Internet vecí (IOT) bude mať dosah na takmer všetky odvetvia, no najväčší vplyv bude mať na výrobný priemysel. Internet vecí má v skutočnosti potenciál transformovať tradičné lineárne systémy na dynamicky prepojené systémy a môže byť najväčšou hnacou silou transformácie tovární a iných zariadení.

Podobne ako iné odvetvia, aj internet vecí vo výrobnom priemysle a priemyselný internet vecí (IIoT) sa snažia realizovať prostredníctvom bezdrôtových pripojení a technológií, ktoré ho podporujú. Internet vecí sa dnes spolieha na nízku spotrebu energie a veľkú vzdialenosť a úzkopásmový (NB) štandard tento problém rieši. Editor PCB chápe, že pripojenia NB môžu podporovať mnohé prípady použitia internetu vecí vrátane detektorov udalostí, inteligentných odpadkových košov a inteligentného merania. Priemyselné aplikácie zahŕňajú sledovanie majetku, sledovanie logistiky, monitorovanie strojov atď.

Keďže sa však pripojenia 5G naďalej budujú na celoštátnej úrovni, úplne nová úroveň rýchlosti, efektívnosti a výkonu pomôže odomknúť nové prípady použitia internetu vecí.

5G sa bude používať pre vyššiu rýchlosť prenosu dát a požiadavky na ultra nízku latenciu. Správa Bloor Research z roku 2020 v skutočnosti poukázala na to, že budúcnosť 5G, edge computingu a internetu vecí sú kľúčovými motormi Industry 4.0.

Napríklad podľa správy MarketsandMarkets sa očakáva, že trh IIoT porastie zo 68,8 miliardy USD v roku 2019 na 98,2 miliardy USD v roku 2024. Aké sú hlavné faktory, ktoré by podľa očakávania mali poháňať trh IIoT? Pokročilejšie polovodiče a elektronické zariadenia, ako aj väčšie využívanie platforiem cloud computingu – obe budú poháňané érou 5G.

Na druhej strane, podľa správy BloorResearch, ak nebude 5G, vznikne v realizácii Industry 4.0 obrovská sieťová medzera – nielen v poskytovaní pripojení pre miliardy zariadení IoT, ale aj v oblasti prenosu a spracovanie obrovského množstva údajov, ktoré sa vygenerujú.

Výzvou nie je len šírka pásma. Rôzne systémy internetu vecí budú mať rôzne sieťové požiadavky. Niektoré zariadenia budú vyžadovať absolútnu spoľahlivosť, kde je nevyhnutná nízka latencia, zatiaľ čo iné prípady použitia uvidia, že sieť sa musí vyrovnať s vyššou hustotou pripojených zariadení, ako sme videli predtým.

Napríklad vo výrobnom závode môže jednoduchý senzor jedného dňa zhromažďovať a ukladať dáta a komunikovať so zariadením brány, ktoré obsahuje aplikačnú logiku. V iných prípadoch môže byť potrebné zhromažďovať údaje zo senzorov internetu vecí v reálnom čase zo senzorov, štítkov RFID, sledovacích zariadení a dokonca aj väčších mobilných telefónov prostredníctvom protokolu 5G.

Jedným slovom: budúca sieť 5G pomôže realizovať veľké množstvo prípadov a výhod internetu vecí a IIoT vo výrobnom priemysle. Pri pohľade do budúcnosti nebuďte prekvapení, ak uvidíte, že týchto päť prípadov použitia sa posunie po zavedení výkonných, spoľahlivých pripojení a kompatibilných zariadení v multispektrálnej sieti 5G, ktorá je momentálne vo výstavbe.

Viditeľnosť výrobných aktív

Prostredníctvom IoT/IIoT môžu výrobcovia prepojiť výrobné zariadenia a iné stroje, nástroje a aktíva v továrňach a skladoch, čím poskytujú manažérom a inžinierom lepší prehľad o výrobných operáciách a akýchkoľvek problémoch, ktoré môžu nastať.

Sledovanie aktív je kľúčovou funkciou internetu vecí. Dokáže ľahko lokalizovať a monitorovať kľúčové komponenty výrobných zariadení. Čoskoro bude spoločnosť môcť používať inteligentné senzory na automatické sledovanie pohybu dielov počas procesu montáže. Pripojením nástrojov používaných operátormi k akémukoľvek stroju používanému vo výrobe môže manažér závodu získať prehľad o výstupe výroby v reálnom čase.

Výrobcovia môžu využiť túto vyššiu úroveň viditeľnosti v továrni na rýchlu identifikáciu a vyriešenie úzkych miest pomocou údajov generovaných informačnými panelmi a najnovším internetom vecí, aby pomohli dosiahnuť rýchlejšiu a kvalitnejšiu výrobu.

Prediktívna údržba

Najvyššou prioritou výrobcu je zabezpečiť, aby zariadenie závodu a ostatné aktíva boli v dobrom prevádzkovom stave. Porucha môže spôsobiť vážne oneskorenie vo výrobe, čo následne môže viesť k vážnym stratám pri neočakávaných opravách alebo výmenách zariadení a k nespokojnosti zákazníkov v dôsledku oneskorení alebo dokonca zrušenia objednávok. Udržiavanie stroja v chode môže výrazne znížiť prevádzkové náklady a urobiť výrobný proces plynulejším.

Nasadením bezdrôtových senzorov na strojoch v celej továrni a následným pripojením týchto senzorov k internetu môžu manažéri zistiť, kedy zariadenie začne zlyhávať skôr, ako skutočne zlyhá.

Rozvíjajúce sa systémy internetu vecí podporované bezdrôtovou technológiou dokážu snímať varovné signály v zariadeniach a odosielať údaje personálu údržby, aby mohli zariadenie proaktívne opraviť, čím sa vyhnú veľkým oneskoreniam a nákladom. Okrem toho továreň na dosky plošných spojov verí, že z toho môžu profitovať aj výrobcovia, napríklad potenciálne bezpečnejšie prostredie v továrni a dlhšia životnosť zariadení.

zlepšiť kvalitu produktu

Predstavte si, že počas celého výrobného cyklu môže odosielanie vysokokvalitných údajov o kritickom stave prostredníctvom environmentálnych senzorov na nepretržité monitorovanie produktov pomôcť výrobcom vyrábať kvalitnejšie produkty.

Keď sa dosiahne prah kvality alebo podmienky ako teplota alebo vlhkosť vzduchu nie sú vhodné na výrobu potravín alebo liekov, senzor môže upozorniť vedúceho dielne.

Riadenie a optimalizácia dodávateľského reťazca

Pre výrobcov sa dodávateľský reťazec stáva čoraz zložitejším, najmä keď začnú svoje podnikanie rozširovať globálne. Vznikajúci internet vecí umožňuje spoločnostiam monitorovať udalosti v celom dodávateľskom reťazci a poskytuje prístup k údajom v reálnom čase sledovaním majetku, ako sú nákladné autá, kontajnery a dokonca aj jednotlivé produkty.

Výrobcovia môžu použiť senzory na sledovanie a monitorovanie zásob pri ich presune z jedného miesta na druhé v dodávateľskom reťazci. To zahŕňa prepravu zásob potrebných na výrobu produktu, ako aj dodávku hotových výrobkov. Výrobcovia môžu zvýšiť svoju viditeľnosť v inventári produktov, aby poskytli presnejšiu dostupnosť materiálu a harmonogramy expedície produktov zákazníkom. Analýza údajov môže tiež pomôcť spoločnostiam zlepšiť logistiku identifikáciou problémových oblastí.

Digitálne dvojča

Príchod internetu vecí umožní výrobcom vytvárať digitálne dvojčatá – virtuálne kópie fyzických zariadení alebo produktov, ktoré môžu výrobcovia použiť na spustenie simulácií pred samotným zostavením a nasadením zariadení. Vďaka nepretržitému toku údajov v reálnom čase poskytovaných internetom vecí môžu výrobcovia vytvoriť digitálne dvojča v podstate akéhokoľvek typu produktu, čo im umožní rýchlejšie nájsť chyby a presnejšie predpovedať výsledky.

To môže viesť k vyššej kvalite produktov a tiež k zníženiu nákladov, pretože produkty nemusia byť po odoslaní stiahnuté. Editor dosky plošných spojov zistil, že údaje zozbierané z digitálnych replík umožňujú manažérom analyzovať, ako systém funguje za rôznych podmienok na mieste.

Vďaka sérii potenciálnych aplikácií môže každý z týchto piatich možných prípadov použitia spôsobiť revolúciu vo výrobe. Aby mohli technologickí lídri vo výrobnom priemysle naplniť plný prísľub Industry 4.0, musia pochopiť kľúčové výzvy, ktoré prinesie internet vecí, a ako na tieto výzvy zareaguje budúcnosť 5G.