Майбутнє 5G, периферійних обчислень та Інтернету речей на друкованих платах є ключовими факторами Industry 4.0

Інтернет речей (IOT) матиме вплив майже на всі галузі, але найбільше він матиме вплив на промисловість. Насправді Інтернет речей має потенціал для перетворення традиційних лінійних систем на динамічні взаємопов’язані системи та може стати найбільшою рушійною силою для трансформації фабрик та інших об’єктів.

Як і в інших галузях, Інтернет речей у виробничій промисловості та промисловий Інтернет речей (IIoT) прагнуть бути реалізованими за допомогою бездротових з’єднань і технологій, які його підтримують. Сьогодні Інтернет речей покладається на низьке енергоспоживання та велику відстань, і вузькосмуговий стандарт (NB) вирішує цю проблему. Редактор PCB розуміє, що з’єднання NB можуть підтримувати багато варіантів використання IoT, включаючи детектори подій, розумні сміттєві баки та розумне вимірювання. Промислові програми включають відстеження активів, відстеження логістики, моніторинг машин тощо.

 

Але оскільки з’єднання 5G продовжують розвиватися по всій країні, абсолютно новий рівень швидкості, ефективності та продуктивності допоможе відкрити нові варіанти використання IoT.

5G використовуватиметься для вищої швидкості передачі даних і вимог до наднизької затримки. Фактично, у звіті Bloor Research за 2020 рік зазначено, що майбутнє 5G, периферійних обчислень та Інтернету речей є ключовими рушійними силами Індустрії 4.0.

Наприклад, згідно зі звітом MarketsandMarkets, очікується, що ринок IIoT зросте з 68,8 мільярдів доларів США у 2019 році до 98,2 мільярдів доларів США у 2024 році. Які основні чинники, як очікується, рухатимуть ринок IIoT? Досконаліші напівпровідники та електронне обладнання, а також більш широке використання платформ хмарних обчислень — і те, і інше буде стимулювати ера 5G.

З іншого боку, згідно зі звітом BloorResearch, якщо не буде 5G, у реалізації Індустрії 4.0 з’явиться величезна мережева прогалина — не лише у забезпеченні з’єднань для мільярдів пристроїв IoT, але й у плані передачі та обробка величезної кількості даних, які будуть згенеровані.

Проблема полягає не лише в пропускній здатності. Різні системи IoT матимуть різні вимоги до мережі. Деяким пристроям потрібна абсолютна надійність, де важлива низька затримка, а в інших випадках мережа повинна справлятися з більшою щільністю підключених пристроїв, ніж ми бачили раніше.

 

Наприклад, на виробничому підприємстві простий датчик одного дня може збирати та зберігати дані та обмінюватися даними зі шлюзом, який містить логіку програми. В інших випадках може знадобитися збирати дані датчиків IoT у режимі реального часу з датчиків, міток RFID, пристроїв відстеження та навіть більших мобільних телефонів через протокол 5G.

Одним словом: майбутня мережа 5G допоможе реалізувати велику кількість випадків використання та переваг IoT та IIoT у виробничій промисловості. Забігаючи наперед, не дивуйтеся, якщо побачите, що ці п’ять варіантів використання змінюються завдяки появі потужних, надійних з’єднань і сумісних пристроїв у багаточастотній мережі 5G, яка зараз будується.

Наочність виробничих фондів

За допомогою IoT/IIoT виробники можуть підключати виробниче обладнання та інші машини, інструменти та активи на заводах і складах, надаючи менеджерам та інженерам більше інформації про виробничі операції та будь-які проблеми, які можуть виникнути.

Відстеження активів є ключовою функцією Інтернету речей. Він може легко знаходити та контролювати ключові компоненти виробничих потужностей. Незабаром компанія зможе використовувати розумні датчики для автоматичного відстеження руху деталей під час процесу складання. Підключивши інструменти, якими користуються оператори, до будь-якої машини, що використовується у виробництві, менеджер заводу може в режимі реального часу переглядати обсяг виробництва.

Виробники можуть скористатися цими вищими рівнями видимості на виробництві, щоб швидко виявляти та усунути вузькі місця за допомогою даних, створених панелями приладів, і найновішим Інтернетом речей, щоб допомогти досягти швидшого та якіснішого виробництва.

Прогнозне обслуговування

Забезпечення належного робочого стану заводського обладнання та інших активів є головним пріоритетом виробника. Збій може спричинити серйозні затримки у виробництві, що, у свою чергу, може призвести до серйозних втрат у разі несподіваного ремонту або заміни обладнання та незадоволення клієнтів через затримки або навіть скасування замовлень. Підтримання машини в робочому стані може значно знизити експлуатаційні витрати та зробити виробничий процес більш гладким.

Розгорнувши бездротові датчики на машинах по всьому заводу, а потім підключивши ці датчики до Інтернету, менеджери можуть дізнатися, коли пристрій починає виходити з ладу, перш ніж він справді вийде з ладу.

Нові системи IoT, які підтримуються бездротовими технологіями, можуть сприймати попереджувальні сигнали в обладнанні та надсилати дані обслуговуючому персоналу, щоб вони могли завчасно відремонтувати обладнання, уникаючи таким чином великих затримок і витрат. Крім того, фабрика друкованих плат вважає, що виробники також можуть отримати вигоду від цього, наприклад, потенційно безпечніше заводське середовище та довший термін служби обладнання.

покращити якість продукції

Уявіть собі, що протягом усього виробничого циклу надсилання високоякісних даних про критичний стан через датчики навколишнього середовища для постійного моніторингу продуктів може допомогти виробникам виробляти продукцію кращої якості.

Коли досягається поріг якості або такі умови, як температура або вологість повітря, не підходять для виробництва харчових продуктів або ліків, датчик може сповістити керівника цеху.

Управління та оптимізація ланцюга поставок

Для виробників ланцюг постачання стає дедалі складнішим, особливо коли вони починають розширювати свій бізнес у всьому світі. Інтернет речей, що розвивається, дозволяє компаніям відстежувати події в усьому ланцюжку постачання, забезпечуючи доступ до даних у реальному часі шляхом відстеження таких активів, як вантажівки, контейнери та навіть окремі продукти.

Виробники можуть використовувати датчики для відстеження та моніторингу запасів, коли вони переміщуються з одного місця в інше в ланцюжку постачання. Це включає транспортування витратних матеріалів, необхідних для виробництва продукту, а також доставку готової продукції. Виробники можуть покращити свою видимість щодо запасів продукції, щоб надати точнішу інформацію про наявність матеріалів і графіки доставки продукції клієнтам. Аналіз даних також може допомогти компаніям покращити логістику шляхом виявлення проблемних областей.

Цифровий двійник

Поява Інтернету речей дозволить виробникам створювати цифрових двійників — віртуальні копії фізичних пристроїв або продуктів, які виробники можуть використовувати для моделювання перед фактичним створенням і розгортанням пристроїв. Завдяки безперервному потоку даних у реальному часі, які надає Інтернет речей, виробники можуть створити цифрового двійника практично будь-якого типу продукту, що дозволить їм швидше знаходити дефекти та точніше прогнозувати результати.

Це може призвести до підвищення якості продукції, а також знизити витрати, оскільки продукти не потрібно відкликати після їх відправлення. Редактор друкованої плати дізнався, що дані, зібрані з цифрових копій, дозволяють менеджерам аналізувати, як система працює в різних умовах на місці.

Завдяки серії потенційних застосувань кожен із цих п’яти потенційних варіантів використання може революціонізувати виробництво. Щоб повністю реалізувати перспективи Індустрії 4.0, технологічні лідери виробничої галузі повинні розуміти ключові виклики, які принесе Інтернет речей, і те, як майбутнє 5G відповідатиме на ці виклики.