Chigani, R. Martin, B. Murphy and M. Crawford (2017). "The industrial internet of things volume G1: reference architecture." Industrial Internet Consortium: 10-46.
Madakam, S., R. Ramaswamy and S. Tripathi (2015). "Internet of Things (IoT): A literature review." Journal of Computer and Communications 3(05): 164.
Maxwell, J. A. (2012). Qualitative research design: An interactive approach, Sage publications.
Nakamoto, S. (2008). "Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system,” http://bitcoin. org/bitcoin. pdf."
Ng, W. L. (2008). "An efficient and simple model for multiple criteria supplier selection problem." European journal of operational research 186(3): 1059-1067.
Nylén, D. and J. Holmström (2015). "Digital innovation strategy: A framework for diagnosing and improving digital product and service innovation." Business Horizons 58(1): 57-67.
Pavlou, P. A. and O. A. El Sawy (2010). "The “third hand”: IT-enabled competitive advantage in turbulence through improvisational capabilities." Information systems research 21(3): 443-471.
Pulkkis, G., J. Karlsson, M. Westerlund and Q. Hassan (2018). "Blockchain-based security solutions for iot systems." Internet of Things A to Z: Technologies and Applications 20180501.
Püschel, L., M. Röglinger and H. Schlott (2016). "What's in a smart thing? Development of a multi-layer taxonomy."
Qin, J., Y. Liu and R. Grosvenor (2016). "A categorical framework of manufacturing for industry 4.0 and beyond." Procedia Cirp 52: 173-178.
Rojko, A. (2017). "Industry 4.0 concept: background and overview." International Journal of Interactive Mobile Technologies (iJIM) 11(5): 77-90.
Rong, K., G. Hu, Y. Lin, Y. Shi and L. Guo (2015). "Understanding business ecosystem using a 6C framework in Internet-of-Things-based sectors." International Journal of Production Economics 159: 41-55.
Rozsa, V., M. Denisczwicz, M. L. Dutra, P. Ghodous, C. F. da Silva, N. Moayeri, F. Biennier and N. Figay (2016). An Application Domain-Based Taxonomy for IoT Sensors. ISPE TE.
Serpanos, D. and M. Wolf (2017). Internet-of-things (IoT) systems: architectures, algorithms, methodologies, Springer.
Teslya, N. and I. Ryabchikov (2017). Blockchain-based platform architecture for industrial IoT. 2017 21st Conference of Open Innovations Association (FRUCT), IEEE.
u Farooq, M., M. Waseem, S. Mazhar, A. Khairi and T. Kamal (2015). "A Review on Internet of Things (IoT)." International Journal of Computer Applications 113(1): 1-7.
Wan, J., S. Tang, Z. Shu, D. Li, S. Wang, M. Imran and A. V. Vasilakos (2016). "Software-defined industrial internet of things in the context of industry 4.0." IEEE Sensors Journal 16(20): 7373-7380.
Wang, K. (2016). "Intelligent predictive maintenance (IPdM) system–Industry 4.0 scenario." WIT Transactions on Engineering Sciences 113: 259-268.
Weber, C. A., J. R. Current and W. Benton (1991). "Vendor selection criteria and methods." European journal of operational research 50(1): 2-18.
Weick, K. E. (1998). "Introductory essay—Improvisation as a mindset for organizational analysis." Organization science 9(5): 543-555.
Whittemore, R., S. K. Chase and C. L. Mandle (2001). "Validity in qualitative research." Qualitative health research 11(4): 522-537.
Yaqoob, I., E. Ahmed, I. A. T. Hashem, A. I. A. Ahmed, A. Gani, M. Imran and M. Guizani (2017). "Internet of things architecture: Recent advances, taxonomy, requirements, and open challenges." IEEE wireless communications 24(3): 10-16.
Yin, R. (2009). Case Study Research: Design and Methods. Essential guide to qualitative methods in organizational research (Vol. 24(.
