อนาคตของ 5G, การประมวลผลแบบเอดจ์ และอินเทอร์เน็ตของทุกสิ่งบนบอร์ด PCB เป็นตัวขับเคลื่อนหลักของอุตสาหกรรม 4.0

Internet of Things (IOT) จะส่งผลกระทบต่ออุตสาหกรรมเกือบทั้งหมด แต่จะมีผลกระทบมากที่สุดต่ออุตสาหกรรมการผลิต ในความเป็นจริง Internet of Things มีศักยภาพในการเปลี่ยนระบบเชิงเส้นแบบดั้งเดิมให้กลายเป็นระบบที่เชื่อมต่อถึงกันแบบไดนามิก และอาจเป็นแรงผลักดันที่ใหญ่ที่สุดสำหรับการเปลี่ยนแปลงโรงงานและสิ่งอำนวยความสะดวกอื่น ๆ

เช่นเดียวกับอุตสาหกรรมอื่นๆ Internet of Things ในอุตสาหกรรมการผลิตและ Internet of Things ระดับอุตสาหกรรม (IIoT) มุ่งมั่นที่จะทำให้เป็นจริงผ่านการเชื่อมต่อไร้สายและเทคโนโลยีที่รองรับ ทุกวันนี้ Internet of Things ต้องอาศัยการใช้พลังงานต่ำและระยะทางไกล และมาตรฐานแนร์โรว์แบนด์ (NB) ก็ช่วยแก้ปัญหานี้ได้ ตัวแก้ไข PCB เข้าใจว่าการเชื่อมต่อ NB สามารถรองรับกรณีการใช้งาน IoT ได้มากมาย รวมถึงตัวตรวจจับเหตุการณ์ ถังขยะอัจฉริยะ และการวัดแสงอัจฉริยะ การใช้งานทางอุตสาหกรรม ได้แก่ การติดตามสินทรัพย์ การติดตามลอจิสติกส์ การตรวจสอบเครื่องจักร ฯลฯ

 

แต่เนื่องจากการเชื่อมต่อ 5G ยังคงถูกสร้างขึ้นทั่วประเทศ ความเร็ว ประสิทธิภาพ และประสิทธิภาพในระดับใหม่ทั้งหมดจะช่วยปลดล็อกกรณีการใช้งาน IoT ใหม่

5G จะถูกใช้สำหรับการรับส่งข้อมูลที่สูงขึ้นและข้อกำหนดด้านเวลาแฝงที่ต่ำมาก ในความเป็นจริง รายงานปี 2020 โดย Bloor Research ชี้ให้เห็นว่าอนาคตของ 5G, Edge Computing และ Internet of Things เป็นตัวขับเคลื่อนหลักของอุตสาหกรรม 4.0

ตัวอย่างเช่น ตามรายงานของ MarketsandMarkets ตลาด IIoT คาดว่าจะเติบโตจาก 68.8 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2562 เป็น 98.2 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2567 ปัจจัยหลักที่คาดว่าจะขับเคลื่อนตลาด IIoT คืออะไร เซมิคอนดักเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ล้ำหน้ามากขึ้น รวมถึงการใช้งานแพลตฟอร์มคลาวด์คอมพิวติ้งที่มากขึ้น ซึ่งทั้งสองอย่างนี้จะถูกขับเคลื่อนโดยยุค 5G

ในทางกลับกัน ตามรายงานของ BloorResearch หากไม่มี 5G ก็จะมีช่องว่างเครือข่ายขนาดใหญ่ในการทำให้อุตสาหกรรม 4.0 เป็นจริง ไม่เพียงแต่ในการให้บริการการเชื่อมต่อสำหรับอุปกรณ์ IoT นับพันล้านเครื่องเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในแง่ของการส่งสัญญาณและ ประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาลที่จะถูกสร้างขึ้น

ความท้าทายไม่ใช่แค่แบนด์วิธเท่านั้น ระบบ IoT ที่แตกต่างกันจะมีข้อกำหนดเครือข่ายที่แตกต่างกัน อุปกรณ์บางอย่างจะต้องมีความน่าเชื่อถืออย่างแท้จริง โดยที่ความหน่วงต่ำเป็นสิ่งจำเป็น ในขณะที่กรณีการใช้งานอื่นๆ จะเห็นว่าเครือข่ายต้องรับมือกับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อที่มีความหนาแน่นสูงกว่าที่เราเคยเห็นมาก่อน

 

ตัวอย่างเช่น ในโรงงานผลิต วันหนึ่งเซ็นเซอร์ธรรมดาอาจรวบรวมและจัดเก็บข้อมูลและสื่อสารกับอุปกรณ์เกตเวย์ที่มีตรรกะของแอปพลิเคชัน ในกรณีอื่นๆ อาจจำเป็นต้องรวบรวมข้อมูลเซ็นเซอร์ IoT แบบเรียลไทม์จากเซ็นเซอร์ แท็ก RFID อุปกรณ์ติดตาม และแม้แต่โทรศัพท์มือถือขนาดใหญ่ผ่านโปรโตคอล 5G

กล่าวโดยสรุป: เครือข่าย 5G ในอนาคตจะช่วยให้ตระหนักถึงกรณีการใช้งาน IoT และ IIoT จำนวนมากและคุณประโยชน์ในอุตสาหกรรมการผลิต เมื่อมองไปข้างหน้า ไม่ต้องแปลกใจหากคุณเห็นว่ากรณีการใช้งานทั้ง 5 กรณีนี้เปลี่ยนไปด้วยการเปิดตัวการเชื่อมต่อที่ทรงพลังและเชื่อถือได้ และอุปกรณ์ที่รองรับในเครือข่าย 5G แบบหลายสเปกตรัมที่อยู่ระหว่างการปรับปรุง

การมองเห็นสินทรัพย์การผลิต

ผู้ผลิตสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์การผลิตและเครื่องจักร เครื่องมือ และสินทรัพย์อื่นๆ ในโรงงานและคลังสินค้าผ่าน IoT/IIoT ช่วยให้ผู้จัดการและวิศวกรมองเห็นการดำเนินงานการผลิตและปัญหาใดๆ ที่อาจเกิดขึ้นได้มากขึ้น

การติดตามทรัพย์สินเป็นหน้าที่สำคัญของ Internet of Things สามารถค้นหาและตรวจสอบส่วนประกอบสำคัญของโรงงานผลิตได้อย่างง่ายดาย ในเร็วๆ นี้บริษัทจะสามารถใช้เซ็นเซอร์อัจฉริยะเพื่อติดตามการเคลื่อนไหวของชิ้นส่วนโดยอัตโนมัติระหว่างกระบวนการประกอบ ด้วยการเชื่อมต่อเครื่องมือที่ผู้ปฏิบัติงานใช้เข้ากับเครื่องจักรใดๆ ที่ใช้ในการผลิต ผู้จัดการโรงงานสามารถรับมุมมองผลผลิตแบบเรียลไทม์ได้

ผู้ผลิตสามารถใช้ประโยชน์จากระดับการมองเห็นที่สูงขึ้นในโรงงานเพื่อระบุและแก้ไขปัญหาคอขวดได้อย่างรวดเร็วผ่านการใช้ข้อมูลที่สร้างโดยแดชบอร์ดและ Internet of Things ล่าสุดเพื่อช่วยให้บรรลุการผลิตที่รวดเร็วและมีคุณภาพสูงขึ้น

การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์

การดูแลให้อุปกรณ์โรงงานและทรัพย์สินอื่นๆ อยู่ในสภาพการทำงานที่ดีถือเป็นสิ่งสำคัญสูงสุดของผู้ผลิต ความล้มเหลวอาจทำให้เกิดความล่าช้าอย่างร้ายแรงในการผลิต ซึ่งอาจนำไปสู่การสูญเสียอย่างร้ายแรงในการซ่อมแซมหรือเปลี่ยนอุปกรณ์โดยไม่คาดคิด และทำให้ลูกค้าไม่พอใจเนื่องจากความล่าช้าหรือแม้แต่การยกเลิกคำสั่งซื้อ การทำให้เครื่องจักรทำงานต่อไปสามารถลดต้นทุนการดำเนินงานได้อย่างมาก และทำให้กระบวนการผลิตราบรื่นขึ้น

ด้วยการติดตั้งเซ็นเซอร์ไร้สายบนเครื่องจักรทั่วทั้งโรงงาน จากนั้นจึงเชื่อมต่อเซ็นเซอร์เหล่านี้กับอินเทอร์เน็ต ผู้จัดการสามารถทราบได้ว่าอุปกรณ์เริ่มทำงานล้มเหลวก่อนที่จะล้มเหลวจริงเมื่อใด

ระบบ IoT ที่เกิดขึ้นใหม่ซึ่งสนับสนุนโดยเทคโนโลยีไร้สายสามารถตรวจจับสัญญาณเตือนในอุปกรณ์และส่งข้อมูลไปยังเจ้าหน้าที่บำรุงรักษาเพื่อให้สามารถซ่อมแซมอุปกรณ์ในเชิงรุกได้ จึงหลีกเลี่ยงความล่าช้าและค่าใช้จ่ายที่สำคัญ นอกจากนี้ โรงงานแผงวงจรเชื่อว่าผู้ผลิตยังสามารถได้รับประโยชน์จากโรงงานดังกล่าว เช่น สภาพแวดล้อมในโรงงานที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น และอายุการใช้งานอุปกรณ์ที่ยาวนานขึ้น

ปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์

ลองจินตนาการว่าในระหว่างรอบการผลิตทั้งหมด การส่งข้อมูลสภาวะวิกฤตคุณภาพสูงผ่านเซ็นเซอร์สิ่งแวดล้อมเพื่อตรวจสอบผลิตภัณฑ์อย่างต่อเนื่องสามารถช่วยให้ผู้ผลิตผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพดีขึ้นได้

เมื่อถึงเกณฑ์คุณภาพหรือสภาวะต่างๆ เช่น อุณหภูมิหรือความชื้นของอากาศไม่เหมาะสำหรับการผลิตอาหารหรือยา เซ็นเซอร์สามารถแจ้งเตือนหัวหน้าเวิร์คช็อปได้

การจัดการห่วงโซ่อุปทานและการเพิ่มประสิทธิภาพ

สำหรับผู้ผลิต ห่วงโซ่อุปทานมีความซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพวกเขาเริ่มขยายธุรกิจไปทั่วโลก Internet of Things ที่เกิดขึ้นใหม่ช่วยให้บริษัทต่างๆ สามารถตรวจสอบเหตุการณ์ต่างๆ ตลอดห่วงโซ่อุปทาน โดยให้การเข้าถึงข้อมูลแบบเรียลไทม์โดยการติดตามสินทรัพย์ เช่น รถบรรทุก ตู้คอนเทนเนอร์ และแม้แต่ผลิตภัณฑ์แต่ละรายการ

ผู้ผลิตสามารถใช้เซ็นเซอร์เพื่อติดตามและตรวจสอบสินค้าคงคลังขณะเคลื่อนย้ายจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งในห่วงโซ่อุปทาน ซึ่งรวมถึงการขนส่งวัสดุที่จำเป็นในการผลิตผลิตภัณฑ์ตลอดจนการส่งมอบผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ผู้ผลิตสามารถเพิ่มการมองเห็นสินค้าคงคลังของผลิตภัณฑ์เพื่อให้มีความพร้อมของวัสดุและกำหนดเวลาในการจัดส่งสินค้าให้กับลูกค้าได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น การวิเคราะห์ข้อมูลยังสามารถช่วยให้บริษัทต่างๆ ปรับปรุงระบบโลจิสติกส์ได้โดยการระบุส่วนที่เป็นปัญหา

แฝดดิจิตอล

การถือกำเนิดของ Internet of Things จะทำให้ผู้ผลิตสามารถสร้างแฝดดิจิทัล ซึ่งเป็นสำเนาเสมือนของอุปกรณ์ทางกายภาพหรือผลิตภัณฑ์ที่ผู้ผลิตสามารถใช้เพื่อจำลองสถานการณ์ก่อนที่จะสร้างและปรับใช้อุปกรณ์จริง เนื่องจากการไหลเวียนของข้อมูลแบบเรียลไทม์อย่างต่อเนื่องจาก Internet of Things ผู้ผลิตจึงสามารถสร้างแฝดดิจิทัลของผลิตภัณฑ์ประเภทใดก็ได้ ซึ่งจะช่วยให้พวกเขาค้นหาข้อบกพร่องได้เร็วขึ้นและคาดการณ์ผลลัพธ์ได้แม่นยำยิ่งขึ้น

ซึ่งอาจนำไปสู่ผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงขึ้นและยังช่วยลดต้นทุนด้วย เนื่องจากไม่จำเป็นต้องเรียกคืนผลิตภัณฑ์เมื่อจัดส่งแล้ว บรรณาธิการของแผงวงจรได้เรียนรู้ว่าข้อมูลที่รวบรวมจากแบบจำลองดิจิทัลช่วยให้ผู้จัดการสามารถวิเคราะห์วิธีการทำงานของระบบภายใต้เงื่อนไขต่างๆ ในไซต์งานได้

ด้วยชุดการใช้งานที่เป็นไปได้ แต่ละกรณีการใช้งานที่เป็นไปได้ทั้งห้านี้สามารถปฏิวัติการผลิตได้ เพื่อให้บรรลุตามคำมั่นสัญญาของอุตสาหกรรม 4.0 ผู้นำเทคโนโลยีในอุตสาหกรรมการผลิตจำเป็นต้องเข้าใจความท้าทายที่สำคัญที่ Internet of Things จะเกิดขึ้น และอนาคตของ 5G จะตอบสนองต่อความท้าทายเหล่านี้อย่างไร