Ang kinabukasan ng 5G, edge computing at ang Internet of Things sa mga PCB board ay pangunahing mga driver ng Industry 4.0

Ang Internet of Things (IOT) ay magkakaroon ng epekto sa halos lahat ng mga industriya, ngunit ito ay magkakaroon ng pinakamalaking epekto sa industriya ng pagmamanupaktura. Sa katunayan, ang Internet of Things ay may potensyal na baguhin ang mga tradisyunal na linear system sa mga dinamikong magkakaugnay na sistema, at maaaring ang pinakamalaking puwersang nagtutulak para sa pagbabago ng mga pabrika at iba pang pasilidad.

Tulad ng ibang mga industriya, ang Internet of Things sa industriya ng pagmamanupaktura at ang Industrial Internet of Things (IIoT) ay nagsusumikap na maisakatuparan sa pamamagitan ng mga wireless na koneksyon at mga teknolohiyang sumusuporta dito. Ngayon, ang Internet of Things ay umaasa sa mababang konsumo ng kuryente at long distance, at ang narrowband (NB) standard ay nilulutas ang problemang ito. Nauunawaan ng editor ng PCB na maaaring suportahan ng mga koneksyon sa NB ang maraming kaso ng paggamit ng IoT, kabilang ang mga event detector, smart trash can, at smart metering. Kasama sa mga pang-industriyang application ang pagsubaybay sa asset, pagsubaybay sa logistik, pagsubaybay sa makina, atbp.

 

Ngunit habang patuloy na ginagawa ang mga koneksyon sa 5G sa buong bansa, ang isang ganap na bagong antas ng bilis, kahusayan at pagganap ay makakatulong sa pag-unlock ng mga bagong kaso ng paggamit ng IoT.

Gagamitin ang 5G para sa mas mataas na paghahatid ng data rate at mga kinakailangan sa napakababang latency. Sa katunayan, ang isang ulat sa 2020 ng Bloor Research ay nagturo na ang hinaharap ng 5G, edge computing at ang Internet of Things ay mga pangunahing driver ng Industry 4.0.

Halimbawa, ayon sa isang ulat ng MarketsandMarkets, ang IIoT market ay inaasahang lalago mula US$68.8 bilyon sa 2019 hanggang US$98.2 bilyon sa 2024. Ano ang mga pangunahing salik na inaasahang magtutulak sa IIoT market? Mas advanced na mga semiconductors at electronic na kagamitan, pati na rin ang mas maraming paggamit ng mga cloud computing platform-na pareho ay hihikayat sa panahon ng 5G.

Sa kabilang banda, ayon sa ulat ng BloorResearch, kung walang 5G, magkakaroon ng malaking network gap sa pagsasakatuparan ng Industry 4.0-hindi lamang sa pagbibigay ng mga koneksyon para sa bilyun-bilyong IoT device, kundi pati na rin sa mga tuntunin ng pagpapadala at pagpoproseso ng napakalaking dami ng data na bubuo.

Ang hamon ay hindi lamang bandwidth. Ang iba't ibang IoT system ay magkakaroon ng iba't ibang mga kinakailangan sa network. Ang ilang mga device ay mangangailangan ng ganap na pagiging maaasahan, kung saan ang mababang latency ay mahalaga, habang ang iba pang mga kaso ng paggamit ay makikita na ang network ay dapat makayanan ang mas mataas na density ng mga konektadong device kaysa sa nakita natin dati.

 

Halimbawa, sa isang production plant, ang isang simpleng sensor ay maaaring mangolekta at mag-imbak ng data balang araw at makipag-ugnayan sa isang gateway device na naglalaman ng logic ng application. Sa ibang mga kaso, maaaring kailanganing kolektahin ang data ng IoT sensor sa real time mula sa mga sensor, RFID tag, tracking device, at mas malalaking mobile phone sa pamamagitan ng 5G protocol.

Sa madaling salita: ang hinaharap na 5G network ay makakatulong sa pagsasakatuparan ng malaking bilang ng mga kaso at benepisyo ng paggamit ng IoT at IIoT sa industriya ng pagmamanupaktura. Sa hinaharap, huwag magtaka kung nakikita mong nagbabago ang limang kaso ng paggamit na ito sa pagpapakilala ng malalakas, maaasahang koneksyon at mga tugmang device sa multi-spectrum na 5G network na kasalukuyang ginagawa.

Visibility ng mga asset ng produksyon

Sa pamamagitan ng IoT/IIoT, maaaring ikonekta ng mga manufacturer ang production equipment at iba pang machine, tool, at asset sa mga pabrika at warehouse, na nagbibigay sa mga manager at engineer ng higit na visibility sa mga production operation at anumang isyu na maaaring lumabas.

Ang pagsubaybay sa asset ay isang pangunahing function ng Internet of Things. Madali nitong mahanap at masubaybayan ang mga pangunahing bahagi ng mga pasilidad ng produksyon. Paparating na, makakagamit na ang kumpanya ng mga smart sensor para awtomatikong subaybayan ang paggalaw ng mga bahagi sa panahon ng proseso ng pagpupulong. Sa pamamagitan ng pagkonekta ng mga tool na ginagamit ng mga operator sa anumang makina na ginagamit sa produksyon, ang plant manager ay makakakuha ng real-time na view ng production output.

Maaaring samantalahin ng mga tagagawa ang mas mataas na antas ng visibility na ito sa factory upang mabilis na matukoy at malutas ang mga bottleneck sa pamamagitan ng paggamit ng data na nabuo ng mga dashboard at ang pinakabagong Internet of Things upang makatulong na makamit ang mas mabilis at mas mataas na kalidad na produksyon.

Predictive na pagpapanatili

Ang pagtiyak na ang mga kagamitan sa planta at iba pang mga asset ay nasa mabuting kondisyon sa pagtatrabaho ay ang pangunahing priyoridad ng tagagawa. Ang pagkabigo ay maaaring magdulot ng malubhang pagkaantala sa produksyon, na maaaring humantong sa malubhang pagkalugi sa hindi inaasahang pag-aayos o pagpapalit ng kagamitan, at hindi kasiyahan ng customer dahil sa mga pagkaantala o kahit na pagkansela ng mga order. Ang pagpapanatiling tumatakbo sa makina ay maaaring makabuluhang bawasan ang mga gastos sa pagpapatakbo at gawing mas maayos ang proseso ng produksyon.

Sa pamamagitan ng pag-deploy ng mga wireless sensor sa mga makina sa buong pabrika at pagkatapos ay pagkonekta sa mga sensor na ito sa Internet, malalaman ng mga manager kung kailan nagsimulang mabigo ang isang device bago ito aktwal na mabigo.

Ang mga umuusbong na sistema ng IoT na suportado ng wireless na teknolohiya ay maaaring makadama ng mga senyales ng babala sa mga kagamitan at ipadala ang data sa mga tauhan ng pagpapanatili upang maagap nilang ma-repair ang kagamitan, sa gayon ay maiiwasan ang malalaking pagkaantala at gastos. Bilang karagdagan, ang pabrika ng circuit board ay naniniwala na ang mga tagagawa ay maaari ding makinabang mula dito, tulad ng isang potensyal na mas ligtas na kapaligiran ng pabrika at mas mahabang buhay ng kagamitan.

pagbutihin ang kalidad ng produkto

Isipin na sa buong ikot ng pagmamanupaktura, ang pagpapadala ng mataas na kalidad na data ng kritikal na kondisyon sa pamamagitan ng mga sensor sa kapaligiran upang patuloy na subaybayan ang mga produkto ay makakatulong sa mga tagagawa na makagawa ng mas mahusay na kalidad ng mga produkto.

Kapag naabot na ang kalidad ng threshold o ang mga kondisyon tulad ng temperatura ng hangin o halumigmig ay hindi angkop para sa produksyon ng pagkain o gamot, maaaring alertuhan ng sensor ang superbisor ng workshop.

Pamamahala at pag-optimize ng supply chain

Para sa mga tagagawa, ang supply chain ay nagiging mas kumplikado, lalo na kapag sinimulan nilang palawakin ang kanilang negosyo sa buong mundo. Ang umuusbong na Internet of Things ay nagbibigay-daan sa mga kumpanya na subaybayan ang mga kaganapan sa buong supply chain, na nagbibigay ng access sa real-time na data sa pamamagitan ng pagsubaybay sa mga asset gaya ng mga trak, container, at maging ang mga indibidwal na produkto.

Maaaring gumamit ang mga tagagawa ng mga sensor upang subaybayan at subaybayan ang imbentaryo habang lumilipat sila mula sa isang lokasyon patungo sa isa pa sa supply chain. Kabilang dito ang transportasyon ng mga supply na kailangan upang makagawa ng produkto, gayundin ang paghahatid ng mga natapos na produkto. Maaaring pataasin ng mga tagagawa ang kanilang visibility sa imbentaryo ng produkto upang magbigay ng mas tumpak na availability ng materyal at mga iskedyul para sa pagpapadala ng mga produkto sa mga customer. Ang pagsusuri ng data ay makakatulong din sa mga kumpanya na mapabuti ang logistik sa pamamagitan ng pagtukoy sa mga lugar ng problema.

Digital na kambal

Ang pagdating ng Internet of Things ay magiging posible para sa mga manufacturer na lumikha ng digital twins—mga virtual na kopya ng mga pisikal na device o produkto na magagamit ng mga manufacturer para magpatakbo ng mga simulation bago aktwal na buuin at i-deploy ang mga device. Dahil sa tuluy-tuloy na daloy ng real-time na data na ibinibigay ng Internet of Things, maaaring lumikha ang mga manufacturer ng digital twin ng karaniwang anumang uri ng produkto, na magbibigay-daan sa kanila na makahanap ng mga depekto nang mas mabilis at mahulaan ang mga resulta nang mas tumpak.

Ito ay maaaring humantong sa mas mataas na kalidad ng mga produkto at makabawas din sa mga gastos, dahil ang mga produkto ay hindi na kailangang i-recall kapag sila ay naipadala na. Nalaman ng editor ng circuit board na ang data na nakolekta mula sa mga digital na replika ay nagpapahintulot sa mga tagapamahala na suriin kung paano gumagana ang system sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon sa site.

Sa isang serye ng mga potensyal na aplikasyon, ang bawat isa sa limang potensyal na kaso ng paggamit ay maaaring baguhin nang lubusan ang pagmamanupaktura. Upang maisakatuparan ang buong pangako ng Industry 4.0, kailangang maunawaan ng mga pinuno ng teknolohiya sa industriya ng pagmamanupaktura ang mga pangunahing hamon na idudulot ng Internet of Things at kung paano tutugon ang hinaharap ng 5G sa mga hamong ito.