5Gがスマートファクトリーに革命をもたらす理由

ウォースター・ボッシュが昨年、英国で初の産業環境への5G接続ライブ試験に着手したニュースは、「画期的な一歩」として、英国におけるスマートファクトリー創出に向けた大きな前進と称されました。今年、世界中で無線キャリアが5Gのスイッチを入れる中、同様の取り組みが数百回繰り返されるでしょう。

暖房・給湯製品メーカーである同社は、BT、O2、ファーウェイと協力し、5G接続が予知保全技術のサポートを含む製造業務の生産性向上にどう寄与するかを検証していると報じられています。

スマートファクトリーを考えるとき、接続性は通常最初の検討事項ではありません。しかし、インダストリー4.0の到来により、ミッションクリティカルな要素となりました。産業機械のセンサーが収集するデータは、アクセス・分析できなければ無意味です。データが生成元の機械に留まったままでは、ほぼ無価値です。

しかし、製造業者にとって接続オプションは限られています。多くの産業組織は、設置コストが低く、工場レイアウトの再構成に柔軟に対応できる無線接続を運用環境で利用したいと考えていますが、工業環境特有の性質により、Wi-Fiや4Gの採用は遅れてきました。

電子的な観点から見ると、工場やプラントはノイズの多い環境です。産業機械は無線ネットワークを大きく妨害する大量の電子妨害波を発生させます。

Senseyeのグローバルフォーチュン500社顧客の約半数が、インダストリー4.0イニシアチブの一環として運用環境で無線技術を試験導入しました。それでも大多数は、工場内でデータが妨げなく流れることを保証するため、有線ネットワークに依存し続けています。

通信技術プロバイダのエリクソンは、5Gのネットワーク特性——高帯域幅、低レイテンシ、優れた信頼性、向上した接続密度——により、現在多くの製造業者が依存している有線ネットワークの、柔軟で低コストな代替となり得ると述べています。

電子ノイズの克服

産業環境における5Gの主なメリットは、技術の堅牢性とレジリエンス、大規模インダストリー4.0導入を支える適合性です。

単一機械が生成するデータ量は大したことありませんが、単一工場内で数千台のデバイスがデータを中継している可能性があります。5Gの向上した接続密度により、はるかに多くの機械を自動的に監視・分析できるようになります。

5Gは、インダストリー4.0アプリケーションのニーズに特化して設計された新しい低電力広域無線技術の利用も可能にします。これらは、遠隔地・農村部へのより良いカバレージと、工場環境へのより深い浸透を提供します。

大幅に多くの機械からデータを管理できるようになることで、スマートファクトリー環境へ相当数の資産と機能が統合され、それらを管理する専門的なクラウドベースアプリケーションの数も増えるでしょう。

資産を接続し、各資産の固有の読み取り値を取得し、資産がいつ故障するかのリアルタイム予測を得ることが可能になります。これにより、ダウンタイムと過剰保全を防止し、工場と運用チームにより大きな制御と洞察を提供します。

データプロジェクトのコスト削減

今日製造される新世代の産業機械には、標準でセンサーと何らかの組み込み接続機能が搭載されています。世界中のメーカーが既存資産をレトロフィットして重要な接続性を付与しており、多くは有線ネットワーク向けですが、最も先進的な企業は機械にSIMカードを追加できるようにしています。

センサー価格の低下に伴い、古い機械の計装コストは常に減少していますが、データジャーニーで最もコストがかかるのは、工場環境にネットワークを敷設する部分です。プラントはネットワークケーブル敷設に悪名高いほど困難な場所です——特に機械が稼働中に作業しなければならないことを考慮すると。

電子ノイズの問題を克服し、有線接続の必要性を排除するルートを提供することで、5Gは製造環境をスマートファクトリー要件に適合させるためのアップグレードコストを劇的に削減する可能性を秘めています。

双方向リモート接続

5G接続のさらなる期待メリットは、現場資産のリモート監視、さらにはリモート構成を可能にすることです。再生可能エネルギーなどのセクターでは、遠隔地に高価な自律資産が増えています。5Gにより、エネルギー企業は風力タービン等との通信能力を向上させ、本社から性能と状態を監視し、必要に応じて詳細を問い合わせ、さらにはその場で再構成することさえ可能になります。

5Gはまだ初期段階ですが、この新技術への期待が、移動中により多くのコンテンツをダウンロードしたい消費者層だけでなく、はるかに広範囲に及んでいることは明らかです。世界中の産業組織が、この技術が自社オペレーションに変革をもたらし得ることを認識し、これらの試験を大きな関心を持って注視しています。