Будущее 5G, периферийных вычислений и Интернета вещей на печатных платах — ключевые движущие силы Индустрии 4.0.

Интернет вещей (IOT) окажет влияние практически на все отрасли, но наибольшее влияние он окажет на обрабатывающую промышленность. Фактически, Интернет вещей обладает потенциалом для преобразования традиционных линейных систем в динамические взаимосвязанные системы и может стать крупнейшей движущей силой преобразования заводов и других объектов.

Как и в других отраслях, Интернет вещей в обрабатывающей промышленности и промышленный Интернет вещей (IIoT) стремятся реализовать посредством беспроводных соединений и технологий, которые его поддерживают. Сегодня Интернет вещей опирается на низкое энергопотребление и большие расстояния, и узкополосный стандарт (NB) решает эту проблему. Редактор плат понимает, что соединения NB могут поддерживать множество вариантов использования Интернета вещей, включая детекторы событий, интеллектуальные мусорные баки и интеллектуальные измерения. Промышленные приложения включают отслеживание активов, отслеживание логистики, мониторинг машин и т. д.

 

Но поскольку соединения 5G продолжают создаваться по всей стране, совершенно новый уровень скорости, эффективности и производительности поможет открыть новые варианты использования Интернета вещей.

5G будет использоваться для обеспечения более высокой скорости передачи данных и требований к сверхнизкой задержке. Фактически, в отчете Bloor Research за 2020 год отмечается, что будущее 5G, периферийных вычислений и Интернета вещей являются ключевыми движущими силами Индустрии 4.0.

Например, согласно отчету MarketsandMarkets, ожидается, что рынок IIoT вырастет с 68,8 млрд долларов США в 2019 году до 98,2 млрд долларов США в 2024 году. Каковы основные факторы, которые, как ожидается, будут стимулировать рынок IIoT? Более современное полупроводниковое и электронное оборудование, а также более широкое использование платформ облачных вычислений — и то, и другое будет обусловлено эрой 5G.

С другой стороны, согласно отчету BloorResearch, если не будет 5G, возникнет огромный сетевой разрыв в реализации Индустрии 4.0 — не только в обеспечении соединений для миллиардов устройств IoT, но и в плане передачи и передачи данных. обработка огромного количества данных, которые будут сгенерированы.

Проблема заключается не только в пропускной способности. Разные системы Интернета вещей будут иметь разные требования к сети. Некоторым устройствам потребуется абсолютная надежность, где важна низкая задержка, в то время как в других случаях использования сеть должна справляться с более высокой плотностью подключенных устройств, чем мы видели раньше.

 

Например, на производственном предприятии однажды простой датчик может собирать и хранить данные и связываться со шлюзовым устройством, содержащим логику приложения. В других случаях может потребоваться сбор данных датчиков Интернета вещей в режиме реального времени с датчиков, RFID-меток, устройств слежения и даже более крупных мобильных телефонов через протокол 5G.

Одним словом: будущая сеть 5G поможет реализовать большое количество вариантов использования и преимуществ IoT и IIoT в обрабатывающей промышленности. Забегая вперед, не удивляйтесь, если вы увидите, что эти пять вариантов использования изменятся с появлением мощных, надежных соединений и совместимых устройств в строящейся в настоящее время многоспектральной сети 5G.

Видимость производственных активов

С помощью IoT/IIoT производители могут подключать производственное оборудование и другие машины, инструменты и активы на заводах и складах, предоставляя менеджерам и инженерам более полную информацию о производственных операциях и любых проблемах, которые могут возникнуть.

Отслеживание активов — ключевая функция Интернета вещей. Он позволяет легко находить и контролировать ключевые компоненты производственных объектов. Вскоре компания сможет использовать интеллектуальные датчики для автоматического отслеживания движения деталей в процессе сборки. Подключив инструменты, используемые операторами, к любой машине, используемой в производстве, руководитель завода может получить представление о выпуске продукции в режиме реального времени.

Производители могут воспользоваться преимуществами более высокого уровня прозрачности на заводе, чтобы быстро выявлять и устранять узкие места за счет использования данных, генерируемых информационными панелями и новейшими технологиями Интернета вещей, чтобы обеспечить более быстрое и качественное производство.

Прогностическое обслуживание

Обеспечение заводского оборудования и других активов в хорошем рабочем состоянии является главным приоритетом производителя. Неисправность может стать причиной серьезных задержек в производстве, что, в свою очередь, может привести к серьезным потерям в связи с неожиданным ремонтом или заменой оборудования, а также недовольству клиентов из-за задержек или даже отмены заказов. Поддержание работы машины может значительно снизить эксплуатационные расходы и сделать производственный процесс более плавным.

Развернув беспроводные датчики на машинах по всему заводу, а затем подключив эти датчики к Интернету, менеджеры могут узнать, когда устройство начинает выходить из строя, прежде чем оно выйдет из строя.

Новые системы Интернета вещей, поддерживаемые беспроводной технологией, могут воспринимать предупреждающие сигналы в оборудовании и отправлять данные обслуживающему персоналу, чтобы они могли заранее отремонтировать оборудование, избегая тем самым серьезных задержек и затрат. Кроме того, фабрика печатных плат считает, что производители также могут получить от этого выгоду, например, потенциально более безопасную производственную среду и более длительный срок службы оборудования.

улучшить качество продукции

Представьте себе, что в течение всего производственного цикла отправка высококачественных данных о критическом состоянии через датчики окружающей среды для постоянного мониторинга продукции может помочь производителям производить продукцию более высокого качества.

Когда достигается порог качества или такие условия, как температура или влажность воздуха, не подходят для производства продуктов питания или лекарств, датчик может предупредить начальника цеха.

Управление и оптимизация цепочки поставок

Для производителей цепочка поставок становится все более сложной, особенно когда они начинают расширять свой бизнес по всему миру. Появляющийся Интернет вещей позволяет компаниям отслеживать события по всей цепочке поставок, обеспечивая доступ к данным в режиме реального времени, отслеживая такие активы, как грузовики, контейнеры и даже отдельные продукты.

Производители могут использовать датчики для отслеживания и контроля запасов по мере их перемещения из одного места в другое в цепочке поставок. Сюда входит транспортировка материалов, необходимых для производства продукции, а также доставка готовой продукции. Производители могут повысить прозрачность инвентаризации продукции, чтобы обеспечить более точное наличие материалов и графики доставки продукции клиентам. Анализ данных также может помочь компаниям улучшить логистику за счет выявления проблемных областей.

Цифровой двойник

Появление Интернета вещей позволит производителям создавать цифровые двойники — виртуальные копии физических устройств или продуктов, которые производители смогут использовать для запуска моделирования перед фактическим созданием и развертыванием устройств. Благодаря непрерывному потоку данных в режиме реального времени, предоставляемых Интернетом вещей, производители могут создать цифрового двойника практически любого типа продукта, что позволит им быстрее находить дефекты и более точно прогнозировать результаты.

Это может привести к повышению качества продукции, а также к снижению затрат, поскольку продукцию не придется отзывать после ее отгрузки. Редактор платы узнал, что данные, собранные с цифровых реплик, позволяют менеджерам на месте анализировать, как работает система в различных условиях.

Благодаря ряду потенциальных применений каждый из этих пяти потенциальных вариантов использования может произвести революцию в производстве. Чтобы реализовать все возможности Индустрии 4.0, технологическим лидерам обрабатывающей промышленности необходимо понять ключевые проблемы, которые принесет с собой Интернет вещей, и то, как будущее 5G отреагирует на эти проблемы.