Negli ultimi mesi, la tecnologia 5G ha generato molte proteste. Questo ha portato gli scienziati di tutto il mondo a pubblicare rapporti sul potenziale del 5G e su ciò che intende realizzare. Alcune di queste ricerche, tra cui una di Ericsson, hanno dimostrato che il valore che il 5G creerà, oltre a consentire, raggiungerà i 100 miliardi di dollari entro il 2026. L'industria manifatturiera dovrebbe sostenere circa il 25% di questa valutazione, il che evidenzia l'importanza dello stabilimento 5G del futuro e viceversa.
Questo articolo discuterà:
- Casi d'uso previsti per l'applicazione del 5G nelle fabbriche del futuro
- La proposta di valore che le fabbriche 5G portano agli impianti di produzione e ai magazzini
- Come lo stabilimento 5G definirà il futuro della produzione e dell'automazione industriale
Le applicazioni previste del 5G negli impianti di produzione
A differenza delle tecnologie 4G e LTE, che sono state sviluppate per il consumatore medio mobile, la 5G è orientata all'applicazione industriale. Il suo obiettivo principale è quello di supportare l'elaborazione a bassa latenza per le industrie che producono, elaborano e trasferiscono grandi set di dati. L'industria manifatturiera è una di queste, in quanto ogni asset dello stabilimento produce i propri dati.
In termini di applicazione, il 5G dovrebbe essere un trampolino di lancio per raggiungere lo stabilimento a luci spente o l'Industrie 4.0 in cui l'automazione la fa da padrona. Questa è anche conosciuta come lo stabilimento smart. Per raggiungere questo obiettivo, l'elaborazione dei dati attraverso dispositivi o apparecchiature interconnesse deve avvenire in tempo reale. Le reti 5G forniscono l'affidabilità di cui uno stabilimento 5G avrà bisogno per elaborare grandi dati in tempo reale. Così, con le reti 5G, gli stabilimenti 5G del futuro saranno costituiti da sistemi interconnessi che condividono i dati istantaneamente e prendono decisioni in tempo reale.
Lo stabilimento 5G supporterà anche la manutenzione predittiva e le attività di manutenzione remota in diversi modi. Un esempio è rappresentato dalla visualizzazione in tempo reale dei componenti difettosi in località remote da parte di team di ingegneri esperti. In questo scenario, un consulente a Washington può valutare in tempo reale i problemi di un componente difettoso in Alaska. Le reti 5G accelereranno i canali di comunicazione e consentiranno la condivisione istantanea dei grandi dati storici raccolti dalle apparecchiature. Il team di riparazione può quindi fornire assistenza a distanza e in tempo reale.
Ci si aspetta che le reti 5G siano anche il collante che aumenta gli sforzi di collaborazione tra l'IoT industriale, l'intelligenza artificiale e le iniziative di machine learning all'interno dello stabilimento 5G. In questo caso, l'elaborazione a bassa latenza e il supporto ad alta larghezza di banda 5G offre un supporto 5G che garantisce il funzionamento ottimale di migliaia di reti IIoT senza alcun ritardo.
Come lo stabilimento 5G definirà il futuro
5G dovrebbe ottimizzare l'uso di altre tecnologie interconnesse ed emergenti in officina. Queste tecnologie includono l'IIoT, il digital twin, il machine learning, la robotica e l'edge computing. Questo è il motivo per cui Google ha collaborato con AT&T per garantire che le loro soluzioni di edge e cloud computing supportino gli stabilimenti 5G e l'uso del 5G all'interno degli impianti di produzione.
Ci si aspetta che le reti 5G siano ciò che fornisce una soluzione completa digital twin allo stabilimento 5G. Pertanto, le rappresentazioni digitali degli impianti possono ricevere dati dai sensori in officina per garantire la precisione quando vengono utilizzati per l'analisi in tempo reale. Ci si aspetta che le reti 5G supportino il trasferimento dei dati raccolti in tempo reale, indipendentemente dalle loro dimensioni. Con i dati raccolti, gli stakeholder dello stabilimento possono eseguire simulazioni attraverso il digital twin per ricevere informazioni sul business.
L'integrazione del 5G garantirà inoltre che il digital twin possa essere utilizzato per monitorare e gestire le operazioni di produzione in tempo reale attraverso la comunicazione da software a software. Ciò significa che il digital twin riceverà i dati dell'officina, li analizzerà, prenderà una decisione e notificherà alle apparecchiature in officina il passo successivo da compiere. Tutto questo sarà fatto senza un operatore umano che funga da intermediario, perché le reti 5G garantiscono che i dati trasferiti siano inviati e ricevuti in tempo reale in tutti gli stabilimenti 5G.
Anche le iniziative di edge computing saranno ottimizzate dalle reti 5G, specialmente per gli stabilimenti in località remote. L'elaborazione a bassa latenza che il 5G fornisce garantirà le comunicazioni tra i dispositivi o l'hardware edge e i data center esterni, come il cloud industriale, in tempo reale. In questo modo, l'espansione della capacità di edge computing di catturare i dati per includere anche il processo decisionale.
Un altro aspetto importante da considerare dall'impatto delle reti 5G è nella gestione dell'inventario e della logistica. L'esempio di Amazon Go fornisce uno sguardo a ciò che è possibile quando la visione artificiale, l'apprendimento profondo e l'edge computing si fondono. Per i negozi Amazon Go, i clienti possono semplicemente entrare, scegliere gli ordini e fare il check out senza comunicare con il personale. I sensori e le telecamere tengono traccia degli articoli prelevati, conteggiano il costo totale e fatturano al cliente tramite l'applicazione Amazon.
All'interno dello stabilimento 5G, le reti 5G possono essere utilizzate per semplificare la gestione dell'inventario e della logistica. In uno scenario, un robot riceve un elenco di ordini, preleva l'ordine dal magazzino e lo consegna a specifiche postazioni di lavoro senza assistenza umana. I sensori collegati agli scaffali assicurano il prelievo degli articoli giusti e tengono conto anche dei numeri ridotti. Il robot troverà anche i luoghi di consegna attraverso i sensori di mappatura e l'inventario ridotto viene ricaricato dopo ogni viaggio. Qui, le reti 5G garantiscono che i dati di ogni aspetto di questo processo automatizzato siano trasferiti in tempo reale, assicurando così che il processo automatizzato di gestione dell'inventario funzioni senza soluzione di continuità.
I vantaggi proposti del 5G per gli impianti di produzione
Le reti 5G dovrebbero offrire i seguenti vantaggi agli impianti di produzione:
- Automazione del sistema – La quarta era industriale dovrebbe fornire processi automatizzati che ottimizzano la produzione. Come mostrano alcuni degli scenari sopra evidenziati, il 5G fornisce l'affidabilità e la velocità necessarie per garantire che i sistemi industriali siano automatizzati e funzionino con precisione in tempo reale.
- Crescita dei ricavi – L'iniziativa di Google di posizionare i propri servizi a supporto delle reti 5G e degli stabilimenti 5G evidenzia come le aziende possano trarne vantaggio per ottenere ricavi aggiuntivi. Per le PMI, 5G fornirà un percorso più accessibile per automatizzare i processi di produzione tradizionali.
L'automazione di questi processi porterà anche ad una maggiore produttività e ad una crescita dei ricavi. - Nuovi business case – L'introduzione del 5G fornisce una base per gli sviluppatori di software e hardware per costruire nuovi casi d'uso. Queste soluzioni possono rientrare nel campo della robotica, dell'edge computing o dell'automazione. I casi d'uso di successo porteranno ad un aumento della produttività e ad opportunità di generazione di reddito.
Conclusione
Il futuro della produzione è strettamente intrecciato a quello delle soluzioni tecnologiche emergenti come le reti 5G. Pertanto, per rimanere competitivi, i produttori devono comprendere i vantaggi che ciò comporta per lo stabilimento 5G del futuro. Questa comprensione servirà come trampolino di lancio necessario per creare casi d'uso unici per l'applicazione del 5G per guidare l'automazione, migliorare la produttività o ottimizzare le tecniche di elaborazione dei dati. Si prevede che lo stabilimento 5G del futuro sarà definito da una relazione simbiotica in cui le reti 5G consentono l'efficienza operativa, mentre gli stabilimenti forniscono un ambiente in cui il 5G può prosperare.
