Internet věcí (IOT) bude mít dopad na téměř všechna průmyslová odvětví, ale největší vliv bude mít na zpracovatelský průmysl. Internet věcí má ve skutečnosti potenciál transformovat tradiční lineární systémy na dynamicky propojené systémy a může být největší hnací silou pro transformaci továren a dalších zařízení.

Stejně jako jiná odvětví se internet věcí ve zpracovatelském průmyslu a průmyslový internet věcí (IIoT) snaží realizovat prostřednictvím bezdrátových připojení a technologií, které jej podporují. Internet věcí dnes sází na nízkou spotřebu energie a dlouhé vzdálenosti a úzkopásmový (NB) standard tento problém řeší. Editor PCB chápe, že připojení NB mohou podporovat mnoho případů použití IoT, včetně detektorů událostí, inteligentních odpadkových košů a inteligentního měření. Průmyslové aplikace zahrnují sledování majetku, sledování logistiky, sledování strojů atd.

Ale jak se 5G připojení i nadále budují celostátně, zcela nová úroveň rychlosti, efektivity a výkonu pomůže odemknout nové případy využití internetu věcí.

5G bude použito pro vyšší přenosovou rychlost a požadavky na ultra nízkou latenci. Zpráva společnosti Bloor Research z roku 2020 ve skutečnosti poukázala na to, že budoucnost 5G, edge computingu a internetu věcí jsou klíčové hnací síly Průmyslu 4.0.

Například podle zprávy MarketsandMarkets se očekává, že trh IIoT poroste z 68,8 miliardy USD v roce 2019 na 98,2 miliardy USD v roce 2024. Jaké jsou hlavní faktory, které by měly pohánět trh IIoT? Pokročilejší polovodiče a elektronická zařízení, stejně jako větší využívání platforem cloud computingu – obě budou poháněny érou 5G.

Na druhou stranu, podle zprávy BloorResearch, pokud nebude 5G, vznikne v realizaci Průmyslu 4.0 obrovská síťová mezera – nejen v poskytování připojení pro miliardy IoT zařízení, ale také z hlediska přenosu a zpracování obrovského množství dat, která budou generována.

Výzvou není jen šířka pásma. Různé systémy IoT budou mít různé síťové požadavky. Některá zařízení budou vyžadovat absolutní spolehlivost, kde je nízká latence zásadní, zatímco jiné případy použití uvidí, že síť se musí vyrovnat s vyšší hustotou připojených zařízení, než jsme viděli dříve.

Například ve výrobním závodě může jednoduchý senzor jednoho dne shromažďovat a ukládat data a komunikovat se zařízením brány, které obsahuje aplikační logiku. V jiných případech může být nutné shromažďovat data ze senzorů IoT v reálném čase ze senzorů, RFID tagů, sledovacích zařízení a dokonce i větších mobilních telefonů prostřednictvím protokolu 5G.

Jedním slovem: budoucí síť 5G pomůže realizovat velké množství případů použití a přínosů IoT a IIoT ve výrobním průmyslu. Když se podíváte do budoucna, nebuďte překvapeni, když uvidíte, že se těchto pět případů použití posouvá se zavedením výkonných, spolehlivých připojení a kompatibilních zařízení v multispektrální síti 5G, která je v současné době ve výstavbě.

Viditelnost výrobních aktiv

Prostřednictvím IoT/IIoT mohou výrobci propojit výrobní zařízení a další stroje, nástroje a aktiva v továrnách a skladech a poskytnout manažerům a inženýrům lepší přehled o výrobních operacích a jakýchkoliv problémech, které mohou nastat.

Sledování aktiv je klíčovou funkcí internetu věcí. Dokáže snadno lokalizovat a monitorovat klíčové komponenty výrobních zařízení. Již brzy bude společnost moci používat chytré senzory k automatickému sledování pohybu dílů během procesu montáže. Připojením nástrojů používaných operátory k jakémukoli stroji používanému ve výrobě může manažer závodu získat přehled o výstupu výroby v reálném čase.

Výrobci mohou využít této vyšší úrovně viditelnosti v továrně k rychlé identifikaci a řešení úzkých míst pomocí dat generovaných řídicími panely a nejnovějším internetem věcí, které pomohou dosáhnout rychlejší a kvalitnější výroby.

Prediktivní údržba

Nejvyšší prioritou výrobce je zajistit, aby zařízení závodu a další majetek byly v dobrém provozním stavu. Porucha může způsobit vážná zpoždění ve výrobě, což zase může vést k vážným ztrátám při neočekávaných opravách nebo výměnách zařízení a nespokojenosti zákazníků v důsledku zpoždění nebo dokonce zrušení objednávek. Udržování stroje v chodu může výrazně snížit provozní náklady a usnadnit výrobní proces.

Nasazením bezdrátových senzorů na strojích v celé továrně a následným připojením těchto senzorů k internetu mohou manažeři zjistit, kdy zařízení začne selhávat, dříve než skutečně selže.

Rozvíjející se systémy internetu věcí podporované bezdrátovou technologií dokážou snímat varovné signály v zařízení a posílat data personálu údržby, aby mohli zařízení proaktivně opravit, čímž se vyhnou velkým zpožděním a nákladům. Kromě toho továrna na desky plošných spojů věří, že z toho mohou těžit i výrobci, jako je potenciálně bezpečnější tovární prostředí a delší životnost zařízení.

zlepšit kvalitu produktu

Představte si, že během celého výrobního cyklu může odesílání vysoce kvalitních dat o kritických stavech prostřednictvím senzorů prostředí za účelem nepřetržitého sledování produktů pomoci výrobcům vyrábět kvalitnější produkty.

Když je dosaženo prahu kvality nebo podmínky jako teplota nebo vlhkost vzduchu nejsou vhodné pro výrobu potravin nebo léků, může senzor upozornit vedoucí dílny.

Řízení a optimalizace dodavatelského řetězce

Pro výrobce je dodavatelský řetězec stále složitější, zvláště když začnou rozšiřovat své podnikání globálně. Vznikající internet věcí umožňuje společnostem monitorovat události v celém dodavatelském řetězci a poskytuje přístup k datům v reálném čase sledováním aktiv, jako jsou nákladní automobily, kontejnery a dokonce i jednotlivé produkty.

Výrobci mohou používat senzory ke sledování a monitorování zásob při jejich přesunu z jednoho místa na druhé v dodavatelském řetězci. To zahrnuje přepravu zásob potřebných k výrobě produktu a také dodání hotových výrobků. Výrobci mohou zvýšit svůj přehled o skladových zásobách produktů, aby zajistili přesnější dostupnost materiálu a harmonogramy expedice produktů zákazníkům. Analýza dat může také pomoci společnostem zlepšit logistiku identifikací problémových oblastí.

Digitální dvojče

Nástup internetu věcí umožní výrobcům vytvářet digitální dvojčata – virtuální kopie fyzických zařízení nebo produktů, které mohou výrobci použít ke spouštění simulací před samotným vytvořením a nasazením zařízení. Díky nepřetržitému toku dat v reálném čase poskytovaných internetem věcí mohou výrobci vytvořit digitální dvojče v podstatě jakéhokoli typu produktu, což jim umožní rychleji najít závady a přesněji předvídat výsledky.

To může vést k vyšší kvalitě produktů a také ke snížení nákladů, protože produkty nemusí být po odeslání staženy. Editor obvodové desky zjistil, že data shromážděná z digitálních replik umožňují manažerům analyzovat, jak systém funguje za různých podmínek na místě.

S řadou potenciálních aplikací může každý z těchto pěti potenciálních případů použití způsobit revoluci ve výrobě. Aby mohli technologickí lídři ve zpracovatelském průmyslu naplnit plný příslib Průmyslu 4.0, musí porozumět klíčovým výzvám, které internet věcí přinese, a tomu, jak bude budoucnost 5G na tyto výzvy reagovat.