أصبحت الثورة الصناعية الرابعة حقيقة واقعة، ويرجع الفضل في ذلك جزئيًا إلى تقنية إنترنت الأشياء الصناعية (IIoT) وشبكات الجيل الخامس المخصصة. ومن المتوقع أن تصل قيمة سوق الصناعة 4.0 إلى 377.30 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2029.

5G: شريك الاتصال الأساسي

تحتاج الآلات والروبوتات وأجهزة الاستشعار والبشر والطائرات بدون طيار إلى اتصال سلس في IIoT. ولم تكن الأجيال السابقة من تكنولوجيا الشبكات اللاسلكية قادرة على تلبية هذا الطلب الهائل على الاتصال، ولهذا السبب أصبحت تقنية الجيل الخامس 5G عاملاً رئيسياً في الثورة الصناعية 4.0. لا تعمل هذه التقنية على تعزيز الاتصال فحسب، بل إنها توفر أيضًا عددًا من الفوائد التي تساعد في تغذية هذه الثورة، بما في ذلك:

سرعات بيانات أسرع ونطاق ترددي أعلى

تتمتع تقنية الجيل الخامس 5G بسرعات نقل بيانات تصل إلى 20 جيجابت في الثانية، أي أسرع بـ 20 مرة من تقنية الجيل الرابع 4G. يتيح هذا النقل السريع لكميات كبيرة من البيانات من الأجهزة والآلات وأجهزة الاستشعار في البيئات الصناعية.

زمن انتقال منخفض للغاية

بفضل زمن الوصول الذي يبلغ 1 مللي ثانية فقط، تساعد تقنية الجيل الخامس في تحسين سرعة الاتصال لتقنيات إنترنت الأشياء الصناعي. تخيل فوائد القدرة على مراقبة خطوط الإنتاج والآلات والمعدات في الوقت الحقيقي.

تحسين الموثوقية والتوافر

لم تكن الأجيال السابقة من الشبكات اللاسلكية قادرة على ضمان الاتصال السلس في جميع الأوقات. ومع ذلك، تدعم تقنية الجيل الخامس اتصالات مستقرة حتى في البيئات الصناعية النائية.

غطاء 5G اللاسلكي 1.png
الصورة: EE Time Asia

تعزيز قدرات الحوسبة الحافة

يمكن دمج تقنية الجيل الخامس مع الحوسبة الحافة لتسهيل معالجة البيانات والتحليلات بالقرب من المصدر أو عنده، مما يدعم اتخاذ القرارات في الوقت الفعلي لأنظمة إنترنت الأشياء الصناعي.

ربط أجهزة متعددة

يمكن لهذا الجيل الأحدث من التكنولوجيا اللاسلكية دعم ما يصل إلى مليون جهاز إنترنت الأشياء وأجهزة الاستشعار والروبوتات المتصلة في وقت واحد، وهي قدرة حاسمة للتعامل مع التعقيد التقني للصناعة 4.0.

الصناعة 4.0 في الممارسة العملية

وتفتح هذه الفوائد مجتمعة العديد من الاستخدامات الجديدة، بما في ذلك:

المستودع الذكي

يتيح النطاق الترددي العالي لهذه الشبكة لأنظمة المستودعات دعم الشبكات الموزعة واسعة النطاق مع العديد من الأجهزة والمستشعرات المتصلة لتحسين إدارة المخزون وتحسين العمليات.

بالإضافة إلى ذلك، يتيح زمن الوصول المنخفض للغاية لتقنية الجيل الخامس تتبع المخزون، والتحكم في الآلات، وتشغيل الروبوتات، وغيرها من المهام التي تعتمد على البيانات بشكل مكثف وتتطلب المعالجة والاتصال في الوقت الفعلي.

ونتيجة لذلك، يمكن لمشغلي المستودعات زيادة الإنتاجية، وخفض تكاليف العمالة، وضمان اتصال أكثر موثوقية لمرافق المستودعات.

الصيانة التنبؤية

ومن بين فوائد تقنية الجيل الخامس أيضًا القدرة على التنبؤ بالأعطال ومعالجة مشكلات المعدات بشكل استباقي قبل أن تؤثر على العمليات. تساعد الصيانة التنبؤية الآلات على الحفاظ على التشغيل المستمر وإطالة عمرها. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للمصنعين مراقبة الظروف بشكل مستمر لضبط الآلات، وضمان الامتثال لمعايير التصنيع.

MarieHattar_Keysight 2.png
الصورة: EE Time Asia

التصنيع المرن

تساعد تقنية الجيل الخامس 5G على تحسين مرونة عملية التصنيع. وسوف يساعد تطوير هذه التكنولوجيا المصانع على التواصل مع السوق - وهو عامل رئيسي يسمح للمصنعين بتلبية الطلبات المتغيرة باستمرار أو التعامل مع التحديات اللوجستية الخارجية بكفاءة.

إن القدرة على جمع البيانات وتحليلها واستخدامها في الوقت الفعلي تشكل شرطًا أساسيًا للثورة الصناعية 4.0. يتيح هذا الذكاء التجاري للمصنعين إجراء تعديلات في الوقت الفعلي لمعالجة قضايا الجودة والكفاءة والسلامة، وتسريع عمليات التصنيع وخفض التكاليف.

قضايا القياس

يعد الجيل الخامس 5G العامل الرئيسي لتحقيق إمكانات الثورة الصناعية 4.0. ومع ذلك، يجب اختبار هذه القدرات للتأكد من أنها تعمل كما هو متوقع. تتطلب عملية الاختبار هذه استخدام مجموعة من التوائم الرقمية. تستخدم هذه النماذج الافتراضية للأنظمة الفيزيائية البيانات من أجهزة الاستشعار والمصادر الأخرى لإنشاء محاكاة تُستخدم لاختبار كيفية عمل النظام في ظل ظروف مختلفة. يتيح هذا للمصنعين تقييم البنية التحتية لشبكة الجيل الخامس، واختبار حالات الاستخدام، وتحديد أفضل طريقة لدمج الشبكة.

لقد دعمت التوائم الرقمية وتقنية الجيل الخامس تنفيذ الثورة الصناعية 4.0، وعندما يتم تطبيقها على نطاق واسع، فإن تأثير هذه التقنيات سوف يتضاعف عدة مرات.

ستعمل تقنية الجيل الخامس على تحقيق المصانع الذكية، مما يساعد على تشكيل العديد من مفاهيم التصنيع المبتكرة، وتحسين الإنتاجية والكفاءة. ومع تسارع الثورة الصناعية، ستصبح هذه الحالات الاستخدامية وغيرها الكثير حقيقة واقعة، حيث تشكل قدرات تقنية الجيل الخامس عنصراً أساسياً لتحقيق الصناعة 4.0.

(المصدر: EE Time Asia)