Poiché tutto, dalle nostre attività quotidiane alla produzione al consumo, è entrato nell’era digitale, la produzione industriale automatizzata in modo intelligente ma interconnessa, nota anche come Industria 4.0 e fabbrica intelligente, sta guadagnando terreno. Tuttavia, data la gravità di questa evoluzione, l’innovazione è la chiave per portare con successo l’automazione in tutti i settori.
Nell’automazione e nell’interconnettività, la comunicazione wireless ad alta velocità svolge un ruolo significativo, in quanto funge da ponte tra la connettività senza soluzione di continuità ma scalabile e macchine, sensori e utenti. Collega anche l’Internet of Things (IoT), robot, droni e veicoli a guida automatica (AGV). Un altro vantaggio si presenta sotto forma di eliminazione dei cavi dai dispositivi con mobilità limitata.
L’espansione dell’Industria 4.0 ha accelerato la domanda di connettività più veloce e sicura. La rete cellulare di quinta generazione (5G) offre la stabilità e la velocità per collegare tutti questi dispositivi e quindi recuperare e analizzare i dati.
5G for Industrial Applications, un nuovo studio di ABI Research, prevede un’adozione diffusa della tecnologia 5G nel settore manifatturiero entro il 2028. Lo studio rivela anche che l’industria manifatturiera da sola genererà il 25% delle entrate totali nel mercato globale del 5G.
Vantaggi del 5G nell’automazione industriale
Connettività digitale più veloce e affidabile
Il 5G, il successore della rete cellulare di quarta generazione (4G), consente un trasferimento dati più veloce su Internet. Non solo il 5G migliora la connettività digitale degli utenti, ma anche la connettività di sensori e altri dispositivi IoT. Il 5G offre velocità di trasferimento dati a 20 Gbps con una bassa latenza di un millisecondo o, in altre parole, senza alcun ritardo.
Più di ogni altra cosa, il 5G è affidabile quasi quanto la connettività cablata e consente di condurre comunicazioni critiche in tempo reale. Ciò pone le basi per un funzionamento affidabile, più veloce e sicuro di applicazioni e dispositivi. Inoltre, il 5G offre nuove opportunità laddove altre tecnologie wireless come il Wi-Fi non saranno sufficienti.
Competitività
Attualmente, il numero di dispositivi IoT connessi a Internet è molte volte maggiore del numero di netizen umani effettivi. Recenti ricerche prevedono che i dispositivi IoT in tutto il mondo supereranno i 31 miliardi di unità entro il 2025, un forte aumento rispetto ai circa 14 miliardi di unità del 2021. Questo numero aggiuntivo di dispositivi connessi viene utilizzato principalmente nelle applicazioni industriali e nell’automazione.
Diverse aziende IoT stanno investendo molto nella ricerca sulla tecnologia 5G, poiché si rendono conto che può rivoluzionare le fabbriche intelligenti automatizzate e connesse del futuro. Pertanto, l’adozione della tecnologia 5G è fondamentale per ottenere un vantaggio competitivo nel mercato di oggi. Tuttavia, se un’azienda non riesce ad adottarlo abbastanza presto, verrà lasciata indietro nel mercato.
Produzione sicura, migliorata e flessibile
In una fabbrica intelligente con rete 5G, solo pareti, soffitto e pavimento saranno i componenti immobili. Ogni altra parte sarà scalabile, portatile e facilmente riconfigurabile. La rete 5G crea un’infrastruttura wireless ma ad alte prestazioni che consente una comunicazione efficiente tra macchinari, persone e strutture.
Inoltre, la tecnologia 5G consente l’implementazione di nuovi concetti di produzione industriale. Ha anche il potenziale per semplificare i gadget e la forza lavoro nel campo della produzione industriale e della logistica.
Sovranità dei dati garantita
Con l’avvento della tecnologia 5G, le linee di produzione industriale hanno avuto la prima opportunità di configurare, gestire e personalizzare le reti locali proprio per le applicazioni industriali. Inoltre, consente agli utenti di portare ogni aspetto di sicurezza rilevante sotto il loro controllo. In questo modo, le aziende possono ridurre la sicurezza informatica e i rischi aziendali garantendo la sovranità dei dati.
Conversione più semplice alla tecnologia 5G
È vero che la tecnologia 5G accelera la velocità di trasmissione dei dati tra i dispositivi IoT e dà una spinta in più all’Industria 4.0. Tutto, dalla logistica alle linee di produzione, beneficia di una trasmissione dei dati più rapida e in tempo reale.
Ma tutto questo è possibile solo se l’azienda installa dispositivi e reti abilitati al 5G in primo luogo. Di conseguenza, diverse aziende IT leader a livello globale hanno iniziato ad aiutare le aziende a implementare la tecnologia 5G nell’automazione industriale da zero.
Casi d’uso pratici della tecnologia 5G nell’automazione industriale
Ecco cinque casi d’uso pratici della tecnologia 5G e le aziende che stanno attualmente sperimentando questi approcci innovativi.
Automazione dei processi industriali
Le fabbriche intelligenti basate sulla tecnologia 5G automatizzano le attività monotone, laboriose e pericolose. Ciò riduce gli errori umani e il rischio di incidenti mortali e, allo stesso tempo, fornisce alla forza lavoro più tempo per concentrarsi su compiti critici.
MTU Aero Engines, un produttore tedesco di motori aeronautici, ha sperimentato la tecnologia 5G e ha reso le loro operazioni più efficienti. Le innovazioni includono il test delle loro applicazioni su dischi integrati blade (blisk), un componente del motore a reazione ad alta tecnologia e la riduzione dei tempi di produzione dei blisk del 75% utilizzando una fabbrica intelligente.
Monitoraggio remoto
Nelle fabbriche intelligenti, le linee di produzione possono essere monitorate e controllate da remoto senza la necessità di lavoratori o operatori in fabbrica. Con la sua trasmissione dati ad alta velocità e la latenza inferiore, la tecnologia 5G semplifica il monitoraggio remoto in tempo reale.
Per fare un esempio reale, Siemens ha installato il suo primo sistema di monitoraggio remoto in tempo reale per i test di accettazione della fabbrica (FAT) in uno dei suoi stabilimenti in Messico.
Robotica
I produttori industriali impiegano robot da molto tempo, ma la scena è totalmente cambiata con l’avvento della tecnologia 5G.
I robot, progettati per lavorare a fianco degli esseri umani, vengono utilizzati principalmente per spostare merci da un luogo all’altro. In precedenza, questi robot erano collegati utilizzando una rete cablata, ma la tecnologia 5G ha eliminato il sistema di rete cablato e ha permesso una robotica più veloce ed efficiente.
KT Corp, la principale società di telecomunicazioni della Corea del Sud, ha collaborato con Hyundai Engineering & Construction per sviluppare l’infrastruttura di rete 5G nei cantieri. La loro partnership ha l’obiettivo di sviluppare la tecnologia di costruzione e automazione. Insieme a ciò, hanno in programma di distribuire robot sull’infrastruttura 5G per aumentare la produttività e il monitoraggio efficiente nei cantieri.
Manutenzione predittiva
Un recente rapporto del Wall Street Journal afferma che i tempi di inattività imprevedibili costano più di $ 50 miliardi ogni anno per i produttori industriali. HIROTEC, produttore leader mondiale di componenti automobilistici, ha implementato una piattaforma cloud IoT e analisi edge per ottenere visibilità in tempo reale sull’efficienza delle sue operazioni aziendali.
HIROTEC ha implementato tutte queste iniziative di automazione industriale su una rete 5G come un modo per sfruttare l’apprendimento automatico (ML) per prevedere e prevenire tempi di inattività e contrattempi. Il risultato ha portato a una riduzione dei tempi di fermo e degli incidenti, nonché all’eliminazione delle ispezioni manuali.
Stampa 3D
La stampa 3D, nota anche come produzione additiva, ha già prodotto increspature nella produzione industriale, in particolare per i pezzi di ricambio e l’edilizia. La maggiore larghezza di banda e la minore latenza della tecnologia 5G stanno rivoluzionando l’arena delle costruzioni.
Ad esempio, Hadrian X, un robot muratore autonomo e il primo del suo genere al mondo, fa il suo lavoro senza sforzo, in quanto può elaborare rapidamente enormi quantità di dati trasferiti su una rete 5G.
Quando la stampa 3D è sincronizzata con la velocità e la bassa latenza della tecnologia 5G, una casa con quattro camere da letto può essere stampata il 95% più velocemente e fino al 90% in meno. Quindi, ora non ci sono limiti all’immaginazione delle imprese di costruzione e degli architetti. Ora sono liberi di progettare e costruire edifici oltre i tradizionali limiti di design-to-cost.
Tecnologia 5G: il sistema nervoso centrale dell’Industria 4.0
L’emergere della tecnologia 5G trasformerà il modo in cui l’Industria 4.0 produce e distribuisce beni e servizi. Le caratteristiche chiave della tecnologia 5G, come la minore latenza, la maggiore affidabilità e una maggiore velocità, supportano le tecnologie emergenti e i loro approcci e applicazioni innovativi nelle fabbriche intelligenti.
CNBC riferisce che entro il 2023, le fabbriche intelligenti, principalmente a causa della loro efficienza ed economicità, contribuiranno con oltre 2 trilioni di dollari all’economia globale.
Articolo a cura di Kashyap Vyas, It Business Edge
Traduzione a cura della redazione 5G Italia
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