Masa depan 5G, edge computing, dan Internet of Things pada papan PCB adalah pendorong utama Industri 4.0

Internet of Things (IOT) akan berdampak pada hampir semua industri, namun dampaknya akan paling besar pada industri manufaktur. Faktanya, Internet of Things mempunyai potensi untuk mengubah sistem linier tradisional menjadi sistem dinamis yang saling terhubung, dan mungkin menjadi kekuatan pendorong terbesar bagi transformasi pabrik dan fasilitas lainnya.

Seperti industri lainnya, Internet of Things pada industri manufaktur dan Industrial Internet of Things (IIoT) berupaya diwujudkan melalui koneksi nirkabel dan teknologi yang mendukungnya. Saat ini, Internet of Things mengandalkan konsumsi daya yang rendah dan jarak yang jauh, dan standar pita sempit (NB) memecahkan masalah ini. Editor PCB memahami bahwa koneksi NB dapat mendukung banyak kasus penggunaan IoT, termasuk pendeteksi peristiwa, tempat sampah cerdas, dan pengukuran cerdas. Aplikasi industri mencakup pelacakan aset, pelacakan logistik, pemantauan mesin, dll.

 

Namun seiring dengan terus dibangunnya koneksi 5G secara nasional, tingkat kecepatan, efisiensi, dan kinerja yang benar-benar baru akan membantu membuka kasus penggunaan IoT baru.

5G akan digunakan untuk transmisi kecepatan data yang lebih tinggi dan persyaratan latensi yang sangat rendah. Faktanya, laporan tahun 2020 oleh Bloor Research menunjukkan bahwa masa depan 5G, edge computing, dan Internet of Things adalah pendorong utama Industri 4.0.

Misalnya, menurut laporan MarketsandMarkets, pasar IIoT diperkirakan akan tumbuh dari US$68,8 miliar pada tahun 2019 menjadi US$98,2 miliar pada tahun 2024. Apa faktor utama yang diperkirakan akan mendorong pasar IIoT? Semikonduktor dan peralatan elektronik yang lebih canggih, serta lebih banyak penggunaan platform komputasi awan—keduanya akan didorong oleh era 5G.

Di sisi lain, menurut laporan BloorResearch, jika tidak ada 5G, akan ada kesenjangan jaringan yang sangat besar dalam realisasi Industri 4.0-tidak hanya dalam menyediakan koneksi untuk miliaran perangkat IoT, tetapi juga dalam hal transmisi dan transmisi. memproses sejumlah besar data yang akan dihasilkan.

Tantangannya bukan hanya bandwidth. Sistem IoT yang berbeda akan memiliki persyaratan jaringan yang berbeda. Beberapa perangkat memerlukan keandalan absolut, yang mengutamakan latensi rendah, sementara kasus penggunaan lainnya mengharuskan jaringan mengatasi kepadatan perangkat terhubung yang lebih tinggi dibandingkan sebelumnya.

 

Misalnya, di pabrik produksi, suatu sensor sederhana mungkin suatu hari nanti mengumpulkan dan menyimpan data serta berkomunikasi dengan perangkat gateway yang berisi logika aplikasi. Dalam kasus lain, data sensor IoT mungkin perlu dikumpulkan secara real-time dari sensor, tag RFID, perangkat pelacak, dan bahkan ponsel yang lebih besar melalui protokol 5G.

Singkatnya: jaringan 5G di masa depan akan membantu mewujudkan sejumlah besar kasus penggunaan dan manfaat IoT dan IIoT dalam industri manufaktur. Ke depan, jangan kaget jika Anda melihat lima kasus penggunaan ini bergeser dengan diperkenalkannya koneksi yang kuat, andal, dan perangkat yang kompatibel dalam jaringan 5G multi-spektrum yang saat ini sedang dibangun.

Visibilitas aset produksi

Melalui IoT/IIoT, produsen dapat menghubungkan peralatan produksi dan mesin, peralatan, dan aset lainnya di pabrik dan gudang, sehingga memberikan visibilitas lebih besar kepada manajer dan insinyur mengenai operasi produksi dan masalah apa pun yang mungkin timbul.

Pelacakan aset adalah fungsi utama Internet of Things. Itu dapat dengan mudah menemukan dan memantau komponen utama fasilitas produksi. Segera hadir, perusahaan akan dapat menggunakan sensor pintar untuk secara otomatis melacak pergerakan komponen selama proses perakitan. Dengan menghubungkan peralatan yang digunakan oleh operator ke mesin apa pun yang digunakan dalam produksi, manajer pabrik dapat memperoleh gambaran hasil produksi secara real-time.

Produsen dapat memanfaatkan tingkat visibilitas yang lebih tinggi di pabrik untuk mengidentifikasi dan mengatasi kemacetan dengan cepat melalui penggunaan data yang dihasilkan oleh dasbor dan Internet of Things terbaru untuk membantu mencapai produksi yang lebih cepat dan berkualitas lebih tinggi.

Pemeliharaan prediktif

Memastikan peralatan pabrik dan aset lainnya berada dalam kondisi kerja yang baik adalah prioritas utama pabrikan. Kegagalan dapat menyebabkan penundaan serius dalam produksi, yang pada gilirannya dapat mengakibatkan kerugian serius dalam perbaikan atau penggantian peralatan yang tidak terduga, dan ketidakpuasan pelanggan karena penundaan atau bahkan pembatalan pesanan. Menjaga mesin tetap berjalan dapat mengurangi biaya pengoperasian secara signifikan dan membuat proses produksi menjadi lebih lancar.

Dengan menyebarkan sensor nirkabel pada mesin di seluruh pabrik dan kemudian menghubungkan sensor tersebut ke Internet, manajer dapat mengetahui kapan suatu perangkat mulai mengalami kegagalan sebelum benar-benar gagal.

Sistem IoT yang berkembang dan didukung oleh teknologi nirkabel dapat mendeteksi sinyal peringatan pada peralatan dan mengirimkan data ke personel pemeliharaan sehingga mereka dapat secara proaktif memperbaiki peralatan, sehingga menghindari penundaan dan biaya besar. Selain itu, pabrik papan sirkuit percaya bahwa produsen juga dapat memperoleh manfaat dari hal ini, seperti lingkungan pabrik yang berpotensi lebih aman dan umur peralatan yang lebih lama.

meningkatkan kualitas produk

Bayangkan selama seluruh siklus produksi, mengirimkan data kondisi kritis berkualitas tinggi melalui sensor lingkungan untuk terus memantau produk dapat membantu produsen menghasilkan produk dengan kualitas lebih baik.

Ketika ambang batas kualitas tercapai atau kondisi seperti suhu atau kelembapan udara tidak sesuai untuk produksi makanan atau obat-obatan, sensor dapat memperingatkan pengawas bengkel.

Manajemen dan optimalisasi rantai pasokan

Bagi produsen, rantai pasokan menjadi semakin kompleks, terutama ketika mereka mulai mengembangkan bisnisnya secara global. Munculnya Internet of Things memungkinkan perusahaan memantau kejadian di seluruh rantai pasokan, menyediakan akses ke data real-time dengan melacak aset seperti truk, kontainer, dan bahkan produk individual.

Produsen dapat menggunakan sensor untuk melacak dan memantau inventaris saat mereka berpindah dari satu lokasi ke lokasi lain dalam rantai pasokan. Hal ini mencakup pengangkutan persediaan yang diperlukan untuk memproduksi produk, serta pengiriman produk jadi. Produsen dapat meningkatkan visibilitas mereka ke dalam inventaris produk untuk memberikan ketersediaan bahan yang lebih akurat dan jadwal pengiriman produk ke pelanggan. Analisis data juga dapat membantu perusahaan meningkatkan logistik dengan mengidentifikasi area permasalahan.

Kembaran digital

Munculnya Internet of Things akan memungkinkan produsen untuk membuat digital twins—salinan virtual dari perangkat atau produk fisik yang dapat digunakan produsen untuk menjalankan simulasi sebelum benar-benar membuat dan menerapkan perangkat tersebut. Karena aliran data real-time yang terus-menerus disediakan oleh Internet of Things, produsen pada dasarnya dapat membuat kembaran digital dari semua jenis produk, yang akan memungkinkan mereka menemukan cacat lebih cepat dan memprediksi hasil dengan lebih akurat.

Hal ini dapat menghasilkan produk dengan kualitas lebih tinggi dan juga mengurangi biaya, karena produk tidak perlu ditarik kembali setelah dikirim. Editor papan sirkuit mengetahui bahwa data yang dikumpulkan dari replika digital memungkinkan manajer menganalisis cara kerja sistem dalam berbagai kondisi di lokasi.

Dengan serangkaian aplikasi potensial, masing-masing dari lima kasus penggunaan potensial ini dapat merevolusi manufaktur. Untuk mewujudkan potensi penuh dari Industri 4.0, para pemimpin teknologi di industri manufaktur perlu memahami tantangan-tantangan utama yang akan ditimbulkan oleh Internet of Things dan bagaimana masa depan 5G akan merespons tantangan-tantangan ini.