Với sự xuất hiện của công nghệ 5G, ngành sản xuất phải đối mặt với sự chuyển đổi lớn để tân dụng sức mạnh của nó. Một hệ thống sản xuất an toàn hơn, linh hoạt và hiệu quả hơn sẽ có thể thực hiện được nhờ độ trễ cực thấp và độ tin cậy cao của kết nối 5G. Điều này cho phép các thiết bị di chuyển tự động robot và hệ thống kho hàng kết nối không dây linh hoạt đến các bộ điều khiển giám sát thực sự. Bài viết sau đây sẽ nói về lợi ích của 5G trong nhà máy và ý nghĩa của nó đối với tương lai của ngành sản xuất thông minh.

Một số lợi ích của 5G trong nhà máy là gì?

Full automation - Trong 30 năm qua, chúng tôi đã tự động hóa mọi thứ có thể được tự động hóa trong nhà máy bằng công nghệ có dây. Với 5G, chúng tôi có thể tự động hóa 10% còn lại mà cho đến nay vẫn chưa được tự động hóa. Industrie 4.0 và sản xuất thông minh là tất cả về sự tích hợp của hậu cần, xử lý vật liệu và tự động hóa nhà máy. 5G là nhân tố chính của sự tích hợp này.

Flexibility - 5G sẽ tạo ra các nhà máy thông minh hơn, linh hoạt hơn bằng cách tận dụng tối đa khả năng tự động hóa, trí tuệ nhân tạo, Internet of Things (IoT) và hơn thế nữa. 5G cũng sẽ cung cấp cho bạn một giải pháp thay thế không dây cho các hệ thống có dây thường được yêu cầu để giữ cho máy móc kết nối với hệ thống điện toán trung tâm, làm cho sàn nhà máy linh hoạt và dễ thích ứng hơn nhiều. Điều này giúp bạn dễ dàng cấu hình lại hệ thống sản xuất để đối phó với việc thay đổi dòng sản phẩm.

High availability - Sử dụng 5G sẽ cho phép bạn giám sát mọi thứ trong thời gian thực, nâng cao hiệu quả của bạn. 5G cung cấp tính khả dụng và độ tin cậy vượt trội so với WiFi, Bluetooth, RFID và các công nghệ không dây cạnh tranh khác.

Safe and secure - Trên 5G, máy móc có thể thực hiện bảo trì dự đoán và phòng ngừa, giảm thiểu sự chậm trễ khi tắt máy và bảo vệ an toàn cho nhân viên. Sustainable Public or private network

Sustainable - Tuổi thọ pin lên đến mười năm làm cho 5G rất phù hợp từ quan điểm bền vững như là giải pháp tiêu chuẩn cho truyền thông trong các nhà máy và cơ sở sản xuất được nối mạng.

Public or private network - Với 5G, bạn có thể vận hành, kiểm soát và giám sát hệ thống của mình thông qua mạng 5G riêng tại local nhà máy. Điều này cho phép bạn toàn quyền kiểm soát tất cả các khía cạnh của mạng 5G nhà máy của bạn. Bạn cũng có tùy chọn sử dụng mạng công cộng với các trạm gốc được lắp đặt bên trong nhà máy. Với tùy chọn này, chủ sở hữu nhà máy không cần đầu tư vào đào tạo nhân lực, giấy phép tần số và các khía cạnh khác của việc vận hành mạng 5G riêng.

HMS kết nối các thiết bị sử dụng công nghệ 5G mới nhất như thế nào?

Tại HMS Networks, chúng tôi luôn đi đầu trong việc làm cho các thiết bị công nghiệp giao tiếp và luôn làm việc với công nghệ tiên tiến nhất. Bản demo trong Co-Lab Pavillion của Thụy Điển tại Hội chợ Hannover, cùng với các công ty Thụy Điển khác như Ericsson và ABB, bao gồm một số sản phẩm từ HMS Networks, tất cả đều được thiết kế để đáp ứng yêu cầu của các ứng dụng khắt khe trong ngành tự động hóa.

Trong bản demo, các bộ định tuyến công nghiệp HMS với kết nối Di động, Ethernet và WLAN hoạt động cùng với phiên bản tùy chỉnh của HMS Anybus Wireless Bolt ™. Cùng với nhau, chúng cho phép giao tiếp liền mạch qua mạng di động giữa các thiết bị công nghiệp từ các nhà sản xuất khác nhau, cho phép điều khiển thông minh và linh hoạt.

Nhìn chung, các sản phẩm không dây HMS được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu của 5G, khi công nghệ này được đưa vào các nhà máy và hệ thống tự động hóa. 5G cho phép bạn chứng minh dây chuyền sản xuất của mình trong tương lai, vì bạn có thể thêm máy mới mà không cần thực hiện các thay đổi quan trọng đối với mạng của mình.

Những thách thức khi nói đến 5G là gì?

Phổ tần số (Frequency Spectrum) -  Có thể vận hành mạng nhà máy 5G riêng bằng cách sử dụng tần số không được cấp phép. Một ứng cử viên sáng giá cho điều này là băng tần 5GHz cũng được sử dụng cho mạng WLAN. Tuy nhiên, phổ không được cấp phép có những hạn chế về công suất phát. Điều này dẫn đến nhu cầu có nhiều trạm gốc 5G hơn so với việc sử dụng các tần số được cấp phép. Với phổ tần không được cấp phép cũng có khả năng bị nhiễu từ những người dùng khác trong cùng băng tần. Do đó, tốt hơn là sử dụng phổ tần được cấp phép. Hiện tại, vẫn chưa rõ quang phổ được cấp phép sẽ được cung cấp như thế nào để tự động hóa nhà máy.

Hệ sinh thái (Ecosystem) -  Đã có một hệ sinh thái đáng kể gồm các nhà cung cấp trong quá trình tự động hóa nhà máy: Chủ nhà máy đặt hàng nhà máy từ các nhà tích hợp hệ thống, các nhà tích hợp hệ thống đặt hàng máy từ các nhà chế tạo máy và các nhà chế tạo máy đặt hàng thiết bị từ các nhà sản xuất thiết bị. Để hệ sinh thái này áp dụng công nghệ 5G, các tiêu chuẩn mới cần được thiết lập và các bài kiểm tra khả năng tương tác cần được thực hiện.

Khi nào 5G được thiết lập để trở thành tiêu chuẩn ngành?

Việc chuẩn hóa 5G đang diễn ra trong 3GPP. Đồng thời, những nhà sản xuất đang thử công nghệ này tại một số nhà máy trên khắp thế giới. Giai đoạn đầu của việc triển khai 5G dựa trên bản phát hành 3GPP 15. Bản phát hành này chủ yếu tập trung vào băng thông rộng di động nâng cao (eMBB) và chủ yếu nhằm mục đích triển khai sớm dịch vụ băng thông rộng không dây dân dụng.

Bản phát hành 3GPP 16 sẽ là bản phát hành bao gồm Truyền thông độ trễ thấp siêu đáng tin cậy (URLLC). Bản phát hành này sẽ sẵn sàng vào cuối năm 2019. Các mô-đun vô tuyến 5G và cơ sở hạ tầng mạng hỗ trợ bản phát hành 16 dự kiến ​​vào đầu năm 2020.  Việc triển khai tại các nhà máy sẽ được triển khai vào cuối năm 2020, bắt đầu với AGV và nhân viên di động.

Việc triển khai công nghệ 5G sẽ ảnh hưởng đến Internet vạn vật công nghiệp (IIoT) như thế nào?

Thế giới công nghiệp đang trải qua cuộc cách mạng lần thứ tư và các mục tiêu là tăng tính linh hoạt, tăng khả năng tự động hóa và cải thiện năng suất, đồng thời duy trì mức độ an toàn và bền vững cao. Do đó, sử dụng 5G là giải pháp hoàn hảo để kích hoạt kết nối không dây thông minh trong nhà máy, với các tính năng chính như giao tiếp kiểu máy lớn, điều khiển máy theo thời gian thực, tăng tương tác giữa con người / robot và phân tích đám mây cạnh.

Do đó cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư chỉ có thể thành công hay không phụ thuộc nhiều vào hệ thống truyền thông không dây trong nhà máy và tại HMS, chúng tôi đang làm việc với những công nghệ tiên tiến này mỗi ngày. Từ góc độ kỹ thuật, 5G là công nghệ phù hợp nhất cho các nhà máy của tương lai!