Prihodnost 5G, robnega računalništva in interneta stvari na PCB ploščah so ključni dejavniki industrije 4.0

Internet stvari (IOT) bo vplival na skoraj vse industrije, najbolj pa bo imel vpliv na predelovalno industrijo. Pravzaprav ima internet stvari potencial za preoblikovanje tradicionalnih linearnih sistemov v dinamične medsebojno povezane sisteme in je lahko največja gonilna sila za preoblikovanje tovarn in drugih objektov.

Tako kot druge industrije si tudi internet stvari v predelovalni industriji in industrijski internet stvari (IIoT) prizadevata uresničiti prek brezžičnih povezav in tehnologij, ki ga podpirajo. Danes se internet stvari zanaša na nizko porabo energije in velike razdalje, ozkopasovni standard (NB) pa rešuje ta problem. Urejevalnik PCB razume, da lahko povezave NB podpirajo številne primere uporabe interneta stvari, vključno z detektorji dogodkov, pametnimi smetnjaki in pametnim merjenjem. Industrijske aplikacije vključujejo sledenje sredstev, sledenje logistike, spremljanje strojev itd.

 

Ker pa se povezave 5G še naprej gradijo po vsej državi, bo povsem nova raven hitrosti, učinkovitosti in zmogljivosti pomagala odkleniti nove primere uporabe interneta stvari.

5G bo uporabljen za višje hitrosti prenosa podatkov in zahteve za izjemno nizke zakasnitve. Pravzaprav je poročilo Bloor Research iz leta 2020 poudarilo, da so prihodnost 5G, robnega računalništva in interneta stvari ključni dejavniki industrije 4.0.

Na primer, glede na poročilo MarketsandMarkets naj bi se trg interneta stvari povečal z 68,8 milijarde ameriških dolarjev leta 2019 na 98,2 milijarde ameriških dolarjev leta 2024. Kateri so glavni dejavniki, ki naj bi poganjali trg interneta stvari? Naprednejši polprevodniki in elektronska oprema ter večja uporaba platform za računalništvo v oblaku – oboje bo poganjalo obdobje 5G.

Po drugi strani pa glede na poročilo BloorResearch, če ne bo 5G, bo velika omrežna vrzel pri uresničevanju industrije 4.0 – ne samo pri zagotavljanju povezav za milijarde naprav IoT, ampak tudi v smislu prenosa in obdelavo ogromne količine podatkov, ki bodo ustvarjeni.

Izziv ni samo pasovna širina. Različni sistemi IoT bodo imeli različne omrežne zahteve. Nekatere naprave bodo zahtevale absolutno zanesljivost, kjer je nizka zakasnitev bistvenega pomena, medtem ko bodo drugi primeri uporabe videli, da se mora omrežje spoprijeti z večjo gostoto povezanih naprav, kot smo jih videli prej.

 

Na primer, v proizvodnem obratu lahko preprost senzor nekega dne zbira in shranjuje podatke ter komunicira s prehodno napravo, ki vsebuje logiko aplikacije. V drugih primerih bo morda treba podatke senzorjev interneta stvari zbirati v realnem času s senzorjev, oznak RFID, sledilnih naprav in celo večjih mobilnih telefonov prek protokola 5G.

Z eno besedo: prihodnje omrežje 5G bo pomagalo uresničiti veliko število primerov uporabe in koristi IoT in IIoT v proizvodni industriji. Če pogledamo naprej, ne bodite presenečeni, če boste videli, da se teh pet primerov uporabe spreminja z uvedbo zmogljivih, zanesljivih povezav in združljivih naprav v omrežju 5G z več spektri, ki je trenutno v izgradnji.

Prepoznavnost proizvodnih sredstev

Prek IoT/IIoT lahko proizvajalci povežejo proizvodno opremo in druge stroje, orodja in sredstva v tovarnah in skladiščih, kar menedžerjem in inženirjem omogoči večjo preglednost proizvodnih operacij in vseh težav, ki se lahko pojavijo.

Sledenje premoženju je ključna funkcija interneta stvari. Z lahkoto lahko poišče in nadzoruje ključne komponente proizvodnih obratov. Kmalu bo podjetje lahko uporabljalo pametne senzorje za samodejno sledenje gibanja delov med postopkom sestavljanja. S povezovanjem orodij, ki jih uporabljajo operaterji, s katerim koli strojem, ki se uporablja v proizvodnji, lahko vodja obrata pridobi vpogled v proizvodnjo v realnem času.

Proizvajalci lahko izkoristijo te višje ravni preglednosti v tovarni, da hitro prepoznajo in odpravijo ozka grla z uporabo podatkov, ki jih ustvarijo nadzorne plošče, in najnovejšega interneta stvari, da pomagajo doseči hitrejšo in kakovostnejšo proizvodnjo.

Prediktivno vzdrževanje

Zagotavljanje obratovalne opreme in drugih sredstev v dobrem delovnem stanju je glavna prednostna naloga proizvajalca. Napaka lahko povzroči resne zamude pri proizvodnji, kar lahko povzroči resne izgube pri nepričakovanih popravilih ali zamenjavah opreme ter nezadovoljstvo strank zaradi zamud ali celo odpovedi naročil. Ohranjanje delovanja stroja lahko bistveno zmanjša obratovalne stroške in olajša proizvodni proces.

Z uvedbo brezžičnih senzorjev na stroje po celotni tovarni in nato povezavo teh senzorjev z internetom lahko menedžerji ugotovijo, kdaj začne naprava odpovedovati, preden dejansko odpove.

Nastajajoči sistemi IoT, podprti z brezžično tehnologijo, lahko zaznajo opozorilne signale v opremi in pošljejo podatke vzdrževalnemu osebju, tako da lahko proaktivno popravijo opremo ter se tako izognejo večjim zamudam in stroškom. Poleg tega tovarna tiskanih vezij verjame, da lahko proizvajalci koristijo tudi od tega, kot je potencialno varnejše tovarniško okolje in daljša življenjska doba opreme.

izboljšati kakovost izdelkov

Predstavljajte si, da lahko med celotnim proizvodnim ciklom pošiljanje visokokakovostnih podatkov o kritičnem stanju prek okoljskih senzorjev za stalno spremljanje izdelkov pomaga proizvajalcem pri izdelavi izdelkov boljše kakovosti.

Ko je dosežen prag kakovosti ali pogoji, kot sta temperatura zraka ali vlažnost, niso primerni za proizvodnjo hrane ali zdravil, lahko senzor opozori nadzornika delavnice.

Upravljanje in optimizacija dobavne verige

Za proizvajalce postaja dobavna veriga vedno bolj zapletena, še posebej, ko začnejo svoje poslovanje širiti globalno. Nastajajoči internet stvari omogoča podjetjem, da spremljajo dogodke v celotni dobavni verigi in zagotavljajo dostop do podatkov v realnem času s sledenjem sredstev, kot so tovornjaki, kontejnerji in celo posamezni izdelki.

Proizvajalci lahko uporabljajo senzorje za sledenje in spremljanje zalog, ko se premikajo z ene lokacije na drugo v dobavni verigi. To vključuje prevoz zalog, potrebnih za proizvodnjo izdelka, kot tudi dostavo končnih izdelkov. Proizvajalci lahko povečajo svojo prepoznavnost v inventarju izdelkov, da zagotovijo natančnejšo razpoložljivost materiala in urnike za pošiljanje izdelkov strankam. Analiza podatkov lahko podjetjem pomaga tudi pri izboljšanju logistike z identifikacijo problematičnih področij.

Digitalni dvojček

Pojav interneta stvari bo proizvajalcem omogočil ustvarjanje digitalnih dvojčkov – virtualnih kopij fizičnih naprav ali izdelkov, ki jih lahko proizvajalci uporabijo za izvajanje simulacij, preden dejansko zgradijo in uvedejo naprave. Zaradi neprekinjenega pretoka podatkov v realnem času, ki jih zagotavlja internet stvari, lahko proizvajalci ustvarijo digitalnega dvojčka praktično katere koli vrste izdelka, kar jim bo omogočilo hitrejše odkrivanje napak in natančnejše napovedovanje rezultatov.

To lahko vodi do višje kakovosti izdelkov in tudi zmanjša stroške, saj izdelkov ni treba odpoklicati, ko so odposlani. Urednik tiskanega vezja je izvedel, da podatki, zbrani iz digitalnih replik, omogočajo upravljavcem, da analizirajo, kako sistem deluje v različnih pogojih na kraju samem.

Z nizom možnih aplikacij lahko vsak od teh petih možnih primerov uporabe revolucionira proizvodnjo. Da bi uresničili polno obljubo industrije 4.0, morajo tehnološki voditelji v proizvodni industriji razumeti ključne izzive, ki jih bo prinesel internet stvari, in kako se bo prihodnost 5G odzvala na te izzive.