Mobile Konnektivität wird Industrie 4.0 revolutionieren

Nur wenige Fertigungstrends der letzten Jahre sind so spannend und vielversprechend wie Industrie 4.0. Diese datengesteuerte industrielle Revolution verspricht, Fabriken sicherer und effizienter zu machen, aber die heutige Technologie kann dies nicht durchsetzen. Während die derzeit vernetzten Fabriken eine deutliche Verbesserung darstellen, benötigt die Fertigung eine bessere Mobilfunkverbindung, um Industrie 4.0 in vollem Umfang zu erleben.

Mit mehr als 50 Milliarden IoT-Geräten weltweit werden die heutigen Verbindungen bald nicht mehr ausreichen. Hersteller können bereits viele IoT-Technologien in ihre Einrichtungen integrieren, aber moderne Verbindungen unterstützen möglicherweise keine größeren Netzwerke. Hier kommt 5G IoT ins Spiel.

5G wird das IoT auf die nächste Stufe heben. Dieses Upgrade ist besonders für Hersteller von Vorteil. Sehen Sie sich hier genauer an, wie diese neuen Netzwerke die Industrie 4.0 revolutionieren werden.

Mängel festverdrahteter Verbindungen

Einige Leute können sich gegen den Ausbruch von 5G-Netzen wehren. Schließlich benötigen die USA die achtfache Infrastruktur, um diese neuen Verbindungen zu unterstützen, was als zu große Unannehmlichkeit erscheinen mag. Warum für Industrie 4.0 auf Mobilfunknetze umsteigen, wenn kabelgebundene Verbindungen bereits eine solche Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit bieten?

Feste Verbindungen bieten zwar einige Vorteile von drahtlosen, bringen jedoch auch einige Nachteile mit sich. In einer Fabrik, in der sich Menschen und Maschinen ständig bewegen, stellen physische Kabel ein Problem dar. Jemand könnte leicht ein Ethernet-Kabel abziehen und jeden darauf beruhenden geschäftskritischen Betrieb gefährden.

Festverdrahtete Konnektivität schränkt auch die Flexibilität ein, ein Problem, das viele Einrichtungen bereits im Übermaß haben. Wenn eine Fabrik ihren Betrieb reorganisieren oder anpassen müsste, würde dies Zeit kosten und Geld kosten. Da viele neue Technologien nur drahtlose Verbindungen unterstützen, könnte das Festhalten an einem fest verdrahteten System die Einrichtungen auf ältere Tools beschränken.

Physikalische Verbindungen sind zwar zuverlässig, aber für Hersteller nicht geeignet. Drahtlose Konnektivität ist eine Notwendigkeit, und 5G bietet die Art von drahtlosem Netzwerk, die das industrielle IoT benötigt.

Wie 5G die Mobilfunkkonnektivität verbessert

Die Vorteile von Wireless-over-Ethernet-Verbindungen liegen auf der Hand, aber warum ist 5G notwendig? Die fünfte Generation von Mobilfunknetzen profitiert in erster Linie vom IIoT:Geschwindigkeit, Latenz und Bandbreite. Jeder von ihnen wird mit 5G verbessert und jeder ist für das Funktionieren des IIoT unerlässlich.

Experten erwarten, dass 5G mindestens zehnmal schneller ist als die heutigen 4G-LTE-Verbindungen. Einige haben sogar vorausgesagt, dass es bis zu 100-mal schneller sein wird. Eine so enorme Geschwindigkeitssteigerung würde es ermöglichen, praktisch jeden Vorgang online durchzuführen.

Mit einer Latenz von nahezu null wären diese Verbindungen auch viel zuverlässiger für die Bewältigung geschäftskritischer Workloads. Viele Unternehmen zögern möglicherweise, einige Funktionen in die Cloud zu verlagern, aus Angst vor Störungen in aktuellen Netzwerken. Mit 5G müssten sie sich darüber keine Gedanken mehr machen.

Schließlich erfordert eine Fülle von IoT-Geräten eine beträchtliche Menge an Bandbreite. Dies ist heute eines der größten Hindernisse für die Einführung von IIoT, aber es wäre kein Problem mit einem 5G-basierten IoT.

Das Internet von allem

Dieses Bandbreiten-Upgrade ist einer der sofort spürbaren Vorteile von 5G in der Fertigung. Da es mehr Geräte im gleichen Bereich unterstützen kann, können Hersteller IoT-Geräte in großem Umfang implementieren. Die Branche könnte über das IoT hinaus in das Internet of Everything (IoE) übergehen.

Im IoE ist alles – einschließlich Prozesse und manchmal auch Menschen – online statt nur ein paar physische Geräte. Stellen Sie sich eine Fabrik vor, in der jede Maschine, jedes Produkt, jedes Dienstprogramm und jede Funktion in einem einzigen Netzwerk kommunizieren kann. Dieses Maß an Konnektivität wäre ohne die Bandbreitenverbesserungen von 5G unmöglich.

Wenn das IoT die Fertigung effizienter macht, wird das IoE sie revolutionieren. In gewisser Weise ist in einer Fabrik bereits alles miteinander verbunden, da ein Fehler an einer Stelle den gesamten Prozess stören kann. Das IoE würde den Einrichtungen die Möglichkeit geben, diese Fehler zu erkennen und darauf zu reagieren, bevor es zu Störungen kommt.

Vorausschauende Wartung

Einer der vielversprechendsten Vorteile des IIoT ist die vorausschauende Wartung. Anstatt Maschinen zu reparieren, wenn sie kaputt gehen, kommunizieren Sensoren, wenn sie möglicherweise Aufmerksamkeit erfordern. Diese Praxis ist mit den heutigen Netzwerken möglich, aber 5G kann sie auf praktisch jedem Computer in einer Einrichtung ermöglichen.

Auch ein regelmäßiger Wartungsplan ist nicht immer optimal für die Gesundheit der Maschinen. Zu viele Faktoren können den Zustand eines Systems beeinflussen, und Wartungsbedarf, selbst wenn er häufig ist, tritt selten nach einem Zeitplan auf. Eine ständige Überwachung und Analyse ist die beste Lösung, aber der Betrieb dieser Sensoren auf mehreren Geräten erfordert viel Bandbreite.

In einem 5G-Netzwerk wäre die Bandbreite kein Problem, sodass Hersteller unbesorgt eine weit verbreitete vorausschauende Wartung nutzen könnten. Da die Maschinen dadurch 10 bis 15 Tage mehr Verfügbarkeit im Jahr haben, würde dies zu einer erheblichen Produktivitätssteigerung führen. Allein die Einsparungen durch diese Anwendung würden die Kosten für die 5G-Infrastruktur ausgleichen.

Fernüberwachung und -service

Die Sensoren in einer Maschine sind nicht der einzige Teil der Überwachung und Wartung, der sich mit 5G verbessern würde. In einem Mobilfunknetz können Mitarbeiter die Überwachungsdaten überall einsehen. Diese Zugänglichkeit ist nicht nur bequem, sondern würde auch Zeit sparen, die die Arbeiter sonst damit verbringen würden, zu jeder Maschine zu gehen, um sie zu überprüfen.

Auch die Fernüberwachung gilt nicht nur für die Maschinenwartung. Die Datenanalyse ist heute ein Eckpfeiler vieler Geschäftspraktiken, und die Möglichkeit, dies aus der Ferne zu tun, macht datengesteuerte Prozesse wesentlich flexibler. Unternehmen könnten Investoren Echtzeitdaten anzeigen, Informationen mit Analysten teilen, während sie sich außerhalb des Gebäudes befinden, und vieles mehr.

Mitarbeiter könnten nicht nur Daten aus der Ferne einsehen, sondern auch darauf reagieren. 5G-IoT-Geräte könnten Fehlersuche und sogar grundlegende Reparaturen durchführen, ohne dass Mitarbeiter physisch anwesend sein müssen. Mit diesen Vorteilen könnten Hersteller den Service zu einem viel effizienteren Prozess machen, Ausfallzeiten reduzieren und Geld sparen.

Automatisierte Transportsysteme

5G-Netze in Städten könnten dank ihrer Geschwindigkeit, Bandbreite und geringen Latenz endlich selbstfahrende Autos Realität werden lassen. Hersteller können diesen Vorteil vor den Kommunen nutzen und mehr Fahrerlose Transportsysteme (FTS) in ihren Anlagen ermöglichen. Einige Fabriken verwenden bereits AGVs, aber Wi-Fi kann nicht viele von ihnen unterstützen, was ihre Nützlichkeit einschränkt.

Mit 5G in Produktionsstätten wäre es möglich, eine ganze Flotte von AGVs zu betreiben. Abgesehen von den Zahlen gilt:Je niedriger die Latenzzeit dieser Fahrzeuge ist, desto besser, da Netzwerkstörungen ihre Navigation behindern könnten. Damit diese sicher neben Menschen arbeiten können, brauchen sie ein zuverlässiges Netzwerk.

Trotz ihrer Effizienz- und Sicherheitsvorteile haben AGVs keine hohen Akzeptanzraten in der Fertigung verzeichnet. In Umgebungen außerhalb der Fertigung wurden im Jahr 2018 mehr als 12-mal so viele AGVs eingesetzt wie Hersteller. Die Einführung von 5G-Netzwerken könnte diese Technologien für mehr Einrichtungen nutzbar machen.

Betriebliche Flexibilität

Flexibilität wird für Hersteller immer wichtiger, aber die Branche ist historisch gesehen unflexibel. Der Markt von heute erwartet bedarfsgerechte, personalisierte Dienstleistungen und Produkte, was eine schnelle Anpassung der Hersteller an Veränderungen erfordert. Da die Mobilfunkkonnektivität eine weitere Automatisierung ermöglicht, führt sie dank höherer Effizienz zu mehr Flexibilität.

Automatisierung ist 5G um Jahrzehnte voraus, aber 5G macht sie zuverlässiger und effizienter. Seine Vorteile bei Wartung, Kommunikation und Zugänglichkeit ermöglichen es Herstellern, mehr Roboter und effizienter einzusetzen. Infolgedessen können Einrichtungen zu einem stärker bedarfsorientierten Modell übergehen, den internen Bestand reduzieren und Flexibilität ermöglichen.

Ohne Bestandsaufnahme könnten Einrichtungen ihren Betrieb ohne große Unterbrechungen anpassen, was in der heutigen digitalen Welt von entscheidender Bedeutung ist. Da 5G den Herstellern auch ermöglichen würde, alle Maschinen in einem drahtlosen Netzwerk zu betreiben, könnten sie Updates viel schneller bereitstellen. Heutzutage sind automatisierte Maschinen notorisch unflexibel, aber die Konnektivitätsvorteile von 5G könnten dies ändern.

Neue Mobilfunknetze ermöglichen und verbessern Industrie 4.0

Der Wandel hin zu Industrie 4.0 findet trotz fehlender 5G-Netze bereits statt. Ohne diese neuen Mobilfunkverbindungen werden Hersteller jedoch nicht in der Lage sein, Industrie 4.0 voll auszuschöpfen. Heutige Systeme sind zu langsam, unzuverlässig und zu begrenzt, um die Größe der IoT-Geräte zu bewältigen, die Hersteller benötigen.

5G in der Fertigung wird der Branche dabei helfen, das IoT hinter sich zu lassen und in das IoE einzusteigen. Wenn alles in einer Anlage in einem einzigen Netzwerk zuverlässig läuft, werden Hersteller sicherer, effizienter und profitabler. Das 5G IoT wird der Branche helfen, das zu werden, was sie sein muss, um die Anforderungen der modernen Welt zu erfüllen.

Weit verbreitete 5G-Netze sind noch einige Jahre von der Realität entfernt. Wenn sie verfügbar sind, könnten sie die Fertigungsindustrie revolutionieren.

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