La connectivité cellulaire va révolutionner l'industrie 4.0

Peu de tendances manufacturières de ces dernières années sont aussi prometteuses ou aussi prometteuses que l'Industrie 4.0. Cette révolution industrielle basée sur les données promet de faire des usines un endroit plus sûr et plus efficace, mais la technologie d'aujourd'hui ne peut pas y parvenir. Bien que les usines actuellement connectées connaissent une nette amélioration, la fabrication a besoin d'une meilleure connectivité cellulaire pour profiter pleinement de l'industrie 4.0.

Avec plus de 50 milliards d'appareils IoT dans le monde, les connexions d'aujourd'hui seront bientôt insuffisantes. Les fabricants peuvent déjà intégrer de nombreuses technologies IoT dans leurs installations, mais les connexions modernes peuvent ne pas prendre en charge des réseaux plus importants et plus fréquentés. C'est là qu'intervient la 5G IoT.

La 5G fera passer l'IoT au niveau supérieur. Cette mise à niveau est particulièrement bénéfique pour les fabricants. Voici un aperçu de la façon dont ces nouveaux réseaux vont révolutionner l'industrie 4.0.

Insuffisances des connexions câblées

Certaines personnes peuvent repousser l'apparition des réseaux 5G. Après tout, les États-Unis ont besoin de huit fois plus d'infrastructures pour prendre en charge ces nouvelles connexions, ce qui peut sembler un inconvénient trop important. Pourquoi passer aux réseaux cellulaires pour l'Industrie 4.0 alors que les connexions filaires offrent déjà une telle vitesse et fiabilité ?

Bien que les connexions fixes présentent certains avantages des connexions sans fil, elles comportent leur juste part de lacunes. Dans une usine, où les personnes et les machines se déplacent continuellement, les fils physiques posent un problème. Quelqu'un pourrait facilement débrancher un câble Ethernet, compromettant toute opération critique qui en dépend.

La connectivité câblée limite également la flexibilité, ce qui est un problème que de nombreuses installations ont déjà en trop. Si une usine devait réorganiser ou ajuster ses opérations, cela prendrait du temps et coûterait de l'argent. Étant donné que de nombreuses nouvelles technologies ne prennent en charge que les connexions sans fil, s'en tenir à un système câblé pourrait restreindre les installations aux outils existants.

Les connexions physiques, bien que fiables, ne conviennent pas aux fabricants. La connectivité sans fil est une nécessité, et la 5G fournit le type de réseau sans fil dont l'IoT industriel a besoin.

Comment la 5G améliore la connectivité cellulaire

Les avantages des connexions sans fil sur Ethernet sont évidents, mais pourquoi la 5G est-elle nécessaire ? La cinquième génération de réseaux cellulaires profite à l'IIoT de trois manières principales :la vitesse, la latence et la bande passante. Chacun d'entre eux s'améliore avec la 5G, et chacun est essentiel pour que l'IIoT fonctionne.

Les experts s'attendent à ce que la 5G soit au moins 10 fois plus rapide que les connexions 4G LTE actuelles. Certains ont même prédit que ce serait jusqu'à 100 fois plus rapide. Une augmentation aussi considérable de la vitesse permettrait d'exécuter pratiquement n'importe quelle opération en ligne.

Avec une latence proche de zéro, ces connexions seraient également beaucoup plus fiables pour gérer les charges de travail critiques. De nombreuses entreprises peuvent hésiter à déplacer certaines fonctions vers le cloud par crainte de perturbations sur les réseaux actuels. Ils n'auraient plus à s'en soucier avec la 5G.

Enfin, une abondance d'appareils IoT nécessite une quantité considérable de bande passante. C'est l'un des obstacles les plus importants à l'adoption de l'IIoT aujourd'hui, mais ce ne serait pas un problème avec un IoT alimenté par la 5G.

L'Internet de tout

Cette mise à niveau de la bande passante est l'un des avantages immédiatement perceptibles de la 5G dans la fabrication. Puisqu'il peut prendre en charge plus d'appareils dans la même zone, les fabricants peuvent mettre en œuvre des appareils IoT à grande échelle. L'industrie pourrait aller au-delà de l'IoT vers l'Internet de tout (IoE).

Dans l'IoE, tout, y compris les processus et parfois les personnes, est en ligne au lieu de quelques appareils physiques. Imaginez une usine où chaque machine, produit, utilitaire et fonction peut communiquer sur un seul réseau. Ce niveau de connectivité serait impossible sans les améliorations de la bande passante de la 5G.

Si l'IoT rend la fabrication plus efficace, alors l'IoE la révolutionnera. Dans un sens, tout dans une usine est déjà connecté puisqu'une erreur à un moment donné peut perturber l'ensemble du processus. L'IoE donnerait aux installations la possibilité de voir et de réagir à ces erreurs avant que des perturbations ne surviennent.

Maintenance prédictive

L'un des avantages les plus prometteurs de l'IIoT est de pouvoir effectuer une maintenance prédictive. Au lieu de réparer les machines lorsqu'elles tombent en panne, les capteurs communiquent lorsqu'elles nécessitent une intervention. Cette pratique est possible avec les réseaux d'aujourd'hui, mais la 5G peut l'activer sur pratiquement toutes les machines d'une installation.

Même un programme d'entretien régulier n'est pas toujours optimal pour la santé des machines. Trop de facteurs peuvent affecter l'état d'un système, et les besoins de maintenance, même s'ils sont fréquents, surviennent rarement selon un calendrier. Une surveillance et une analyse constantes sont la meilleure solution, mais l'exécution de ces capteurs sur plusieurs équipements nécessite beaucoup de bande passante.

Sur un réseau 5G, la bande passante ne serait pas un problème afin que les fabricants puissent utiliser une maintenance prédictive généralisée sans souci. Comme cela donne aux machines 10 à 15 jours de disponibilité supplémentaires par an, cela conduirait à une augmentation considérable de la productivité. Les économies réalisées grâce à cette seule application compenseraient le coût de l'infrastructure 5G.

Surveillance et service à distance

Les capteurs d'une machine ne sont pas la seule partie de la surveillance et de la maintenance qui s'améliorerait avec la 5G. Sur un réseau cellulaire, les travailleurs pourraient consulter les données de surveillance, où qu'ils se trouvent. Cette accessibilité est non seulement pratique, mais permettrait également de gagner du temps que les travailleurs passeraient autrement à se rendre à chaque machine pour la vérifier.

La surveillance à distance ne s'applique pas seulement à la maintenance des machines. L'analyse des données est aujourd'hui la pierre angulaire de nombreuses pratiques commerciales, et pouvoir le faire à distance rend les processus pilotés par les données beaucoup plus flexibles. Les entreprises peuvent montrer des données en temps réel aux investisseurs, partager des informations avec des analystes lorsqu'elles sont à l'extérieur du bâtiment, et plus encore.

Non seulement les travailleurs pourraient consulter les données à distance, mais ils pourraient également agir en conséquence. Les appareils IoT 5G pourraient effectuer des dépannages et même des réparations de base sans que les travailleurs aient besoin d'être physiquement présents. Grâce à ces avantages, les fabricants pourraient faire de l'entretien un processus beaucoup plus efficace, réduisant les temps d'arrêt et économisant de l'argent.

Véhicules guidés automatisés

Les réseaux 5G dans les villes pourraient enfin faire des voitures autonomes une réalité, grâce à sa vitesse, sa bande passante et sa faible latence. Les fabricants peuvent profiter de cet avantage avant les municipalités, en permettant davantage de véhicules à guidage automatique (VGA) dans leurs installations. Certaines usines utilisent déjà des AGV, mais le Wi-Fi ne peut pas en prendre en charge un trop grand nombre, ce qui limite leur utilité.

Avec la 5G dans les installations de fabrication, il serait possible d'exploiter une flotte entière d'AGV. Mis à part les chiffres, plus la latence de ces véhicules est faible, mieux c'est, car toute interruption du réseau pourrait entraver leur navigation. Pour travailler en toute sécurité avec les gens, ils ont besoin d'un réseau fiable.

Malgré leurs avantages en termes d'efficacité et de sécurité, les AGV n'ont pas connu de taux d'adoption élevés dans la fabrication. Les environnements non manufacturiers ont déployé plus de 12 fois plus d'AGV que les fabricants en 2018. L'apparition des réseaux 5G pourrait rendre ces technologies viables pour davantage d'installations.

Flexibilité opérationnelle

La flexibilité devient de plus en plus critique pour les fabricants, mais l'industrie est historiquement inflexible. Le marché d'aujourd'hui attend un service et des produits personnalisés à la demande, ce qui oblige les fabricants à s'adapter rapidement aux changements. Étant donné que la connectivité cellulaire permet une automatisation plus poussée, elle conduit à une plus grande flexibilité, grâce à une efficacité plus élevée.

L'automatisation est antérieure à la 5G de plusieurs décennies, mais la 5G la rend plus fiable et plus efficace. Ses avantages en termes de maintenance, de communication et d'accessibilité permettent aux fabricants d'utiliser plus de robots et de manière efficace. En conséquence, les installations peuvent évoluer vers un modèle plus à la demande, réduisant les stocks internes, permettant une flexibilité.

Sans inventaire permanent, les installations pourraient ajuster leurs opérations sans trop de perturbations, ce qui est crucial dans le monde numérique d'aujourd'hui. Étant donné que la 5G permettrait également aux fabricants de faire fonctionner toutes les machines sur un réseau sans fil, ils pourraient publier des mises à jour beaucoup plus rapidement. Aujourd'hui, les machines automatisées sont notoirement rigides, mais les avantages de la connectivité de la 5G pourraient changer cela.

Les nouveaux réseaux cellulaires permettent et améliorent l'industrie 4.0

La transition vers l'Industrie 4.0 est déjà en cours, malgré le manque de réseaux 5G. Sans ces nouvelles connexions cellulaires, cependant, les fabricants ne pourront pas pousser l'Industrie 4.0 à son plein potentiel. Les systèmes d'aujourd'hui sont trop lents, peu fiables et limités pour gérer l'échelle des appareils IoT dont les fabricants ont besoin.

La 5G dans la fabrication aidera l'industrie à dépasser l'IoT et à entrer dans l'IoE. Lorsque tout dans une installation peut fonctionner sur un seul réseau et le faire de manière fiable, les fabricants deviendront plus sûrs, plus efficaces et plus rentables. L'IoT 5G aidera l'industrie à devenir ce qu'elle doit être pour répondre aux demandes du monde moderne.

Les réseaux 5G à grande échelle sont encore à plusieurs années de devenir une réalité. Lorsqu'ils seront disponibles, ils pourraient révolutionner l'industrie manufacturière.

Crédit image :panumas nikhomk ; pexels