Cách mạng công nghiệp 4.0 đang trở thành hiện thực, một phần không nhỏ nhờ công nghệ Internet vạn vật công nghiệp (IIoT) và các mạng 5G dùng riêng. Đến năm 2029, thị trường cách mạng công nghiệp 4.0 dự kiến sẽ đạt giá trị 377,30 tỷ USD.
5G: Đối tác kết nối trọng yếu
Máy móc, robot, thiết bị cảm biến, con người và phương tiện bay không người lái đều cần kết nối liền mạch trong IIoT. Các thế hệ công nghệ mạng vô tuyến trước đây không đủ năng lực đáp ứng nhu cầu kết nối khổng lồ này, đó là lý do tại sao 5G trở thành yếu tố then chốt cho cách mạng công nghiệp 4.0. Công nghệ này không chỉ tăng cường khả năng kết nối mà còn mang lại một số lợi ích giúp thúc đẩy cuộc cách mạng này, bao gồm:
Tốc độ dữ liệu nhanh hơn và băng thông cao hơn
5G có tốc độ truyền dữ liệu lên đến 20 Gbps, nhanh hơn 20 lần so với 4G. Nhờ đó có thể nhanh chóng truyền tải khối lượng lớn dữ liệu từ các thiết bị, máy móc và cảm biến trong các môi trường công nghiệp.
Độ trễ siêu thấp
Với độ trễ chỉ 1 mili giây, 5G giúp nâng cao tốc độ kết nối của các công nghệ IIoT. Hãy hình dung những lợi ích thu được từ khả năng giám sát dây chuyền sản xuất, máy móc và thiết bị theo thời gian thực.
Cải thiện độ tin cậy và tính khả dụng
Các thế hệ mạng vô tuyến thế hệ trước không thể đảm bảo duy trì kết nối liền mạch mọi lúc mọi nơi. Tuy nhiên, 5G hỗ trợ kết nối ổn định ngay cả trong các môi trường công nghiệp từ xa.
Ảnh: EE Time Asia Nâng cao năng lực điện toán biên
5G có thể được kết hợp với điện toán biên để tạo thuận lợi cho quá trình xử lý và phân tích dữ liệu gần hoặc tại nguồn, hỗ trợ ra quyết định theo thời gian thực cho các hệ thống IIoT.
Kết nối nhiều thiết bị
Thế hệ công nghệ vô tuyến mới nhất này có thể đồng thời hỗ trợ tới 1 triệu thiết bị IoT, cảm biến và robot được kết nối, một năng lực quan trọng để xử lý sự phức tạp kỹ thuật trong cách mạng công nghiệp 4.0.
Công nghiệp 4.0 trên thực tế
Những lợi ích kết hợp này đang mở ra nhiều phương án sử dụng mới, bao gồm:
Kho bãi thông minh
Băng thông cao của mạng này giúp cho các hệ thống kho bãi hỗ trợ các mạng phân tán quy mô lớn với nhiều thiết bị và cảm biến được kết nối để tăng cường năng lực quản lý hàng tồn kho và tối ưu hóa quy trình.
Ngoài ra, độ trễ siêu thấp của 5G cho phép theo dõi hàng tồn kho, điều khiển máy móc, vận hành robot và thực hiện các nhiệm vụ sử dụng nhiều dữ liệu và đòi hỏi khả năng xử lý và kết nối theo thời gian thực.
Nhờ đó, các doanh nghiệp vận hành kho bãi có thể nâng cao năng suất, giảm chi phí nhân công và đảm bảo kết nối đáng tin cậy hơn cho các cơ sở kho bãi.
Bảo trì dự đoán
Một lợi ích khác của 5G là khả năng dự đoán sự cố và chủ động giải quyết các vấn đề của thiết bị trước khi chúng tác động đến vận hành. Bảo trì dự đoán giúp các loại máy móc duy trì hoạt động liên tục và kéo dài tuổi thọ. Ngoài ra, các nhà sản xuất có thể liên tục theo dõi tình trạng để tinh chỉnh máy móc, đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn sản xuất.
Ảnh: EE Time Asia Sản xuất linh hoạt
5G giúp nâng cao tính linh hoạt của quy trình sản xuất. Sự phát triển của công nghệ này sẽ giúp các nhà máy liên kết với thị trường - yếu tố quan trọng cho phép các nhà sản xuất đáp ứng nhu cầu luôn thay đổi hoặc xử lý các thách thức hậu cần bên ngoài một cách hiệu quả.
Khả năng thu thập, phân tích và sử dụng dữ liệu theo thời gian thực là một điều kiện trọng yếu của cách mạng công nghiệp 4.0. Thông tin nghiệp vụ này giúp nhà sản xuất có thể điều chỉnh theo thời gian thực để giải quyết các vấn đề về chất lượng, hiệu lực và an toàn, đẩy nhanh các quy trình sản xuất và giảm chi phí.
Các vấn đề đo kiểm
5G là yếu tố then chốt để hiện thực hóa tiềm năng của cách mạng công nghiệp 4.0. Tuy nhiên, những năng lực này phải được đo kiểm để đảm bảo hoạt động đúng như mong đợi. Quá trình đo kiểm này đòi hỏi sử dụng kết hợp các bản sao số. Mô hình ảo của các hệ thống vật lý này sử dụng dữ liệu từ các bộ cảm biến và những nguồn khác để tạo ra một giả lập được sử dụng để kiểm thử cách thức vận hành của một hệ thống trong các điều kiện khác nhau. Nhờ đó các nhà sản xuất có thể đánh giá cơ sở hạ tầng 5G, kiểm định các phương án sử dụng và xác định cách tích hợp mạng tốt nhất.
Bản sao số và 5G đã hỗ trợ thực hiện cách mạng công nghiệp 4.0 và khi được ứng dụng rộng rãi, tác động của các công nghệ này sẽ được nhân lên nhiều lần.
Công nghệ 5G sẽ hiện thực hóa các nhà máy thông minh, giúp hình thành nhiều khái niệm sản xuất đổi mới sáng tạo, nâng cao năng suất và hiệu lực. Trong bối cảnh cách mạng công nghiệp đang tăng tốc, các phương án sử dụng này và nhiều phương án khác sẽ trở thành hiện thực, trong đó các năng lực của công nghệ 5G là chìa khóa để đi tới cách mạng công nghiệp 4.0.
(Nguồn: EE Time Asia)