Бъдещето на 5G, крайните компютри и Интернет на нещата върху печатни платки са ключови двигатели на Индустрия 4.0

Интернет на нещата (IOT) ще окаже влияние върху почти всички индустрии, но най-голямо ще има върху производствената индустрия. Всъщност Интернет на нещата има потенциала да трансформира традиционните линейни системи в динамични взаимосвързани системи и може да бъде най-голямата движеща сила за трансформацията на фабрики и други съоръжения.

Подобно на други индустрии, интернет на нещата в производствената индустрия и индустриалният интернет на нещата (IIoT) се стремят да бъдат реализирани чрез безжични връзки и технологии, които го поддържат. Днес Интернет на нещата разчита на ниска консумация на енергия и големи разстояния, а теснолентовият (NB) стандарт решава този проблем. Редакторът на PCB разбира, че NB връзките могат да поддържат много случаи на използване на IoT, включително детектори на събития, интелигентни кошчета за боклук и интелигентно измерване. Индустриалните приложения включват проследяване на активи, логистично проследяване, мониторинг на машини и др.

 

Но тъй като 5G връзките продължават да се изграждат в цялата страна, изцяло ново ниво на скорост, ефективност и производителност ще помогне да се отключат нови случаи на използване на IoT.

5G ще се използва за по-висока скорост на предаване на данни и изисквания за ултра ниска латентност. Всъщност доклад от 2020 г. на Bloor Research посочи, че бъдещето на 5G, периферните изчисления и Интернет на нещата са ключови двигатели на Индустрия 4.0.

Например, според доклад на MarketsandMarkets пазарът на интернет на нещата се очаква да нарасне от 68,8 милиарда щатски долара през 2019 г. до 98,2 милиарда щатски долара през 2024 г. Кои са основните фактори, които се очаква да стимулират пазара на интернет на нещата? По-напреднали полупроводници и електронно оборудване, както и по-широко използване на платформи за облачни изчисления – и двете ще бъдат движени от ерата на 5G.

От друга страна, според доклад на BloorResearch, ако няма 5G, ще има огромна мрежова празнина в реализацията на Industry 4.0 - не само в осигуряването на връзки за милиарди IoT устройства, но и по отношение на предаването и обработка на огромното количество данни, които ще бъдат генерирани.

Предизвикателството не е само честотната лента. Различните IoT системи ще имат различни мрежови изисквания. Някои устройства ще изискват абсолютна надеждност, където ниската латентност е от съществено значение, докато други случаи на употреба ще видят, че мрежата трябва да се справи с по-висока плътност на свързани устройства, отколкото сме виждали преди.

 

Например в производствено предприятие един прост сензор може един ден да събира и съхранява данни и да комуникира с шлюзово устройство, което съдържа логика на приложението. В други случаи може да се наложи да се събират данни от IoT сензори в реално време от сензори, RFID тагове, устройства за проследяване и дори по-големи мобилни телефони чрез 5G протокола.

С една дума: бъдещата 5G мрежа ще помогне за реализирането на голям брой IoT и IIoT случаи на използване и ползи в производствената индустрия. Гледайки напред, не се изненадвайте, ако видите тези пет случая на употреба да се променят с въвеждането на мощни, надеждни връзки и съвместими устройства в многоспектърната 5G мрежа, която в момента се изгражда.

Видимост на производствените активи

Чрез IoT/IIoT производителите могат да свържат производствено оборудване и други машини, инструменти и активи във фабрики и складове, предоставяйки на мениджърите и инженерите по-голяма видимост за производствените операции и всички проблеми, които могат да възникнат.

Проследяването на активи е ключова функция на Интернет на нещата. Той може лесно да локализира и наблюдава ключовите компоненти на производствените съоръжения. Очаквайте скоро компанията ще може да използва интелигентни сензори за автоматично проследяване на движението на частите по време на процеса на сглобяване. Чрез свързване на инструментите, използвани от операторите, към всяка машина, използвана в производството, мениджърът на завода може да получи изглед в реално време на продукцията.

Производителите могат да се възползват от тези по-високи нива на видимост във фабриката, за да идентифицират бързо и да разрешат тесните места чрез използването на данни, генерирани от таблата за управление и най-новия Интернет на нещата, за да помогнат за постигане на по-бързо и по-висококачествено производство.

Прогнозна поддръжка

Гарантирането, че оборудването на завода и другите активи са в добро работно състояние е основен приоритет на производителя. Повреда може да причини сериозни забавяния в производството, което от своя страна може да доведе до сериозни загуби при неочаквани ремонти или замени на оборудване и неудовлетвореност на клиентите поради забавяне или дори анулиране на поръчки. Поддържането на машината работеща може значително да намали оперативните разходи и да направи производствения процес по-гладък.

Чрез разполагане на безжични сензори на машини в цялата фабрика и след това свързване на тези сензори към интернет, мениджърите могат да разберат кога дадено устройство започва да се поврежда, преди то наистина да се повреди.

Нововъзникващите IoT системи, поддържани от безжична технология, могат да усетят предупредителни сигнали в оборудването и да изпратят данните на персонала по поддръжката, така че те да могат проактивно да ремонтират оборудването, като по този начин се избягват големи забавяния и разходи. В допълнение, фабриката за печатни платки вярва, че производителите също могат да се възползват от това, като потенциално по-безопасна фабрична среда и по-дълъг живот на оборудването.

подобряване на качеството на продукта

Представете си, че по време на целия производствен цикъл изпращането на висококачествени данни за критично състояние чрез сензори за околната среда за непрекъснато наблюдение на продуктите може да помогне на производителите да произвеждат продукти с по-добро качество.

Когато прагът на качеството е достигнат или условия като температура или влажност на въздуха не са подходящи за производството на храни или лекарства, сензорът може да предупреди ръководителя на цеха.

Управление и оптимизация на веригата за доставки

За производителите веригата на доставки става все по-сложна, особено когато те започнат да разширяват бизнеса си в световен мащаб. Нововъзникващият Интернет на нещата позволява на компаниите да наблюдават събития по цялата верига на доставки, осигурявайки достъп до данни в реално време чрез проследяване на активи като камиони, контейнери и дори отделни продукти.

Производителите могат да използват сензори за проследяване и наблюдение на инвентара, докато се движат от едно място на друго във веригата за доставки. Това включва транспортиране на консумативи, необходими за производството на продукта, както и доставка на готови продукти. Производителите могат да увеличат видимостта си в продуктовия инвентар, за да осигурят по-точна наличност на материали и графици за доставка на продукти до клиентите. Анализът на данните също може да помогне на компаниите да подобрят логистиката чрез идентифициране на проблемни области.

Цифров близнак

Появата на Интернет на нещата ще позволи на производителите да създават дигитални близнаци – виртуални копия на физически устройства или продукти, които производителите могат да използват за провеждане на симулации, преди действително да изградят и внедрят устройствата. Благодарение на непрекъснатия поток от данни в реално време, предоставен от Интернет на нещата, производителите могат да създадат цифров близнак на почти всеки тип продукт, което ще им позволи да откриват дефекти по-бързо и да прогнозират резултатите по-точно.

Това може да доведе до по-високо качество на продуктите и също така да намали разходите, тъй като продуктите не трябва да бъдат изтеглени, след като бъдат изпратени. Редакторът на платката научи, че данните, събрани от цифровите копия, позволяват на мениджърите да анализират как работи системата при различни условия на място.

Със серия от потенциални приложения всеки от тези пет потенциални случая на употреба може да революционизира производството. За да реализират пълното обещание на Индустрия 4.0, технологичните лидери в производствената индустрия трябва да разберат основните предизвикателства, които Интернет на нещата ще донесе и как бъдещето на 5G ще отговори на тези предизвикателства.