Internet of Things (IOT) sẽ có tác động đến hầu hết các ngành công nghiệp, nhưng nó sẽ có tác động lớn nhất đến ngành sản xuất. Trên thực tế, Internet of Things có khả năng biến các hệ thống tuyến tính truyền thống thành các hệ thống kết nối động và có thể là động lực lớn nhất cho việc chuyển đổi các nhà máy và cơ sở khác.

Giống như các ngành công nghiệp khác, Internet vạn vật trong ngành sản xuất và Internet vạn vật công nghiệp (IIoT) cố gắng hiện thực hóa thông qua các kết nối không dây và công nghệ hỗ trợ nó. Ngày nay, Internet of Things dựa vào mức tiêu thụ điện năng thấp và khoảng cách xa, và tiêu chuẩn băng thông hẹp (NB) sẽ giải quyết vấn đề này. Trình chỉnh sửa PCB hiểu rằng các kết nối NB có thể hỗ trợ nhiều trường hợp sử dụng IoT, bao gồm trình phát hiện sự kiện, thùng rác thông minh và đo lường thông minh. Các ứng dụng công nghiệp bao gồm theo dõi tài sản, theo dõi hậu cần, giám sát máy móc, v.v.

Nhưng khi kết nối 5G tiếp tục được xây dựng trên toàn quốc, tốc độ, hiệu suất và hiệu suất hoàn toàn mới sẽ giúp mở khóa các trường hợp sử dụng IoT mới.

5G sẽ được sử dụng để truyền tốc độ dữ liệu cao hơn và yêu cầu độ trễ cực thấp. Trên thực tế, một báo cáo năm 2020 của Bloor Research đã chỉ ra rằng tương lai của 5G, điện toán ranh giới và Internet vạn vật là những động lực chính của Công nghiệp 4.0.

Ví dụ: theo báo cáo của MarketsandMarkets, thị trường IIoT dự kiến ​​sẽ tăng từ 68,8 tỷ USD vào năm 2019 lên 98,2 tỷ USD vào năm 2024. Các yếu tố chính dự kiến ​​​​sẽ thúc đẩy thị trường IIoT là gì? Các chất bán dẫn và thiết bị điện tử tiên tiến hơn cũng như việc sử dụng nhiều hơn các nền tảng điện toán đám mây – cả hai đều sẽ được thúc đẩy bởi kỷ nguyên 5G.

Mặt khác, theo báo cáo của BloorResearch, nếu không có 5G, sẽ có một khoảng cách mạng rất lớn trong việc hiện thực hóa Công nghiệp 4.0 - không chỉ trong việc cung cấp kết nối cho hàng tỷ thiết bị IoT mà còn về mặt truyền tải và xử lý lượng dữ liệu khổng lồ sẽ được tạo ra.

Thách thức không chỉ là băng thông. Các hệ thống IoT khác nhau sẽ có các yêu cầu mạng khác nhau. Một số thiết bị sẽ yêu cầu độ tin cậy tuyệt đối, trong đó độ trễ thấp là điều cần thiết, trong khi các trường hợp sử dụng khác sẽ thấy rằng mạng phải đối phó với mật độ thiết bị được kết nối cao hơn chúng ta từng thấy trước đây.

Ví dụ: trong một nhà máy sản xuất, một ngày nào đó một cảm biến đơn giản có thể thu thập, lưu trữ dữ liệu và liên lạc với thiết bị cổng chứa logic ứng dụng. Trong các trường hợp khác, dữ liệu cảm biến IoT có thể cần được thu thập trong thời gian thực từ cảm biến, thẻ RFID, thiết bị theo dõi và thậm chí cả điện thoại di động lớn hơn thông qua giao thức 5G.

Nói một cách dễ hiểu: mạng 5G trong tương lai sẽ giúp hiện thực hóa một số lượng lớn các trường hợp và lợi ích sử dụng IoT và IIoT trong ngành sản xuất. Nhìn về tương lai, đừng ngạc nhiên nếu bạn thấy năm trường hợp sử dụng này thay đổi cùng với việc ra mắt các kết nối mạnh mẽ, đáng tin cậy và các thiết bị tương thích trong mạng 5G đa phổ hiện đang được xây dựng.

Khả năng hiển thị của tài sản sản xuất

Thông qua IoT/IIoT, các nhà sản xuất có thể kết nối thiết bị sản xuất với các máy móc, công cụ và tài sản khác trong nhà máy và nhà kho, giúp các nhà quản lý và kỹ sư có cái nhìn rõ hơn về hoạt động sản xuất cũng như mọi vấn đề có thể phát sinh.

Theo dõi tài sản là một chức năng chính của Internet of Things. Nó có thể dễ dàng xác định vị trí và giám sát các thành phần chính của cơ sở sản xuất. Sắp tới, hãng sẽ có thể sử dụng các cảm biến thông minh để tự động theo dõi chuyển động của các bộ phận trong quá trình lắp ráp. Bằng cách kết nối các công cụ mà người vận hành sử dụng với bất kỳ máy nào được sử dụng trong sản xuất, người quản lý nhà máy có thể có được cái nhìn thời gian thực về sản lượng sản xuất.

Các nhà sản xuất có thể tận dụng mức độ hiển thị cao hơn này trong nhà máy để nhanh chóng xác định và giải quyết các tắc nghẽn thông qua việc sử dụng dữ liệu được tạo bởi bảng điều khiển và Internet of Things mới nhất để giúp đạt được sản xuất nhanh hơn và chất lượng cao hơn.

Bảo trì dự đoán

Ưu tiên hàng đầu của nhà sản xuất là đảm bảo thiết bị của nhà máy và các tài sản khác ở tình trạng hoạt động tốt. Một sai sót có thể gây ra sự chậm trễ nghiêm trọng trong sản xuất, từ đó có thể dẫn đến tổn thất nghiêm trọng trong việc sửa chữa hoặc thay thế thiết bị không mong muốn, cũng như sự không hài lòng của khách hàng do sự chậm trễ hoặc thậm chí hủy đơn đặt hàng. Việc giữ cho máy hoạt động có thể giảm đáng kể chi phí vận hành và giúp quá trình sản xuất diễn ra suôn sẻ hơn.

Bằng cách triển khai các cảm biến không dây trên các máy móc trong toàn nhà máy và sau đó kết nối các cảm biến này với Internet, người quản lý có thể phát hiện ra thời điểm thiết bị bắt đầu hỏng trước khi nó thực sự bị hỏng.

Các hệ thống IoT mới nổi được hỗ trợ bởi công nghệ không dây có thể cảm nhận các tín hiệu cảnh báo trong thiết bị và gửi dữ liệu đến nhân viên bảo trì để họ có thể chủ động sửa chữa thiết bị, từ đó tránh được sự chậm trễ và chi phí lớn. Ngoài ra, nhà máy sản xuất bảng mạch tin rằng các nhà sản xuất cũng có thể được hưởng lợi từ nó, chẳng hạn như môi trường nhà máy có thể an toàn hơn và tuổi thọ thiết bị dài hơn.

nâng cao chất lượng sản phẩm

Hãy tưởng tượng rằng trong toàn bộ chu trình sản xuất, việc gửi dữ liệu tình trạng quan trọng chất lượng cao thông qua các cảm biến môi trường để liên tục theo dõi sản phẩm có thể giúp nhà sản xuất tạo ra những sản phẩm có chất lượng tốt hơn.

Khi đạt đến ngưỡng chất lượng hoặc các điều kiện như nhiệt độ, độ ẩm không khí không phù hợp để sản xuất thực phẩm hoặc thuốc, cảm biến có thể cảnh báo cho người giám sát xưởng.

Quản lý và tối ưu hóa chuỗi cung ứng

Đối với các nhà sản xuất, chuỗi cung ứng ngày càng trở nên phức tạp, đặc biệt khi họ bắt đầu mở rộng kinh doanh ra toàn cầu. Internet of Things mới nổi cho phép các công ty giám sát các sự kiện trong toàn bộ chuỗi cung ứng, cung cấp quyền truy cập vào dữ liệu thời gian thực bằng cách theo dõi các tài sản như xe tải, container và thậm chí cả các sản phẩm riêng lẻ.

Các nhà sản xuất có thể sử dụng cảm biến để theo dõi và giám sát hàng tồn kho khi họ di chuyển từ địa điểm này sang địa điểm khác trong chuỗi cung ứng. Điều này bao gồm việc vận chuyển vật tư cần thiết để sản xuất sản phẩm cũng như giao thành phẩm. Các nhà sản xuất có thể tăng khả năng hiển thị của họ trong kho sản phẩm để cung cấp nguồn nguyên liệu sẵn có và lịch trình vận chuyển sản phẩm cho khách hàng chính xác hơn. Phân tích dữ liệu cũng có thể giúp các công ty cải thiện hoạt động hậu cần bằng cách xác định các khu vực có vấn đề.

Sinh đôi kỹ thuật số

Sự ra đời của Internet of Things sẽ giúp các nhà sản xuất có thể tạo ra bản sao kỹ thuật số—bản sao ảo của các thiết bị hoặc sản phẩm vật lý mà nhà sản xuất có thể sử dụng để chạy mô phỏng trước khi thực sự xây dựng và triển khai thiết bị. Do luồng dữ liệu thời gian thực được cung cấp liên tục bởi Internet of Things, các nhà sản xuất có thể tạo ra một bản sao kỹ thuật số về cơ bản của bất kỳ loại sản phẩm nào, điều này sẽ cho phép họ tìm ra lỗi nhanh hơn và dự đoán kết quả chính xác hơn.

Điều này có thể dẫn đến chất lượng sản phẩm cao hơn và cũng giảm chi phí vì sản phẩm không phải thu hồi sau khi được vận chuyển. Người biên tập bảng mạch biết rằng dữ liệu được thu thập từ các bản sao kỹ thuật số cho phép người quản lý phân tích cách hệ thống hoạt động trong các điều kiện khác nhau tại chỗ.

Với một loạt ứng dụng tiềm năng, mỗi trường hợp trong số năm trường hợp sử dụng tiềm năng này đều có thể cách mạng hóa hoạt động sản xuất. Để hiện thực hóa đầy đủ hứa hẹn của Công nghiệp 4.0, các nhà lãnh đạo công nghệ trong ngành sản xuất cần hiểu những thách thức chính mà Internet of Things sẽ mang lại và tương lai của 5G sẽ ứng phó với những thách thức này như thế nào.