Automatización: ¿una fábrica 5G para la Industria 4.0?

Hay un concepto importante de la Industria 4.0 que rige dentro de una fábrica digitalizada. Ese concepto es la interoperabilidad. La interoperabilidad prospera cuando las comunicaciones entre máquinas son posibles y la transferencia de datos se produce sin problemas. Para lograr la interoperabilidad y la comunicación casi en tiempo real, se necesita una red estable que sea en gran medida inmune a las fuerzas perturbadoras externas y garantice al mismo tiempo una baja latencia. En la fábrica digital de hoy en día, las redes estables necesarias para ofrecer interoperabilidad se proporcionan generalmente mediante conexiones por cable debido a las limitaciones de las redes 4G para aplicaciones industriales.

Por otro lado, las conexiones por cable presentan múltiples limitaciones debido a la naturaleza de la forma en que ofrecen sus servicios. Para las fábricas digitales a gran escala, cablear toda la instalación suele ser una iniciativa costosa y deja poco margen para futuras actualizaciones y actividades de renovación. Recablear o desplegar cables adicionales cada vez que se integran nuevos equipos o sistemas en una instalación existente es una tarea cara y engorrosa que la tecnología inalámbrica pretende eliminar. Para garantizar que las instalaciones industriales puedan aprovechar las ventajas de una red inalámbrica estable sin gastar grandes cantidades en interconectividad, se desarrolló una red 5G.

A diferencia de sus predecesoras, diseñadas para aplicaciones móviles, la red 5G está pensada para la comunidad industrial y las aplicaciones industriales. La infraestructura de la red 5G se basa en cajas que la hacen fácilmente extensible en zonas remotas en comparación con las redes 4G que dependen de mástiles centralizados para la conectividad. Sus redes también ofrecen la transferencia de datos fiable, de baja latencia y gran ancho de banda en la que se espera que confíen las fábricas industriales para lograr la automatización en tiempo real y otras estrategias de la Industria 4.0.

¿Qué es la fábrica 5G?

La fábrica 5G se refiere a una instalación industrial fuertemente soportada por redes 5G. Con la conectividad 5G, la fábrica obtiene un medio estable para transferir datos y garantizar las comunicaciones de máquina a máquina, de máquina a dispositivo y de equipo a nube. Se espera que las redes sean mucho más rápidas que las redes 4G y por cable, y que no se produzcan retrasos en las transferencias de datos.

Se espera que la fábrica 5G sea un aspecto fundamental de la Industria 4.0 y de la fábrica digitalizada. También sienta las bases para desplegar proyectos de IoT a gran escala, integrar la inteligencia artificial en la fábrica e impulsar el uso de sistemas robóticos y otros procesos automatizados en las instalaciones industriales. También se espera que la conectividad 5G sea más asequible en comparación con el coste de operar con redes 4G y por cable.

Qué significa la fábrica 5G para la Industria 4.0

La fábrica 5G o la fábrica digitalizada es una instalación equipada con las herramientas necesarias para capturar datos del taller e implantar modelos de negocio de Industria 4.0. Ofrece un potencial diverso para mejorar la productividad y aumentar la seguridad en el taller. Algunos de sus potenciales más importantes con la Industria 4.0 incluyen:

• Control remoto de máquinas - Tradicionalmente, los sistemas automatizados dentro de la fábrica se basaban en controladores lógicos programables (PLC) para recibir la información necesaria para controlar los equipos de la fábrica. Los PLC que utilizaban estos equipos siempre se instalaban físicamente y luego se conectaban a las conexiones de red mediante cables alámbricos. El proceso resultaba caro y engorroso para la mayoría de las instalaciones industriales. Las redes 5G ofrecen una vía para controlar digitalmente los sistemas automatizados desde una plataforma industrial centralizada en la nube que elimina los costes asociados a las conexiones por cable. El control en la nube de las máquinas significa que los equipos de la planta pueden controlarse o automatizarse a distancia desde cualquier lugar, lo que constituye un principio importante de la Industria 4.0.
• Implantación a gran escala de edge computing - Se espera que la informática descentralizada y de baja latencia que aportan los dispositivos periféricos reduzca las dificultades de implantación de los modelos de negocio de la Industria 4.0. En una fábrica inteligente, también se espera que los dispositivos se comuniquen con múltiples activos en la planta de producción y la nube. Para lograrlo, se necesita una red inalámbrica estable que conecte los cientos de dispositivos periféricos, dispositivos IoT y dispositivos inteligentes desplegados en una fábrica digitalizada. La conectividad 5G soporta el despliegue de dispositivos IoT y de borde a gran escala, así como el proceso de comunicación que garantiza que estos despliegues funcionen según lo previsto. La tecnología inalámbrica 5G mejora la conectividad y la velocidad de transferencia de datos de las aplicaciones periféricas, al tiempo que reduce el coste asociado a la conexión de cientos de activos desplegados en la fábrica.
• Apoyo a la implantación de la tecnología digital en las fábricas - Las tecnologías de captura de datos no son las únicas herramientas en las que se basan las iniciativas de Industrie 4.0 para conseguir unas instalaciones totalmente automatizadas. Conceptos como la inteligencia artificial (IA) y la aplicación de la realidad aumentada -para mejorar la seguridad y el proceso de toma de decisiones de robots o sistemas automatizados dentro de la planta- son aspectos importantes de la Industria 4.0. La capacidad de los sistemas de IA para analizar datos y comunicar instrucciones a otros activos depende de una conectividad estable y en tiempo real.

Las redes 5G proporcionan esa estabilidad y velocidad que los sistemas de IA y las soluciones de realidad aumentada necesitan para funcionar con precisión. La aplicación de la tecnología de gemelos digitales y los modelos de simulación que requieren flujos de datos en tiempo real desde dispositivos periféricos o dispositivos IoT también aprovecharán la velocidad que ofrece la 5G para garantizar la precisión de la información que proporcionan los gemelos digitales y los modelos de simulación.

Conclusión

La fábrica 5G proporciona un entorno industrial digital que admite incluso las iniciativas Industrie 4.0 más complejas gracias a la velocidad y la conectividad fiable que aporta a las redes interconectadas y a los activos de la planta.

Fuente: Fegaut