Mobiele connectiviteit zal een revolutie teweegbrengen in industrie 4.0

Weinig productietrends van de afgelopen jaren zijn zo buzzwaardig of zo veelbelovend als Industrie 4.0. Deze datagedreven industriële revolutie belooft fabrieken veiliger en efficiënter te maken, maar de technologie van vandaag kan dit niet doorstaan. Hoewel de huidige verbonden fabrieken een duidelijke verbetering zijn, heeft de productie een betere mobiele connectiviteit nodig om Industrie 4.0 volledig te ervaren.

Met meer dan 50 miljard IoT-apparaten in de wereld zullen de huidige verbindingen binnenkort onvoldoende zijn. Fabrikanten kunnen al veel IoT-technologieën in hun faciliteiten integreren, maar moderne verbindingen ondersteunen mogelijk geen grotere drukkere netwerken. Dat is waar 5G IoT om de hoek komt kijken.

5G zal het IoT naar een hoger niveau tillen. Deze upgrade is vooral gunstig voor fabrikanten. Hier is een nadere blik op hoe deze nieuwe netwerken Industrie 4.0 revolutionair zullen veranderen.

Tekortkomingen van bedrade verbindingen

Sommige mensen kunnen zich verzetten tegen het ontstaan ​​van 5G-netwerken. De VS hebben immers acht keer zoveel infrastructuur nodig om deze nieuwe verbindingen te ondersteunen, wat misschien een te groot ongemak lijkt. Waarom overstappen op mobiele netwerken voor Industrie 4.0 als bedrade verbindingen al zo'n snelheid en betrouwbaarheid bieden?

Hoewel vaste verbindingen enkele voordelen bieden van draadloze verbindingen, hebben ze ook een groot aantal tekortkomingen. In een fabriek, waar mensen en machines continu in beweging zijn, vormen fysieke draden een probleem. Iemand kan gemakkelijk een ethernetkabel loskoppelen, waardoor elke bedrijfskritieke operatie die erop vertrouwt, in gevaar komt.

Vast bedrade connectiviteit beperkt ook de flexibiliteit, een probleem dat veel faciliteiten al hebben. Als een fabriek zijn activiteiten moet reorganiseren of aanpassen, kost dat tijd. Aangezien veel nieuwe technologieën alleen draadloze verbindingen ondersteunen, kan het vasthouden aan een vast bekabeld systeem de faciliteiten beperken tot oudere tools.

Fysieke verbindingen, hoewel betrouwbaar, zijn niet geschikt voor fabrikanten. Draadloze connectiviteit is een noodzaak, en 5G biedt het soort draadloos netwerk dat het industriële IoT nodig heeft.

Hoe 5G de mobiele connectiviteit verbetert

De voordelen van draadloos via ethernetverbindingen zijn evident, maar waarom is 5G nodig? De vijfde generatie mobiele netwerken profiteert IIoT op drie belangrijke manieren:snelheid, latentie en bandbreedte. Elk van deze verbetert met 5G, en elk is essentieel om het IIoT te laten werken.

Experts verwachten dat 5G minstens 10 keer sneller zal zijn dan de huidige 4G LTE-verbindingen. Sommigen hebben zelfs voorspeld dat het wel 100 keer sneller zal zijn. Zo'n enorme snelheidstoename zou het mogelijk maken om vrijwel elke operatie online uit te voeren.

Met een latentie van bijna nul zouden deze verbindingen ook veel betrouwbaarder zijn voor het afhandelen van bedrijfskritieke workloads. Veel bedrijven aarzelen misschien om sommige functies naar de cloud te verplaatsen uit angst voor verstoring van de huidige netwerken. Daar hoeven ze zich met 5G geen zorgen meer over te maken.

Ten slotte vereist een overvloed aan IoT-apparaten een aanzienlijke hoeveelheid bandbreedte. Dat is een van de belangrijkste belemmeringen voor de acceptatie van IIoT vandaag de dag, maar het zou geen probleem zijn met een 5G-aangedreven IoT.

Het internet van alles

Die bandbreedte-upgrade is een van de direct merkbare voordelen van 5G in de productie. Omdat het meer apparaten in hetzelfde gebied kan ondersteunen, kunnen fabrikanten IoT-apparaten op grote schaal implementeren. De industrie zou verder kunnen gaan dan het IoT naar het internet van alles (IoE).

In de IoE is alles - inclusief processen en soms mensen - online in plaats van een paar fysieke apparaten. Stelt u zich eens een fabriek voor waar elke machine, elk product, elke voorziening en elke functie via één netwerk kan communiceren. Dit niveau van connectiviteit zou onmogelijk zijn zonder de bandbreedteverbeteringen van 5G.

Als het IoT de productie efficiënter maakt, zal IoE een revolutie teweegbrengen. In zekere zin is alles in een fabriek al met elkaar verbonden, omdat een fout op een bepaald moment het hele proces kan verstoren. De IoE zou faciliteiten de mogelijkheid geven om deze fouten te zien en erop te reageren voordat er storingen optreden.

Voorspellend onderhoud

Een van de meest veelbelovende voordelen van het IIoT is het kunnen uitvoeren van voorspellend onderhoud. In plaats van machines te repareren als ze kapot gaan, communiceren sensoren wanneer ze aandacht nodig hebben. Deze praktijk is mogelijk met de huidige netwerken, maar 5G kan dit op vrijwel elke machine in een faciliteit mogelijk maken.

Zelfs een regelmatig onderhoudsschema is niet altijd optimaal voor de gezondheid van machines. Te veel factoren kunnen van invloed zijn op de toestand van een systeem, en onderhoudsbehoeften, zelfs als deze vaak voorkomen, komen zelden volgens een schema voor. Constante monitoring en analyse is de beste oplossing, maar het draaien van deze sensoren op verschillende apparaten kost veel bandbreedte.

Op een 5G-netwerk zou bandbreedte geen probleem zijn, zodat fabrikanten zonder zorgen wijdverbreid voorspellend onderhoud kunnen gebruiken. Aangezien machines hierdoor 10 tot 15 dagen meer per jaar beschikbaar zijn, zou dit leiden tot een aanzienlijke productiviteitsverhoging. Alleen al de besparingen van deze applicatie zouden de kosten van de 5G-infrastructuur compenseren.

Bewaking en service op afstand

De sensoren in een machine zijn niet het enige onderdeel van monitoring en onderhoud dat zou verbeteren met 5G. Op een mobiel netwerk kunnen werknemers de monitoringgegevens bekijken, waar ze zich ook bevinden. Deze toegankelijkheid is niet alleen handig, maar zou ook tijd besparen die werknemers anders zouden besteden aan het lopen naar elke machine om deze te controleren.

Bewaking op afstand is niet alleen van toepassing op machine-onderhoud. Gegevensanalyse is tegenwoordig een hoeksteen voor veel zakelijke praktijken, en door dit op afstand te kunnen doen, worden gegevensgestuurde processen veel flexibeler. Bedrijven kunnen realtime gegevens aan investeerders tonen, informatie delen met analisten terwijl ze niet in het gebouw zijn, en meer.

Niet alleen zouden werknemers op afstand naar gegevens kunnen kijken, maar ze zouden er ook naar kunnen handelen. 5G IoT-apparaten kunnen probleemoplossing en zelfs basisreparaties uitvoeren zonder dat werknemers fysiek aanwezig hoeven te zijn. Met deze voordelen kunnen fabrikanten service een veel efficiënter proces maken, uitvaltijd verminderen en geld besparen.

Automatisch geleide voertuigen

Dankzij de snelheid, bandbreedte en lage latentie kunnen 5G-netwerken in steden eindelijk zelfrijdende auto's realiseren. Fabrikanten kunnen vóór gemeenten van dit voordeel profiteren, waardoor meer automatisch geleide voertuigen (AGV's) in hun faciliteiten mogelijk worden. Sommige fabrieken gebruiken al AGV's, maar wifi kan er niet te veel van ondersteunen, waardoor hun bruikbaarheid wordt beperkt.

Met 5G in productiefaciliteiten zou het mogelijk zijn om een ​​hele vloot AGV's te laten draaien. Afgezien van de cijfers, hoe lager de latentie van deze voertuigen, des te beter, aangezien netwerkstoringen hun navigatie kunnen belemmeren. Om veilig met mensen samen te werken, hebben ze een betrouwbaar netwerk nodig.

Ondanks hun efficiëntie- en veiligheidsvoordelen, hebben AGV's geen hoge acceptatiegraad gezien in de productie. Niet-productieomgevingen hebben sinds 2018 meer dan 12 keer zoveel AGV's ingezet als fabrikanten. Het begin van 5G-netwerken zou deze technologieën levensvatbaar kunnen maken voor meer faciliteiten.

Operationele flexibiliteit

Flexibiliteit wordt steeds belangrijker voor fabrikanten, maar de industrie is historisch gezien inflexibel. De huidige markt verwacht on-demand, persoonlijke service en producten, waardoor fabrikanten zich snel moeten aanpassen aan veranderingen. Omdat mobiele connectiviteit verdere automatisering mogelijk maakt, leidt dit tot meer flexibiliteit, dankzij een hogere efficiëntie.

Automatisering is tientallen jaren ouder dan 5G, maar 5G maakt het betrouwbaarder en efficiënter. Dankzij de voordelen op het gebied van onderhoud, communicatie en toegankelijkheid kunnen fabrikanten meer robots en efficiënter gebruiken. Als gevolg hiervan kunnen faciliteiten evolueren naar een meer on-demand model, waardoor de interne voorraad wordt verminderd, wat flexibiliteit mogelijk maakt.

Zonder inventarisatie zouden faciliteiten hun activiteiten kunnen aanpassen zonder veel verstoring, wat cruciaal is in de digitale wereld van vandaag. Omdat 5G fabrikanten ook in staat zou stellen om alle machines op een draadloos netwerk te laten draaien, zouden ze veel sneller updates kunnen uitgeven. Tegenwoordig zijn geautomatiseerde machines notoir inflexibel, maar de connectiviteitsvoordelen van 5G kunnen daar verandering in brengen.

Nieuwe mobiele netwerken maken Industrie 4.0 mogelijk en verbeteren

De verschuiving naar Industrie 4.0 vindt al plaats, ondanks het ontbreken van 5G-netwerken. Zonder deze nieuwe mobiele verbindingen kunnen fabrikanten Industrie 4.0 echter niet optimaal benutten. De systemen van vandaag zijn te traag, onbetrouwbaar en beperkt om de schaal van IoT-apparaten aan te kunnen die fabrikanten nodig hebben.

5G in de productie zal de industrie helpen voorbij het IoT en naar het IoE te gaan. Wanneer alles in een faciliteit op een enkel netwerk kan draaien en dit betrouwbaar doet, zullen fabrikanten veiliger, efficiënter en winstgevender worden. Het 5G IoT zal de industrie helpen te worden wat het moet zijn om aan de eisen van de moderne wereld te voldoen.

Wijdverbreide 5G-netwerken zijn nog enkele jaren verwijderd van realiteit. Als ze beschikbaar komen, kunnen ze een revolutie teweegbrengen in de maakindustrie.

Image Credit:panumas nikhomk; pexels