5G tulevik, äärte andmetöötlus ja asjade internet PCB-plaatidel on tööstus 4.0 peamised tõukejõud

Asjade internet (IOT) avaldab mõju peaaegu kõikidele tööstusharudele, kuid kõige enam avaldab see töötlevat tööstust. Tegelikult on asjade internetil potentsiaal muuta traditsioonilised lineaarsed süsteemid dünaamilisteks omavahel ühendatud süsteemideks ning see võib olla tehaste ja muude rajatiste ümberkujundamise suurim liikumapanev jõud.

Sarnaselt teiste tööstusharudega püüavad asjade internet töötlevas tööstuses ja tööstuslik asjade internet (IIoT) realiseerida traadita ühenduste ja seda toetavate tehnoloogiate kaudu. Tänapäeval tugineb asjade internet väikesele energiatarbimisele ja pikale vahemaale ning kitsariba (NB) standard lahendab selle probleemi. PCB-redaktor mõistab, et NB-ühendused võivad toetada paljusid asjade Interneti kasutusjuhtumeid, sealhulgas sündmuste detektoreid, nutikaid prügikaste ja nutikaid mõõtmisi. Tööstuslikud rakendused hõlmavad varade jälgimist, logistika jälgimist, masinate jälgimist jne.

 

Kuid kuna 5G-ühenduste ehitamine jätkub üleriigiliselt, aitab täiesti uus kiiruse, tõhususe ja jõudluse tase avada uusi IoT kasutusjuhtumeid.

5G-d kasutatakse suurema andmeedastuskiiruse ja ülimadala latentsusaja nõuete jaoks. Tegelikult osutas Bloor Researchi 2020. aasta aruanne sellele, et 5G tulevik, äärearvuti ja asjade internet on tööstus 4.0 peamised tõukejõud.

Näiteks MarketsandMarketsi aruande kohaselt peaks IIoT turg kasvama 68,8 miljardilt USA dollarilt 2019. aastal 98,2 miljardile USA dollarile 2024. aastal. Millised on peamised tegurid, mis eeldatavasti IIoT turgu mõjutavad? Täiustatud pooljuhid ja elektroonikaseadmed, samuti pilvandmetöötlusplatvormide suurem kasutamine – mõlemat juhib 5G ajastu.

Teisest küljest tekib BloorResearchi raporti kohaselt 5G puudumisel tööstus 4.0 realiseerimisel tohutu võrgulünk – mitte ainult miljarditele asjade Interneti-seadmetele ühenduste pakkumises, vaid ka edastamises ja tohutu hulga genereeritavate andmete töötlemine.

Väljakutse pole ainult ribalaius. Erinevatel asjade Interneti-süsteemidel on erinevad võrgunõuded. Mõned seadmed nõuavad absoluutset töökindlust, mille puhul on oluline madal latentsusaeg, samas kui teistel kasutusjuhtudel on näha, et võrk peab hakkama saama suurema tihedusega ühendatud seadmetega, kui oleme varem näinud.

 

Näiteks tootmisettevõttes võib lihtne andur ühel päeval koguda ja salvestada andmeid ning suhelda rakendusloogikat sisaldava lüüsiseadmega. Muudel juhtudel võib tekkida vajadus koguda IoT andurite andmeid reaalajas anduritelt, RFID-märgenditelt, jälgimisseadmetelt ja isegi suurematelt mobiiltelefonidelt 5G-protokolli kaudu.

Ühesõnaga: tulevane 5G võrk aitab realiseerida suurt hulka IoT ja IIoT kasutusjuhtumeid ja eeliseid töötlevas tööstuses. Tulevikku vaadates ärge olge üllatunud, kui näete, et need viis kasutusjuhtumit muutuvad koos võimsate, töökindlate ühenduste ja ühilduvate seadmete kasutuselevõtuga praegu ehitatavas mitmespektrilises 5G võrgus.

Tootmisvarade nähtavus

IoT/IIoT kaudu saavad tootjad ühendada tootmisseadmeid ja muid masinaid, tööriistu ja varasid tehastes ja ladudes, pakkudes juhtidele ja inseneridele paremat ülevaadet tootmistoimingutest ja võimalikest probleemidest.

Varade jälgimine on asjade Interneti põhifunktsioon. See suudab hõlpsasti leida ja jälgida tootmisrajatiste põhikomponente. Peagi saab ettevõte kasutada nutikaid andureid, et jälgida automaatselt osade liikumist monteerimisprotsessi ajal. Ühendades operaatorite kasutatavad tööriistad mis tahes tootmises kasutatava masinaga, saab tehase juht saada reaalajas ülevaate toodangust.

Tootjad saavad kasutada tehases paremat nähtavuse taset, et kiiresti tuvastada ja lahendada kitsaskohad, kasutades armatuurlaudade ja uusima asjade Interneti abil loodud andmeid, et aidata saavutada kiiremat ja kvaliteetsemat tootmist.

Ennustav hooldus

Tehase seadmete ja muude varade hea töökorra tagamine on tootja esmatähtis. Rike võib põhjustada tõsiseid viivitusi tootmises, mis omakorda võib põhjustada tõsiseid kaotusi ootamatute seadmete remondi või asendamise korral ning klientide rahulolematust hilinemise või isegi tellimuste tühistamise tõttu. Masina töös hoidmine võib oluliselt vähendada tegevuskulusid ja muuta tootmisprotsessi sujuvamaks.

Rakendades traadita andureid masinatele kogu tehases ja ühendades need andurid seejärel Internetti, saavad juhid teada saada, millal seade hakkab rikki minema, enne kui see tegelikult ebaõnnestub.

Traadita tehnoloogiaga toetatud arenevad IoT-süsteemid suudavad tajuda seadmetes olevaid hoiatussignaale ja saata andmed hoolduspersonalile, et nad saaksid seadmeid ennetavalt parandada, vältides sellega suuri viivitusi ja kulusid. Lisaks usub trükkplaatide tehas, et sellest saavad kasu ka tootjad, näiteks potentsiaalselt turvalisem tehasekeskkond ja pikem seadmete eluiga.

parandada toote kvaliteeti

Kujutage ette, et kogu tootmistsükli jooksul kvaliteetsete kriitilise seisundi andmete saatmine keskkonnaandurite kaudu toodete pidevaks jälgimiseks võib aidata tootjatel toota parema kvaliteediga tooteid.

Kui kvaliteedilävi on saavutatud või sellised tingimused nagu õhutemperatuur või -niiskus ei sobi toidu või ravimite tootmiseks, võib andur töökoja juhendajat hoiatada.

Tarneahela juhtimine ja optimeerimine

Tootjate jaoks muutub tarneahel üha keerulisemaks, eriti kui nad hakkavad oma äritegevust globaalselt laiendama. Arenev asjade Internet võimaldab ettevõtetel jälgida sündmusi kogu tarneahelas, pakkudes juurdepääsu reaalajas andmetele, jälgides selliseid varasid nagu veokid, konteinerid ja isegi üksikud tooted.

Tootjad saavad andurite abil jälgida ja jälgida varude liikumist tarneahelas ühest kohast teise. See hõlmab nii toote tootmiseks vajalike tarvikute transporti kui ka valmistoodete kohaletoimetamist. Tootjad saavad suurendada oma nähtavust tootevarudes, et pakkuda täpsemat materjalide saadavust ja toodete klientidele tarnimise ajakavasid. Samuti võib andmete analüüs aidata ettevõtetel parandada logistikat, tuvastades probleemsed valdkonnad.

Digitaalne kaksik

Asjade Interneti tulek võimaldab tootjatel luua digitaalseid kaksikuid – füüsiliste seadmete või toodete virtuaalseid koopiaid, mida tootjad saavad kasutada simulatsioonide käivitamiseks enne seadmete ehitamist ja kasutuselevõttu. Tänu asjade interneti pakutavale reaalajas andmete pidevale liikumisele saavad tootjad luua põhimõtteliselt igat tüüpi toodetest digitaalse kaksiku, mis võimaldab defekte kiiremini leida ja tulemusi täpsemalt ennustada.

See võib kaasa tuua kõrgema kvaliteediga toodete ja ka vähendada kulusid, sest tooteid ei pea pärast tarnimist tagasi kutsuma. Trükkplaadi toimetaja sai teada, et digitaalsetest koopiatest kogutud andmed võimaldavad juhtidel kohapeal analüüsida, kuidas süsteem erinevates tingimustes töötab.

Rea potentsiaalsete rakenduste abil võivad kõik need viis potentsiaalset kasutusjuhtu tootmist revolutsiooniliselt muuta. Tööstus 4.0 täieliku lubaduse realiseerimiseks peavad töötleva tööstuse tehnoloogialiidrid mõistma peamisi väljakutseid, mida asjade internet endaga kaasa toob ja kuidas 5G tulevik neile väljakutsetele reageerib.