Το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IOT) θα έχει αντίκτυπο σε όλες σχεδόν τις βιομηχανίες, αλλά θα έχει τον μεγαλύτερο αντίκτυπο στη μεταποιητική βιομηχανία. Στην πραγματικότητα, το Διαδίκτυο των Πραγμάτων έχει τη δυνατότητα να μετατρέψει τα παραδοσιακά γραμμικά συστήματα σε δυναμικά διασυνδεδεμένα συστήματα και μπορεί να είναι η μεγαλύτερη κινητήρια δύναμη για τον μετασχηματισμό των εργοστασίων και άλλων εγκαταστάσεων.

Όπως και άλλοι κλάδοι, το Διαδίκτυο των Πραγμάτων στον κατασκευαστικό κλάδο και το Industrial Internet of Things (IIoT) προσπαθούν να υλοποιηθούν μέσω ασύρματων συνδέσεων και τεχνολογιών που το υποστηρίζουν. Σήμερα, το Διαδίκτυο των πραγμάτων βασίζεται στη χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και στις μεγάλες αποστάσεις, και το πρότυπο στενής ζώνης (NB) λύνει αυτό το πρόβλημα. Ο επεξεργαστής PCB κατανοεί ότι οι συνδέσεις NB μπορούν να υποστηρίξουν πολλές περιπτώσεις χρήσης IoT, συμπεριλαμβανομένων ανιχνευτών συμβάντων, έξυπνων κάδους απορριμμάτων και έξυπνης μέτρησης. Οι βιομηχανικές εφαρμογές περιλαμβάνουν την παρακολούθηση περιουσιακών στοιχείων, την παρακολούθηση logistics, την παρακολούθηση μηχανών κ.λπ.

Ωστόσο, καθώς οι συνδέσεις 5G συνεχίζουν να δημιουργούνται σε εθνικό επίπεδο, ένα εντελώς νέο επίπεδο ταχύτητας, αποτελεσματικότητας και απόδοσης θα βοηθήσει να ξεκλειδωθούν νέες περιπτώσεις χρήσης IoT.

Το 5G θα χρησιμοποιηθεί για υψηλότερο ρυθμό μετάδοσης δεδομένων και απαιτήσεις εξαιρετικά χαμηλού λανθάνοντος χρόνου. Στην πραγματικότητα, μια έκθεση του 2020 από την Bloor Research επεσήμανε ότι το μέλλον του 5G, οι υπολογιστές αιχμής και το Διαδίκτυο των πραγμάτων είναι βασικοί μοχλοί του Industry 4.0.

Για παράδειγμα, σύμφωνα με έκθεση της MarketsandMarkets, η αγορά IIoT αναμένεται να αυξηθεί από 68,8 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2019 σε 98,2 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2024. Ποιοι είναι οι κύριοι παράγοντες που αναμένεται να οδηγήσουν την αγορά του ΙΙοΤ; Πιο προηγμένοι ημιαγωγοί και ηλεκτρονικός εξοπλισμός, καθώς και περισσότερη χρήση πλατφορμών υπολογιστικού νέφους - και τα δύο θα οδηγηθούν από την εποχή του 5G.

Από την άλλη πλευρά, σύμφωνα με έκθεση του BloorResearch, εάν δεν υπάρχει 5G, θα υπάρχει τεράστιο κενό δικτύου στην υλοποίηση του Industry 4.0 - όχι μόνο όσον αφορά την παροχή συνδέσεων για δισεκατομμύρια συσκευές IoT, αλλά και όσον αφορά τη μετάδοση και επεξεργασία του τεράστιου όγκου δεδομένων που θα δημιουργηθούν.

Η πρόκληση δεν είναι μόνο το εύρος ζώνης. Διαφορετικά συστήματα IoT θα έχουν διαφορετικές απαιτήσεις δικτύου. Ορισμένες συσκευές θα απαιτούν απόλυτη αξιοπιστία, όπου η χαμηλή καθυστέρηση είναι απαραίτητη, ενώ άλλες περιπτώσεις χρήσης θα δουν ότι το δίκτυο πρέπει να αντιμετωπίσει μεγαλύτερη πυκνότητα συνδεδεμένων συσκευών από ό,τι έχουμε δει στο παρελθόν.

Για παράδειγμα, σε ένα εργοστάσιο παραγωγής, ένας απλός αισθητήρας μπορεί μια μέρα να συλλέγει και να αποθηκεύει δεδομένα και να επικοινωνεί με μια συσκευή πύλης που περιέχει λογική εφαρμογής. Σε άλλες περιπτώσεις, τα δεδομένα αισθητήρων IoT μπορεί να χρειαστεί να συλλεχθούν σε πραγματικό χρόνο από αισθητήρες, ετικέτες RFID, συσκευές παρακολούθησης και ακόμη μεγαλύτερα κινητά τηλέφωνα μέσω του πρωτοκόλλου 5G.

Με μια λέξη: το μελλοντικό δίκτυο 5G θα βοηθήσει στην υλοποίηση ενός μεγάλου αριθμού περιπτώσεων χρήσης IoT και IIoT και πλεονεκτημάτων στον κατασκευαστικό κλάδο. Κοιτάζοντας το μέλλον, μην εκπλαγείτε αν δείτε αυτές τις πέντε περιπτώσεις χρήσης να αλλάζουν με την εισαγωγή ισχυρών, αξιόπιστων συνδέσεων και συμβατών συσκευών στο δίκτυο 5G πολλαπλού φάσματος που βρίσκεται επί του παρόντος υπό κατασκευή.

Ορατότητα παραγωγικών περιουσιακών στοιχείων

Μέσω του IoT/IIoT, οι κατασκευαστές μπορούν να συνδέσουν τον εξοπλισμό παραγωγής και άλλα μηχανήματα, εργαλεία και περιουσιακά στοιχεία σε εργοστάσια και αποθήκες, παρέχοντας στους διευθυντές και τους μηχανικούς μεγαλύτερη ορατότητα στις παραγωγικές λειτουργίες και σε τυχόν ζητήματα που μπορεί να προκύψουν.

Η παρακολούθηση περιουσιακών στοιχείων είναι μια βασική λειτουργία του Διαδικτύου των πραγμάτων. Μπορεί εύκολα να εντοπίσει και να παρακολουθήσει τα βασικά στοιχεία των εγκαταστάσεων παραγωγής. Σύντομα, η εταιρεία θα μπορεί να χρησιμοποιεί έξυπνους αισθητήρες για να παρακολουθεί αυτόματα την κίνηση των εξαρτημάτων κατά τη διαδικασία συναρμολόγησης. Συνδέοντας τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται από τους χειριστές σε οποιοδήποτε μηχάνημα που χρησιμοποιείται στην παραγωγή, ο διευθυντής του εργοστασίου μπορεί να αποκτήσει μια προβολή σε πραγματικό χρόνο της παραγωγής παραγωγής.

Οι κατασκευαστές μπορούν να επωφεληθούν από αυτά τα υψηλότερα επίπεδα ορατότητας στο εργοστάσιο για να εντοπίζουν γρήγορα και να επιλύουν τα σημεία συμφόρησης μέσω της χρήσης δεδομένων που δημιουργούνται από πίνακες εργαλείων και το πιο πρόσφατο Internet of Things για να βοηθήσουν στην επίτευξη ταχύτερης και υψηλότερης ποιότητας παραγωγής.

Προγνωστική συντήρηση

Η διασφάλιση του εξοπλισμού της εγκατάστασης και των άλλων περιουσιακών στοιχείων σε καλή κατάσταση λειτουργίας είναι η κορυφαία προτεραιότητα του κατασκευαστή. Μια αστοχία μπορεί να προκαλέσει σοβαρές καθυστερήσεις στην παραγωγή, οι οποίες με τη σειρά τους μπορεί να οδηγήσουν σε σοβαρές απώλειες σε απροσδόκητες επισκευές ή αντικαταστάσεις εξοπλισμού και δυσαρέσκεια των πελατών λόγω καθυστερήσεων ή ακόμα και ακύρωσης παραγγελιών. Η διατήρηση της μηχανής σε λειτουργία μπορεί να μειώσει σημαντικά το λειτουργικό κόστος και να κάνει τη διαδικασία παραγωγής πιο ομαλή.

Με την ανάπτυξη ασύρματων αισθητήρων σε μηχανήματα σε όλο το εργοστάσιο και, στη συνέχεια, τη σύνδεση αυτών των αισθητήρων στο Διαδίκτυο, οι διαχειριστές μπορούν να ανακαλύψουν πότε μια συσκευή αρχίζει να αποτυγχάνει προτού να αποτύχει πραγματικά.

Τα αναδυόμενα συστήματα IoT που υποστηρίζονται από ασύρματη τεχνολογία μπορούν να ανιχνεύσουν προειδοποιητικά σήματα στον εξοπλισμό και να στείλουν τα δεδομένα στο προσωπικό συντήρησης, ώστε να μπορούν να επισκευάσουν προληπτικά τον εξοπλισμό, αποφεύγοντας έτσι μεγάλες καθυστερήσεις και κόστη. Επιπλέον, το εργοστάσιο πλακέτας κυκλωμάτων πιστεύει ότι οι κατασκευαστές μπορούν επίσης να επωφεληθούν από αυτό, όπως ένα δυνητικά ασφαλέστερο εργοστασιακό περιβάλλον και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού.

βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων

Φανταστείτε ότι κατά τη διάρκεια ολόκληρου του κύκλου παραγωγής, η αποστολή υψηλής ποιότητας δεδομένων κρίσιμης κατάστασης μέσω περιβαλλοντικών αισθητήρων για τη συνεχή παρακολούθηση των προϊόντων μπορεί να βοηθήσει τους κατασκευαστές να παράγουν προϊόντα καλύτερης ποιότητας.

Όταν επιτευχθεί το όριο ποιότητας ή συνθήκες όπως η θερμοκρασία ή η υγρασία του αέρα δεν είναι κατάλληλες για την παραγωγή τροφίμων ή φαρμάκων, ο αισθητήρας μπορεί να ειδοποιήσει τον προϊστάμενο του συνεργείου.

Διαχείριση και βελτιστοποίηση εφοδιαστικής αλυσίδας

Για τους κατασκευαστές, η αλυσίδα εφοδιασμού γίνεται όλο και πιο περίπλοκη, ειδικά όταν αρχίζουν να επεκτείνουν τις δραστηριότητές τους παγκοσμίως. Το αναδυόμενο Διαδίκτυο των Πραγμάτων δίνει τη δυνατότητα στις εταιρείες να παρακολουθούν συμβάντα σε όλη την αλυσίδα εφοδιασμού, παρέχοντας πρόσβαση σε δεδομένα σε πραγματικό χρόνο παρακολουθώντας περιουσιακά στοιχεία όπως φορτηγά, εμπορευματοκιβώτια, ακόμη και μεμονωμένα προϊόντα.

Οι κατασκευαστές μπορούν να χρησιμοποιούν αισθητήρες για να παρακολουθούν και να παρακολουθούν το απόθεμα καθώς μετακινούνται από τη μια τοποθεσία στην άλλη στην αλυσίδα εφοδιασμού. Αυτό περιλαμβάνει τη μεταφορά των προμηθειών που απαιτούνται για την παραγωγή του προϊόντος, καθώς και την παράδοση των τελικών προϊόντων. Οι κατασκευαστές μπορούν να αυξήσουν την προβολή τους στο απόθεμα προϊόντων για να παρέχουν ακριβέστερη διαθεσιμότητα υλικού και χρονοδιαγράμματα για την αποστολή προϊόντων στους πελάτες. Η ανάλυση των δεδομένων μπορεί επίσης να βοηθήσει τις εταιρείες να βελτιώσουν τα logistics εντοπίζοντας προβληματικές περιοχές.

Ψηφιακό δίδυμο

Η έλευση του Διαδικτύου των Πραγμάτων θα επιτρέψει στους κατασκευαστές να δημιουργήσουν ψηφιακά δίδυμα —εικονικά αντίγραφα φυσικών συσκευών ή προϊόντων που οι κατασκευαστές μπορούν να χρησιμοποιήσουν για να εκτελέσουν προσομοιώσεις πριν κατασκευάσουν και αναπτύξουν πραγματικά τις συσκευές. Λόγω της συνεχούς ροής δεδομένων σε πραγματικό χρόνο που παρέχονται από το Internet of Things, οι κατασκευαστές μπορούν να δημιουργήσουν ένα ψηφιακό δίδυμο βασικά οποιουδήποτε τύπου προϊόντος, το οποίο θα τους επιτρέψει να βρίσκουν ελαττώματα πιο γρήγορα και να προβλέψουν τα αποτελέσματα με μεγαλύτερη ακρίβεια.

Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε προϊόντα υψηλότερης ποιότητας και επίσης να μειώσει το κόστος, επειδή τα προϊόντα δεν χρειάζεται να ανακληθούν μετά την αποστολή τους. Ο συντάκτης της πλακέτας κυκλώματος έμαθε ότι τα δεδομένα που συλλέγονται από τα ψηφιακά αντίγραφα επιτρέπουν στους διαχειριστές να αναλύουν πώς λειτουργεί το σύστημα υπό διάφορες συνθήκες επί τόπου.

Με μια σειρά από πιθανές εφαρμογές, καθεμία από αυτές τις πέντε πιθανές περιπτώσεις χρήσης μπορεί να φέρει επανάσταση στην κατασκευή. Προκειμένου να πραγματοποιήσουν πλήρως την υπόσχεση του Industry 4.0, οι ηγέτες της τεχνολογίας στη μεταποιητική βιομηχανία πρέπει να κατανοήσουν τις βασικές προκλήσεις που θα φέρει το Διαδίκτυο των πραγμάτων και πώς το μέλλον του 5G θα ανταποκριθεί σε αυτές τις προκλήσεις.