Chociaż koncepcja Przemysłu 4.0 istnieje już od kilku lat, przejście na inteligentną produkcję staje się rzeczywistością dopiero niedawno, dzięki softwarizacji i postępom w łączności.
Chociaż koncepcja Przemysłu 4.0 istnieje już od kilku lat, przejście na inteligentną produkcję staje się rzeczywistością dopiero niedawno, dzięki softwarizacji i postępom w łączności.
5G była pierwszą generacją mobilnej technologii komórkowej zawierającej funkcje specyficzne dla pionów B2B wraz z tradycyjnym B2C. Ponieważ 5G nadal ewoluuje, różne branże wertykalne zaczęły uczestniczyć w opracowywaniu specyfikacji 3GPP, aby zapewnić, że ich wymagania zostaną uwzględnione w przyszłych standardach.

Rys.: Wśród uczestników spotkania plenarnego 3GPP w 2019 r. oprócz sprzedawców i operatorów znaleźli się różni członkowie pionowi.
Połączenie 5G i inteligentnej produkcji umożliwia elastyczność produkcji w celu tworzenia niestandardowych rozwiązań w krótkim czasie, a także autonomiczne operacje, które można zdalnie konfigurować i monitorować, co prowadzi do poprawy ogólnej wydajności i spójności jakości.
Prywatne sieci 5G (P5G) są już testowane, testowane i wdrażane w przemyśle ze względu na wiele korzyści, jakie przynoszą, oprócz niskich opóźnień, wysokiej niezawodności i zwiększonego bezpieczeństwa w porównaniu z innymi technologiami łączności. Prognozy wielu różnych firm analitycznych szacują wielkość rynku inteligentnej produkcji na ponad 500 mld USD do 2030 roku.
Wraz z pomyślnym zakończeniem testów i przekształceniem ich we wdrożenia na żywo, zdobyte doświadczenia zwiększą zaufanie producentów, a ostateczna wielkość rynku może ostatecznie znacznie przekroczyć dzisiejsze prognozy.
Pierwsze testy i wdrożenia sieci P5G dostarczyły wielu informacji na temat tego, jak skutecznie można przekształcić przemysł produkcyjny, umożliwiając szybszą, wydajniejszą i bardziej niezawodną komunikację między maszynami, urządzeniami i ludźmi. Oto kilka sposobów, w jakie P5G pomaga inteligentnej branży produkcyjnej:
Ogólnie rzecz biorąc, prywatne sieci 5G mogą pomóc producentom zwiększyć produktywność, obniżyć koszty i poprawić jakość produktów, zwiększając ich konkurencyjność na rynku globalnym.
Oto kilka rzeczywistych przykładów wykorzystania P5G w inteligentnej produkcji.

Sieci P5G są już testowane pod kątem optymalizacji produkcji pojazdów. Oto powody i długoterminowy wpływ tego rozwiązania.
Wyzwanie: Produkcja pojazdów wymaga spójności podczas wytwarzania i montażu części. Drobne odchylenia mogą zagrozić jakości i skutkować produktem, który nie spełnia specyfikacji, dla których został zbudowany. Wszelkiego rodzaju awarie muszą być identyfikowane w czasie rzeczywistym i podejmowane szybkie działania, aby zapewnić, że linia produkcyjna nie zostanie zakłócona. Rozwiązanie musi również działać niezawodnie przez bardzo długi czas bez jakiejkolwiek degradacji, aby zapewnić gwarantowaną jakość.
Rozwiązanie: Łączność 5G umożliwiła analizę w czasie rzeczywistym wszystkich przechwyconych obrazów i danych, zapewniając w ten sposób optymalną wydajność maszyny i zmniejszając, jeśli nie eliminując, usterki. Konserwacja predykcyjna oparta na sztucznej inteligencji wykorzystała łączność o niskim opóźnieniu, aby wykryć usterki i skrócić czas przestojów. Techniki rzeczywistości rozszerzonej (AR) i rzeczywistości mieszanej (MR) zwiększyły wsparcie zdalnej konserwacji dowolnego sprzętu fabrycznego.
Wyniki: Sieć P5G wyeliminowała potrzebę wdrażania fizycznych kabli, zapewniając tym samym elastyczność, redukując przestoje spowodowane problemami z kablami i skracając czas potrzebny na ponowną konfigurację linii produkcyjnych do pracy z różnymi modelami. Jednocześnie spełniła istniejącą funkcjonalność do wykonywania zadań na hali produkcyjnej i wprowadziła możliwość wdrażania nowszych przypadków użycia.
Wyciągnięte wnioski: P5G ma do odegrania ogromną rolę w umożliwieniu sektorowi produkcyjnemu przyjęcia zasad Przemysłu 4.0. Funkcje 5G, takie jak wysoka szybkość transmisji danych, bardzo niskie opóźnienia, bardzo wysoka niezawodność i zwiększone bezpieczeństwo, umożliwiają automatyzację, elastyczność szybkiego dostosowywania i stałą jakość. W miarę udoskonalania procesów i identyfikowania nowych przypadków użycia, P5G będzie w stanie wnieść o wiele więcej w przyszłości.

Producenci samolotów coraz częściej badają wykorzystanie sieci P5G do wielu różnych zastosowań, w tym cyfryzacji operacji produkcyjnych, zdalnej inspekcji, zdalnej pomocy i szkoleń z wykorzystaniem AR i MR.
Wyzwanie: Łączność odgrywa kluczową rolę podczas produkcji samolotów. Podłączanie coraz większej liczby narzędzi i maszyn jest ogromnym wyzwaniem ze względu na duże lokalizacje, ogromne hangary i zakłócenia w nielicencjonowanych pasmach radiowych. Ponadto przejście od wysoce ręcznych operacji do bardziej zautomatyzowanych wymaga śledzenia operacji w czasie rzeczywistym, a także statusu sprzętu.
Rozwiązanie: Sieci P5G mogą rozwiązać wiele, jeśli nie wszystkie, z tych wyzwań, zapewniając wysoce niezawodny zasięg na dużym obszarze w celu podłączenia dużej liczby urządzeń, narzędzi, maszyn, pojazdów i części zamiennych. Ponadto sieci P5G zapewniają rygorystyczne bezpieczeństwo, prywatność i ochronę danych.
Wyniki: P5G umożliwiło już producentom samolotów szeroki zakres zastosowań w ich zakładach. Dane testowe można szybko przesyłać/pobierać za pomocą 5G. Zestawy słuchawkowe AR/MR zmniejszyły potrzebę noszenia złożonych instrukcji na tabletach lub fizycznie. Zautomatyzowane pojazdy sterowane (AGV) mogą być wykorzystywane do przenoszenia części między hangarami a zakładem z możliwością sprawdzania ich za pomocą strumienia wideo w czasie rzeczywistym. Roboty współpracujące (coboty) mogą przyspieszyć produkcję. Inspekcje w czasie rzeczywistym za pomocą dronów umożliwiają szybszą i dokładniejszą kontrolę samolotów.
Wyciągnięte wnioski: P5G obsługuje już wiele przypadków użycia, ale głównym wyzwaniem dla wdrożeń w wielu lokalizacjach jest dostępność widma. Ponieważ nie ma skoordynowanej dostępności widma w różnych krajach, te same radia i optymalizacje nie mogą być używane we wszystkich lokalizacjach. W każdym razie obecne przypadki użycia P5G to tylko zarysowanie powierzchni, a istnieje kilka innych przypadków użycia, które ostatecznie przeniosą się z Wi-Fi na 5G ze względu na możliwości 5G.

Wiodący operator z Azji Południowo-Wschodniej wdrożył rozwiązanie P5G w międzynarodowej firmie produkcyjnej, aby sprawdzić, czy można zwiększyć produktywność.
Wyzwanie: W zakładzie produkcyjnym kilka kwestii odgrywa ogromną rolę w obniżaniu produktywności. Jednym z nich jest przenoszenie i rekonfiguracja maszyn na hali produkcyjnej, a drugim są usterki, które mogą wynikać z niewłaściwej konfiguracji. Ponadto niezawodne połączenie jest niezbędne do monitorowania i konserwacji maszyn w czasie rzeczywistym.
Rozwiązanie: Inteligentne rozwiązanie produkcyjne oparte na P5G pomogło zakładowi produkcyjnemu zbierać i analizować dane w czasie rzeczywistym, zapewniając tym samym natychmiastowe aktualizacje dotyczące pracy maszyn. Rozwiązania szkoleniowe oparte na AR/VR pozwoliły większej liczbie osób poznać maszyny, a także umożliwiły ich debugowanie w czasie rzeczywistym. Czujniki w maszynach umożliwiły zdalne monitorowanie maszyn i śledzenie ich lokalizacji, podczas gdy czujniki na wyprodukowanych towarach umożliwiły śledzenie ich podróży od momentu wyprodukowania do opuszczenia zakładu.
Wyniki: Inteligentne rozwiązanie produkcyjne oparte na P5G pomogło zakładowi produkcyjnemu zwiększyć produktywność poprzez usunięcie zadań takich jak raportowanie i uwolnienie ludzi do pracy na hali produkcyjnej. Wykorzystanie maszyn poprawiło się dzięki identyfikowalności, podczas gdy szkolenie pracowników w terenie poprawiło dostępność umiejętności i zmniejszyło nieplanowane przestoje wynikające z nieznajomości działania maszyny, a także nieprawidłowych konfiguracji.
Wyciągnięte wnioski: W przypadku międzynarodowego zakładu produkcyjnego, który utrzymuje linie produkcyjne w różnych krajach, inteligentna produkcja może pomóc we wdrożeniu i testowaniu raz, a następnie powieleniu procesu w innych krajach. Wsparcie w czasie rzeczywistym może być dostępne w rozproszonych lokalizacjach geograficznych, wspierając w ten sposób rozwiązywanie problemów w dowolnym momencie, przez cały rok.
Jedynym prawdziwym wyzwaniem, które powstrzymuje to przed pójściem pełną parą, jest albo brak dostępności widma dla sieci P5G, albo różne widma w różnych regionach geograficznych, co skutkuje zakupem innego sprzętu i urządzeń radiowych oraz przejściem przez tę samą rygorystyczną fazę testów w każdym regionie geograficznym.
Prywatna sieć 5G ma ogromny potencjał w rozwiązywaniu wielu wyzwań, przed którymi stoją dziś branże. Chociaż nie ma gotowego rozwiązania, które można szybko wdrożyć, istnieje możliwość stworzenia rozwiązania dostosowanego do potrzeb i wymagań. Skontaktuj się z nami, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak możemy Ci pomóc.