A Internet das Coisas (IOT) terá impacto em quase todas as indústrias, mas terá o maior impacto na indústria transformadora. Na verdade, a Internet das Coisas tem o potencial de transformar sistemas lineares tradicionais em sistemas interligados dinâmicos, e pode ser a maior força motriz para a transformação de fábricas e outras instalações.

Tal como outras indústrias, a Internet das Coisas na indústria transformadora e a Internet das Coisas Industrial (IIoT) esforçam-se para ser realizadas através de ligações sem fios e tecnologias que a suportem. Hoje, a Internet das Coisas depende de baixo consumo de energia e longa distância, e o padrão de banda estreita (NB) resolve esse problema. O editor PCB entende que as conexões NB podem suportar muitos casos de uso de IoT, incluindo detectores de eventos, lixeiras inteligentes e medição inteligente. As aplicações industriais incluem rastreamento de ativos, rastreamento logístico, monitoramento de máquinas, etc.

Mas à medida que as ligações 5G continuam a ser construídas em todo o país, um novo nível de velocidade, eficiência e desempenho ajudará a desbloquear novos casos de utilização da IoT.

O 5G será usado para transmissão de taxas de dados mais altas e requisitos de latência ultrabaixa. Na verdade, um relatório de 2020 da Bloor Research apontou que o futuro do 5G, da edge computing e da Internet das Coisas são os principais impulsionadores da Indústria 4.0.

Por exemplo, de acordo com um relatório da MarketsandMarkets, espera-se que o mercado de IIoT cresça de 68,8 mil milhões de dólares em 2019 para 98,2 mil milhões de dólares em 2024. Quais são os principais factores que deverão impulsionar o mercado de IIoT? Semicondutores e equipamentos eletrónicos mais avançados, bem como uma maior utilização de plataformas de computação em nuvem – ambos impulsionados pela era 5G.

Por outro lado, de acordo com um relatório da BloorResearch, se não houver 5G, haverá uma enorme lacuna de rede na realização da Indústria 4.0 – não apenas no fornecimento de ligações para milhares de milhões de dispositivos IoT, mas também em termos de transmissão e processar a enorme quantidade de dados que serão gerados.

O desafio não é apenas a largura de banda. Diferentes sistemas IoT terão diferentes requisitos de rede. Alguns dispositivos exigirão confiabilidade absoluta, onde a baixa latência é essencial, enquanto outros casos de uso verão que a rede deverá lidar com uma densidade maior de dispositivos conectados do que vimos antes.

Por exemplo, em uma planta de produção, um sensor simples poderá um dia coletar e armazenar dados e se comunicar com um dispositivo de gateway que contenha lógica de aplicação. Noutros casos, os dados dos sensores IoT podem ter de ser recolhidos em tempo real a partir de sensores, etiquetas RFID, dispositivos de rastreio e até telemóveis maiores através do protocolo 5G.

Em uma palavra: a futura rede 5G ajudará a concretizar um grande número de casos de uso e benefícios de IoT e IIoT na indústria de manufatura. Olhando para o futuro, não se surpreenda se você perceber que esses cinco casos de uso mudam com a introdução de conexões poderosas e confiáveis ​​e dispositivos compatíveis na rede 5G multiespectro atualmente em construção.

Visibilidade dos ativos de produção

Através da IoT/IIoT, os fabricantes podem conectar equipamentos de produção e outras máquinas, ferramentas e ativos em fábricas e armazéns, proporcionando aos gestores e engenheiros mais visibilidade das operações de produção e de quaisquer problemas que possam surgir.

O rastreamento de ativos é uma função fundamental da Internet das Coisas. Ele pode localizar e monitorar facilmente os principais componentes das instalações de produção. Em breve, a empresa poderá utilizar sensores inteligentes para rastrear automaticamente o movimento das peças durante o processo de montagem. Ao conectar as ferramentas utilizadas pelos operadores a qualquer máquina utilizada na produção, o gerente da fábrica pode obter uma visão em tempo real do resultado da produção.

Os fabricantes podem aproveitar esses níveis mais elevados de visibilidade na fábrica para identificar e resolver rapidamente gargalos por meio do uso de dados gerados por painéis e pela mais recente Internet das Coisas para ajudar a alcançar uma produção mais rápida e de maior qualidade.

Manutenção preditiva

Garantir que os equipamentos da planta e outros ativos estejam em boas condições de funcionamento é a principal prioridade do fabricante. Uma falha pode causar sérios atrasos na produção, o que por sua vez pode levar a sérios prejuízos em reparos ou substituições inesperadas de equipamentos e à insatisfação do cliente devido a atrasos ou até mesmo cancelamento de pedidos. Manter a máquina funcionando pode reduzir significativamente os custos operacionais e tornar o processo de produção mais suave.

Ao implantar sensores sem fio em máquinas por toda a fábrica e depois conectá-los à Internet, os gerentes podem descobrir quando um dispositivo começa a falhar antes que ele realmente falhe.

Os sistemas IoT emergentes suportados pela tecnologia sem fios podem detectar sinais de alerta nos equipamentos e enviar os dados ao pessoal de manutenção para que possam reparar proativamente os equipamentos, evitando assim grandes atrasos e custos. Além disso, a fábrica de placas de circuito acredita que os fabricantes também podem se beneficiar com isso, como um ambiente de fábrica potencialmente mais seguro e maior vida útil do equipamento.

melhorar a qualidade do produto

Imagine que durante todo o ciclo de fabricação, o envio de dados de condições críticas de alta qualidade por meio de sensores ambientais para monitorar continuamente os produtos pode ajudar os fabricantes a produzir produtos de melhor qualidade.

Quando o limite de qualidade é atingido ou condições como temperatura ou umidade do ar não são adequadas para a produção de alimentos ou medicamentos, o sensor pode alertar o supervisor da oficina.

Gestão e otimização da cadeia de suprimentos

Para os fabricantes, a cadeia de abastecimento está a tornar-se cada vez mais complexa, especialmente quando começam a expandir os seus negócios a nível global. A emergente Internet das Coisas permite às empresas monitorizar eventos ao longo da cadeia de abastecimento, proporcionando acesso a dados em tempo real através do rastreio de activos como camiões, contentores e até produtos individuais.

Os fabricantes podem usar sensores para rastrear e monitorar o estoque à medida que se movem de um local para outro na cadeia de abastecimento. Isso inclui o transporte dos suprimentos necessários à produção do produto, bem como a entrega dos produtos acabados. Os fabricantes podem aumentar sua visibilidade no estoque de produtos para fornecer disponibilidade de materiais e cronogramas de envio de produtos aos clientes mais precisos. A análise de dados também pode ajudar as empresas a melhorar a logística, identificando áreas problemáticas.

Gêmeo digital

O advento da Internet das Coisas permitirá aos fabricantes criar gémeos digitais – cópias virtuais de dispositivos físicos ou produtos que os fabricantes podem utilizar para executar simulações antes de realmente construírem e implementarem os dispositivos. Devido ao fluxo contínuo de dados em tempo real fornecido pela Internet das Coisas, os fabricantes podem criar um gêmeo digital de basicamente qualquer tipo de produto, o que lhes permitirá encontrar defeitos com mais rapidez e prever resultados com mais precisão.

Isto pode levar a produtos de maior qualidade e também reduzir custos, porque os produtos não precisam ser recolhidos após serem enviados. O editor da placa de circuito soube que os dados coletados nas réplicas digitais permitem aos gestores analisar como o sistema funciona sob diversas condições no local.

Com uma série de aplicações potenciais, cada um desses cinco casos de uso potenciais pode revolucionar a produção. Para concretizar toda a promessa da Indústria 4.0, os líderes tecnológicos da indústria transformadora precisam de compreender os principais desafios que a Internet das Coisas trará e como o futuro do 5G responderá a esses desafios.