製造業における5Gの主張

AI、拡張現実、仮想現実の使用など、現在製造業で行われている多くのことが5Gによって実現および支援されます。

スマートセンサーとモノのインターネット（IoT）デバイスの使用の増加は、それらが生成するデータに適用されるより高度な分析と組み合わされて、製造業に革命をもたらしています。多くの場合、欠けているのは接続性です。

ますます、5Gはこれらをまとめるためのワイヤレスインフラストラクチャ要素と見なされています。過酷な製造環境で必要な帯域幅、低遅延、および信頼性を提供します。 5Gが製造で果たすことができる役割、その課題、および利点をよりよく理解するために、RTInsightsはIntelのインダストリアルソリューションシニアディレクターであるRickyWattsと話し合いました。これが私たちの会話の要約です。

製造業で5Gを採用する理由

RTInsights： 製造に5Gが必要なのはなぜですか？

ワット： この答えをいくつかの領域に分けます。製造業でワイヤレスが必要な理由から始めましょう。次に、それを5Gに移動します。

なぜ製造業でワイヤレスが必要なのですか？その多くは、コストと柔軟性によって推進されています。製造環境での一般的な製造制御システムは、オーバーオーバー有線および有線プロトコルです。しかし、有線は実行に費用がかかります。これらのワイヤは非常に過酷な条件で操作されることが多いため、通常は3重に絶縁されていることに注意してください。通常、実行中のワイヤの周囲には冗長性があります。これらはコストを上昇させます。

工場内には莫大なコストの問題があります。コストを削減しながら、信頼性を提供しながら、工場内で物事を接続するにはどうすればよいですか？そのため、ワイヤレス自体が魅力的になります。それが私たちの出発点です。ワイヤレスは、おそらく安価なものを接続できるため、メーカーにとって興味深いものになります。また、はるかに広い領域で物事を接続できるようになる可能性もあります。また、製造分野では、いくつかの例では、広大な製造工場があります。石油化学製品の石油とガスの製造を取ります。植物は非常に大きなフットプリントを持っています。困難で高価な場合、どのようにワイヤーでそれをカバーしますか？ワイヤレスを使用できます。

それでは、そこから始めましょう。製造業でワイヤレスが必要なのはなぜですか？それは、コスト、柔軟性、展開の容易さ、およびその他の非常に便利なことに帰着します。それでは、他のワイヤレステクノロジーではできない5Gの機能を見てみましょう。

レガシーワイヤレステクノロジーは、多くの点で、私が言うところの最善の努力を中心に構築されています。それらはエンドポイントとレシーバーの間に接続があります。その接続は、ある種のベストエフォートシナリオと呼ばれるものに基づいて行われます。たとえば、それは無料のWi-Fiかもしれません。自宅でWi-Fiを使用している場合は、接続し、家の中を移動します。これは一種の機能ですが、必ずしも常に機能するとは限りません。これは、製造の一部の側面ではあまり役に立ちません。 5Gは、製造環境における産業企業のユースケースと要件への取り組みを開始します。遅延、信頼性、パフォーマンス、帯域幅などに役立ちます。これらは、工場に存在する基本的な要件であり、ワイヤレスドメインでこれまで実際に処理されたことはありません。

Wi-Fiorの以前のテクノロジーを現在の4Gなどの5Gに移行した場合、それは最善の努力です。 Wi-Fiまたは4Gは悪くありません。それらは合理的な仕事をし、いくつかの環境で有用であり、多くの産業会社がそれらを使用しています。しかし、5Gは次のように述べています。「さて、レイテンシー、決定論、時間に敏感なネットワーキングなど、メーカーが必要とする特定の事項のいくつかを検討するシステムができました。」 5Gは、製造環境内に存在するすべてのユースケースに対応しています。私は有線プロトコルのメリットを享受し、その信頼性の高い接続を手に入れました。そして今では、5Gと呼ばれる私が利用できるワイヤレステクノロジーでそれを手に入れています。

そのため、製造には5Gが必要です。 4Gは、人々をつなぎ、インターネットにつなぐことを目的としていました。 5Gは、物をつなぐ、物を物につなぐ、物を制御システムにつなぐという側面で設計されました。

5Gの機能とテクノロジーの改善

RTInsights： 5Gはメーカーにどのような機能と技術の改善を提供しますか？

ワット： 私が述べたコストと柔軟性の利点以外にも、考慮すべきことがいくつかあります。 5G仕様を開発する業界団体である3rdGenerationPartnershipProject（3GPP）から新しい5Gリリースがあります。新しいリリースであるRelease16には、多くの機能が導入されています。たとえば、超信頼性の低レイテンシ通信（URLLC）を提供します。今、私は、エアインターフェイスとそれに関連する接続性を介して決定論を取得します。これは非常に特殊な機能であり、モーションコントロールシステムを実行できるようになりました。カメラから情報を取得するカメラでリアルタイム分析を実行できます。私はそれを確実に、そして決定論的な方法で行うことができるようになるでしょう。

5Gで得られるもう1つの機能は、帯域幅が大幅に増加することです。データを送信するためのパイプがはるかに広くなっています。それは私がより多くの情報を運ぶことを可能にします。インダストリー4.0のような製造の近代化とイニシアチブはすべて、工場にあるデータを使用し、エッジで生成されたデータを処理することです。 5Gを使用すると、システムからより多くのデータを取り出すことができます。カメラをインストールして、プロセスを別の方法で見ることができます。たとえば、製造環境である種の溶接プロセスを実行しているロボットがあるとします。そして、私は見たいです、ねえ、その溶接プロセスは信頼できますか？これで、溶接点で何が起こっているのかを分析することができます。

このようなデータがあると、メーカーはプロセスをより深く分析できます。たとえば、溶接では火花が発生します。これで、火花の分析を開始できます。電流の終わりで何が起こっているのかを見ることができます。そして、私はすべての分析をリアルタイムで行うことができます。必要に応じて、その特定のプロセスの制御システムで何かを調整して変更することができます。だから、私は品質管理を受けます。このようなリアルタイムのアクションは、5Gの帯域幅と低遅延機能のおかげでのみ可能です。

5Gのもう1つの重要な機能は、Wi-Fiの場合と同様に、メーカーがプライベートなオンプレミス5Gネットワ​​ークを作成できることです。あなたが今それをすることができる多くの方法があります。プライベート5Gネットワ​​ークは、エンドユーザーとメーカーにとって非常に柔軟性があります。その環境のすべてを接続するワイヤレスソリューションを工場の床に効果的に配置できます。

プライベートネットワークの利点は、データを制御できることです。ネットワークが接続しているものを制御できます。データをローカルに保つことができます。私は彼らがハイブリッドファッションと呼ぶものでそれを行うことができます。私はキャリアと協力してネットワークの一部を提供することができました。彼らはそのネットワークスライシングを5G環境内で呼んでいます。私はそのネットワークの一部を取り、工場で行う必要があることを中心に完全に設計することができます。なぜあなたはそれをしたいのですか？製造環境で最も重要なことの1つは、サービスレベルアグリーメント（SLA）です。データを実行しているプロセスを理解する必要があります。データ帯域幅は保証されていますか？レイテンシーは保証されていますか？

5Gがネットワークスライシングやプライベートネットワークなどで行うことは、より多くの制御が可能になることです。接続性の制御を他の人に譲るわけではありません。あなたはそれをあなたの環境で維持しています。

このような主要な5G機能[高帯域幅、低遅延、プライベートネットワーキング]は、これまでの機能よりも非常に有利です。他にもたくさんあります。たとえば、5Gはデバイス間の接続をサポートできます。メッシュネットワークを作成できました。工場の周りにセンサーやカメラを設置し、5Gを使用してそれらの間でデータを送信することができます。また、冗長パスを使用できるため、冗長性と信頼性が向上します。本質的に、さまざまな機能にわたって、5Gにより、製造業者は、工場環境でこのテクノロジーを使用するときに、はるかに自信を持てるようになります。これにより、取得する出力が、他のワイヤレステクノロジーで以前に経験したものよりもはるかに高くなることが保証されます。

5Gを産業用ネットワークに統合する際の課題？

RTInsights： 5Gを産業用ネットワークに追加するのはどれほど難しい（または簡単）ですか？

ワット： 正当な理由から、産業ネットワークにテクノロジーを導入することは容易ではありません。私の親友と私のメンターの一人は、「工場の環境では、物事がうまくいかないと、物事はブームになり、物事はうまくいかない可能性があります」と言っていました。したがって、新しいテクノロジーを産業環境に導入することは困難です。安全かつ適切なレベルでそれを行っていることを確認する必要があります。また、人々を一緒に連れてくることも確認する必要があります。誰かがシステムを実行して操作する必要があります。これは、私たちが克服しなければならない多くの課題がある領域の1つだと思います。これをどのように行うかについて、エンドユーザーやサプライヤーコミュニティと協力する必要があります。それは教育的なことです。エンドユーザー、企業、およびシステムインテグレーターに、5Gの統合方法の側面について理解を深めてもらう必要があります。

これは業界全体で進行中の作業です。また、このテクノロジーの使用を拡大し始めるときに、それが理にかなっており、制御できる領域でこのテクノロジーの導入を開始する必要があります。たとえば、カメラやロボットからのデータ取得を見てみましょう。明らかな答えは、いくつかの新機能を工場に導入するときに5Gテクノロジーを導入することです。このようにして、非常に制御された方法で5Ginを製造環境に追加できます。あなたはテクノロジーを持ち込みます。新しいシステムでそれを持ち込みます。そのシステムを稼働させます。あなたはあなたの人々を訓練するためにそれを使用します。テクノロジーをよりよく理解するためにそれを使用します。そして、あなたがすることはその使用を拡大することです。海岸堡をつかんで、その海岸堡から拡大するようなものです。

テクノロジーを使用することの信頼性を確立します。あなたは知識を獲得し、それを業界環境全体に移し始めます。これは簡単な作業ではありませんが、メーカーとサプライヤコミュニティは非常に適切に対処できると思います。インテルの観点から、私たちは、消費を簡単にするために、私たちが行うことの周りにテクノロジーパッケージを配置しようとしています。最適化し、エンドツーエンドで機能することを確認します。メーカーがテクノロジーを受け取るとき、それはほとんど単なるプラグインです。デバイスは一方の端にあり、メーカーのシステム、アプリケーション、およびサービスはもう一方の端にあります。真ん中にある5Gテクノロジーは、メーカーにはほとんど見えなくなります。これは、他の多くのメーカーと私たちが取り組んでおり、テクノロジーが産業ネットワークに追加されるにつれて、摩擦を減らし、これらの問題の一部を減らす方法で、その5Gソリューションをシームレスに提供することです。

5Gは製造業にどのように革命をもたらしますか？

RTInsights： 5Gはどのように製造業に革命を起こすのに役立ちますか？

ワット： 現在、製造業では、5Gによって実現および支援できることが非常に多く行われています。エッジコンピューティング、AI [人工知能]、AR [拡張現実]、VR[仮想現実]があります。これらの技術はすべて、現在製造されていないように見えます。 5Gは、これらのものをつなぐ接着剤のように機能します。製造環境で利用できるこれらすべての新機能に接続できるようにする必要があります。 AIであろうと、バーチャルリアリティであろうと、COVIDのような状況に対処していようと、たとえば、リモートワーカーが入ってきて、工場で稼働しているマシンに接続したい場合、5Gは接着剤を提供します。

メーカーが恩恵を受ける他の分野は、ベライゾン、AT＆T、Tモバイルなどを含む主要な通信業界企業が5Gサービスを展開し、5Gネットワ​​ークを構築していることです。そのため、米国だけでなく世界中で、すでに大量のインフラストラクチャがインストールされています。その技術は信じられないほどのペースで成長しています。そして、それは現在、産業分野と重複しています。

これにより、5Gはテクノロジーの観点から増殖できるだけでなく、コストを広範囲に分散できるため、コストも削減できます。今度は、データを取得してリアルタイム制御システムや運用システムで使用できる、真のワイヤレステクノロジーを手に入れようとしています。これにより、ネットワークのエッジでこれらを接続できます。

5Gが広大な地域で広く利用できるようになることを考えると、コストは下がるでしょう。私の考えでは、はるかに柔軟な製造と、稼働中の工場でのその使用のはるかに迅速な確立が見られます。

今日の工場の仕事は、工場がウィジェットを作成する単一のモノリシックエリアまたは環境のようなものです。 5Gを使用すると、非常に多くの異なるエリアで操作、制御、および接続を移動できるようになると、はるかに広いエリアに拡大することを考えてみてください。最近誰かが私に良い例をくれました。ハリケーンが湾岸を通過するとき、大きな課題の1つは洪水に見舞われることです。製造現場は空中に消えます。まあ、その多くは工場にあるインフラストラクチャでリセットされます。 5Gと低遅延を使用すると、そのコンピューティング環境を別の場所に移動して、デバイスに接続するだけで済みます。工場からほとんど離れた場所に工場を置くことができ、5Gはそのインフラストラクチャを提供し、それを可能にします。それは製造業に革命をもたらすでしょう。また、工場での自律的な働き方も増えると思います。

また、新しいビジネスモデルや新しい製造方法も登場します。たとえば、自動車の製造に使用されたメーカー。それは黒い車で、フォードでした。あなたはblackFordを持っています、そしてそれはそれです。今、人々はオンラインに接続して注文をパーソナライズしたいと考えています。これとそのオプションを備えた、白い斑点のある青い車が欲しいのです。

このような新しい顧客の要求を満たすには、インフラストラクチャの観点からの相互接続が必要です。製造環境のロジスティクス、資産、その他のシステムをすべて接続する必要があります。 5Gは、それらすべてをつなぐ接着剤になります。ですから、私にとって、5Gはすべてを変えます。時間がかかります。これは、今後5年または10年で展開される予定です。迅速な移行ではありません。しかし、ペースが上がると、製造業のほぼすべてに革命を起こすと思います。

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