제조 분야의 5G 사례 만들기

AI, 증강 현실 및 가상 현실과 같은 현재 제조 분야에서 진행 중인 많은 일들이 5G를 통해 활성화되고 지원될 수 있습니다.

스마트 센서 및 사물 인터넷(IoT) 장치의 사용이 증가하고 생산 데이터에 적용되는 보다 정교한 분석과 결합되어 제조 혁명을 주도하고 있습니다. 많은 경우에 누락된 부분은 연결입니다.

점점 더 5G가 이러한 것들을 결합하는 무선 인프라 요소로 간주되고 있습니다. 열악한 제조 환경에서 필요한 대역폭, 짧은 대기 시간 및 안정성을 제공합니다. 5G가 제조에서 할 수 있는 역할, 당면 과제 및 이점에 대해 더 잘 이해하기 위해 RTIinsights는 Intel의 Industrial Solutions Senior Director인 RickyWatts와 함께 했습니다. 다음은 우리의 대화를 요약한 것입니다.

제조 분야에서 5G를 사용해야 하는 이유

RTI통계: 제조에 5G가 필요한 이유는 무엇입니까?

와트: 이 답변을 몇 가지 영역으로 나눌 것입니다. 제조에 무선이 필요한 이유부터 시작하겠습니다. 그런 다음 to5G로 이동하겠습니다.

제조에 무선이 필요한 이유는 무엇입니까? 대부분은 비용과 유연성에 의해 좌우됩니다. 제조 환경의 일반적인 제조 제어 시스템은 런오버 유선 및 유선 프로토콜입니다. 그러나 유선은 실행하는 데 비용이 많이 듭니다. 이러한 전선은 매우 가혹한 조건에서 자주 작동하므로 일반적으로 삼중 절연됩니다. 일반적으로 실행 중인 전선 주위에 중복성이 있습니다. 이러한 것들은 비용을 증가시킵니다.

공장 내부에 존재하는 막대한 비용 문제가 있습니다. 어떻게 하면 비용을 절감하면서 동시에 신뢰성을 제공하면서 공장에 물건을 연결할 수 있습니까? 그래서 무선 자체가 매력적입니다. 그것이 우리가 시작하는 곳입니다. 무선은 제조업체가 더 저렴하게 연결할 수 있기 때문에 제조업체에 흥미를 불러일으키고 있습니다. 또한 잠재적으로 훨씬 더 넓은 영역에 걸쳐 사물을 연결할 수 있습니다. 그리고 제조 영역에서 일부 예에서 우리는 광대한 제조 공장을 가지고 있습니다. 석유화학제품의 석유 및 가스 제조를 예로 들어 보겠습니다. 식물은 매우 큰 발자국을 가지고 있습니다. 힘들고 비싼데 그걸 어떻게 전선으로 덮나요? 무선을 사용할 수 있습니다.

자, 이제 시작하겠습니다. 제조에 무선이 필요한 이유는 무엇입니까? 비용, 유연성, 배포 용이성 및 기타 매우 유용한 요소로 귀결됩니다. 이제 다른 무선 기술이 하지 못하는 5G의 기능을 살펴보겠습니다.

레거시 무선 기술은 여러 면에서 내가 말하는 최선의 노력을 기반으로 구축되었습니다. 끝점과 수신기 사이에 연결이 있습니다. 그 연결은 일종의 최선의 시나리오라고 부를 수 있는 상황에서 이루어집니다. 예를 들어 무료 Wi-Fi가 될 수 있습니다. 집에서 Wi-Fi를 사용하고 있다면 연결하고 집 안을 돌아다니며 일종의 작동을 하지만 항상 작동하는 것은 아닙니다. 이는 제조의 일부 측면에서 그다지 유용하지 않습니다. 5G는 제조 환경에서 산업 기업의 사용 사례와 요구 사항을 해결하기 시작했습니다. 대기 시간, 안정성, 성능 및 대역폭과 같은 사항에 도움이 됩니다. 이는 공장에 존재하는 기본적인 요구 사항이며 무선 영역에서는 이전에 실제로 처리된 적이 없습니다.

Wi-Fi 또는 이전 기술을 4G와 같이 오늘날의 5G로 가져갔다면 최선의 노력이 더 많이 필요합니다. Wi-Fi나 4G는 나쁘지 않습니다. 합리적인 일을 하고, 어떤 환경에서는 유용하며, 많은 산업체에서 사용하고 있습니다. 그러나 5G는 "자, 이제 제조업체가 대기 시간, 결정성 및 시간에 민감한 네트워킹과 같이 요구할 특정 사항을 조사할 시스템을 갖게 되었습니다."라고 말합니다. 5G는 제조 환경 내부에 존재하는 모든 사용 사례를 다룹니다. 저는 유선 프로토콜의 이점을 얻었고 안정적인 연결을 얻었으며 이제는 5G라고 하는 무선 기술을 통해 이를 얻을 수 있습니다.

이것이 제조에서 5G가 필요한 이유입니다. 4G는 사람을 연결하고 인터넷에 연결하는 것이었습니다. 5G는 사물을 연결하고 사물과 사물을 연결하고 사물과 시스템을 제어한다는 측면에서 설계되었습니다.

5G 기능 및 기술 개선 사항

RTI통계: 5G가 제조업체에 제공하는 기능 및 기술 개선 사항은 무엇입니까?

와트: 내가 언급한 비용 및 유연성 이점 외에도 고려해야 할 몇 가지 다른 사항이 있습니다. 5G 사양을 개발하는 업계 조직인 3GPP(3rd Generation PartnershipProject)의 새로운 5G 릴리스가 있습니다. 새로운 릴리스인 Release16에는 많은 기능이 도입되었습니다. 예를 들어 URLLC(매우 안정적인 저지연 통신)를 제공합니다. 이제 무선 인터페이스를 통한 결정론과 이와 관련된 연결성을 알게 되었습니다. 그것은 이제 내가 모션 제어 시스템을 실행할 수 있다는 매우 구체적인 기능입니다. 카메라에서 정보를 가져오는 카메라에서 실시간 분석을 실행할 수 있습니다. 나는 그것을 안정적이고 결정적인 방식으로 할 수 있을 것입니다.

5G로 얻을 수 있는 또 다른 기능은 대역폭이 크게 증가한다는 것입니다. 데이터를 전송하는 파이프가 훨씬 더 넓어지고 있습니다. 그러면 더 많은 정보를 전달할 수 있습니다. 제조 현대화 및 Industrial 4.0과 같은 이니셔티브는 모두 공장에 있는 데이터를 사용하고 에지에서 생성된 데이터를 처리하는 것입니다. 5G를 사용하면 시스템에서 훨씬 더 많은 데이터를 가져올 수 있습니다. 카메라를 설치하고 프로세스를 다르게 볼 수 있습니다. 예를 들어 제조 환경에서 일종의 용접 프로세스를 수행하는 로봇이 있다고 가정해 보겠습니다. 그리고 그 용접 과정이 신뢰할 수 있는지 알고 싶습니다. 이제 용접 지점에서 무슨 일이 일어나고 있는지 분석을 시작할 수 있습니다.

이러한 데이터가 있으면 제조업체는 프로세스를 보다 심층적으로 분석할 수 있습니다. 예를 들어, 용접에는 스파크가 있습니다. 이제 스파크 분석을 시작할 수 있습니다. 나는 전류 끝에서 무슨 일이 일어나고 있는지 볼 수 있습니다. 그리고 실시간으로 모든 분석을 수행할 수 있습니다. 필요한 경우 특정 프로세스를 변경하기 위해 제어 시스템에서 무언가를 조정할 수 있습니다. 그래서 품질관리를 받습니다. 이러한 실시간 작업은 5G의 대역폭과 짧은 지연 시간 덕분에 가능합니다.

5G의 또 다른 중요한 기능은 Wi-Fi의 경우와 마찬가지로 제조업체가 사설 온프레미스 5G 네트워크를 만들 수 있다는 것입니다. 지금 할 수 있는 방법이 많이 있습니다. 사설 5G 네트워크는 최종 사용자와 제조업체에게 매우 유연합니다. 해당 환경의 모든 것을 연결하는 무선 솔루션을 공장에 효과적으로 배치할 수 있습니다.

개인 네트워크의 장점은 데이터를 제어할 수 있다는 것입니다. 네트워크가 연결되는 대상을 제어할 수 있습니다. 데이터를 로컬로 유지할 수 있습니다. 하이브리드 패션이라고 부르는 방식으로 할 수 있습니다. 통신사와 협력하여 네트워크의 일부를 제공할 수 있습니다. 5G 환경 내에서 해당 네트워크 슬라이싱을 호출합니다. 그 네트워크의 일부를 가져와 공장에서 수행해야 하는 작업을 중심으로 전체를 설계할 수 있습니다. 왜 그렇게 하시겠습니까? 제조 환경에서 가장 중요한 것 중 하나는 SLA(서비스 수준 계약)입니다. 데이터를 실행하는 모든 프로세스를 이해해야 합니다. 데이터 대역폭이 보장됩니까? 지연 시간이 보장되나요?

5G가 네트워크 슬라이싱 및 사설 네트워킹과 같은 일을 하는 것은 훨씬 더 많은 제어를 허용한다는 것입니다. 연결 제어권을 다른 사람에게 넘겨주는 것이 아닙니다. 당신은 당신의 환경에서 그것을 유지하고 있습니다.

이러한 5G의 주요 기능[고대역폭, 짧은 지연 시간 및 사설 네트워킹]은 이전에 있었던 것보다 훨씬 유리합니다. 다른 많은 사람들이 있습니다. 예를 들어 5G는 장치 간 연결을 지원할 수 있습니다. 메쉬 네트워크를 만들 수 있습니다. 공장 주변에 센서나 카메라를 두고 5G를 사용하여 공장 간에 데이터를 전송할 수 있습니다. 또한 중복 경로를 가질 수 있어 더 많은 중복성과 안정성을 제공합니다. 본질적으로 다양한 기능에 걸쳐 5G는 제조업체가 공장 환경에서 이 기술을 사용할 때 훨씬 더 확신을 가질 수 있도록 합니다. 그것은 그들이 얻을 수 있는 출력이 이전에 다른 무선 기술에서 경험한 것보다 훨씬 더 높을 것이라는 확신을 줄 것입니다.

5G를 산업용 네트워크에 통합하는 과제는 무엇입니까?

RTI통계: 산업 네트워크에 5G를 추가하는 것이 얼마나 어려운(또는 쉬운)가요?

와트: 산업 네트워크에 기술을 도입하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 그럴만한 이유가 있습니다. 제 친한 친구이자 멘토 중 한 명이 “공장 환경에서는 일이 잘못되면 일이 터질 수 있고 일이 터질 수 있습니다.”라고 말했습니다. 따라서 산업 환경에 새로운 기술을 도입하는 것은 어려운 일입니다. 안전하고 올바른 수준에서 수행하고 있는지 확인해야 합니다. 당신은 또한 당신의 사람들도 함께 데려가는지 확인해야 합니다. 누군가는 시스템을 실행하고 작업해야 합니다. 우리가 극복해야 할 많은 과제가 있는 분야 중 하나라고 말씀드리고 싶습니다. 우리는 이것을 어떻게 할 것인지에 대해 최종 사용자 및 공급업체 커뮤니티와 협력해야 합니다. 그것이 교육의 일입니다. 최종 사용자, 회사 및 시스템 통합업체가 5G 통합 방법 측면에서 속도를 낼 수 있도록 해야 합니다.

이는 업계 전반에 걸쳐 진행 중인 작업입니다. 우리는 또한 이 기술이 합리적이고 사용을 확장하기 시작할 때 이를 제어할 수 있는 영역에서 이 기술을 도입하기 시작해야 합니다. 예를 들어, 카메라나 로봇의 데이터 수집을 살펴보겠습니다. 분명한 대답은 공장에 몇 가지 새로운 기능을 도입할 때 5G 기술을 도입하는 것입니다. 그런 식으로 매우 통제된 방식으로 제조 환경에 5Gin을 추가할 수 있습니다. 당신은 기술을 도입합니다. 새로운 시스템으로 가져옵니다. 시스템을 가동하고 실행할 수 있습니다. 당신은 당신의 사람들을 훈련하는 데 사용합니다. 기술을 훨씬 더 잘 이해하는 데 사용합니다. 그리고 나서 당신이 할 일은 그 사용을 확장하는 것입니다. 교두보를 잡고 그 교두보에서 확장하는 것과 같습니다.

기술 사용의 신뢰성을 확립합니다. 지식을 얻은 다음 이를 산업 환경 전반에 걸쳐 이동하기 시작합니다. 쉽지 않은 작업이지만 제조업체와 공급업체 커뮤니티가 처리할 준비가 잘 된 작업이라고 생각합니다. 인텔의 관점에서 우리는 사용하기 쉽게 하기 위해 우리가 하는 일에 기술 패키지를 배치하려고 합니다. 우리는 그것을 최적화하고 그것이 엔드 투 엔드로 작동하는지 확인합니다. 제조업체가 기술을 받으면 거의 플러그인에 불과합니다. 장치는 한쪽 끝에 있고 제조업체의 시스템, 응용 프로그램 및 서비스는 다른 쪽 끝에 있습니다. 중간에 위치한 5G 기술은 제조업체에게 거의 보이지 않게 됩니다. 그리고 그것은 많은 다른 제조업체와 우리가 협력하여 마찰을 줄이고 기술이 산업 네트워크에 추가될 때 이러한 문제 중 일부를 줄이는 방식으로 5G 솔루션을 원활하게 제공해야 합니다.

5G는 제조를 어떻게 혁신할 것인가?

RTI통계: 5G는 제조 혁신에 어떤 도움을 줄까요?

와트: 현재 제조 분야에서는 5G로 가능하고 도움이 될 수 있는 많은 일들이 진행되고 있습니다. 엣지 컴퓨팅, AI[인공 지능], AR[증강 현실] 및 VR[가상 현실]이 있습니다. 이러한 모든 기술은 현재 제조되지 않고 있습니다. 5G는 이러한 것들을 연결하는 접착제 역할을 합니다. 제조 환경에서 얻을 수 있는 이러한 모든 새로운 기능에 대한 연결성을 가져와야 합니다. AI이든, 가상 현실이든, COVID와 같은 상황을 다루고 있든, 원격 작업자가 공장에서 일하는 기계에 접속하여 인터페이스하기를 원하는 경우 5G는 접착제 역할을 합니다.

제조업체가 혜택을 받을 또 다른 영역은 Verizon, AT&T, T Mobile 등을 포함한 주요 통신 산업 회사가 5G 서비스를 출시하고 5G 네트워크를 구축하고 있다는 것입니다. 따라서 이미 미국뿐만 아니라 전 세계적으로 설치되고 있는 엄청난 양의 인프라를 보유하고 있습니다. 그 기술은 놀라운 속도로 성장하고 있습니다. 그리고 지금은 산업영역과 겹치고 있다.

그것이 하는 일은 5G가 기술적인 관점에서 확산될 수 있을 뿐만 아니라 비용을 넓은 지역에 퍼뜨리기 때문에 비용도 절감할 수 있다는 것입니다. 이제 데이터를 가져와 실시간 제어 시스템 및 운영 시스템에서 사용할 수 있는 진정한 무선 기술을 얻을 것입니다. 이를 통해 네트워크 에지에서 이러한 것들을 함께 연결할 수 있습니다.

5Gis가 광범위한 지역에서 유비쿼터스로 제공될 것이라는 점을 감안할 때 비용은 줄어들 것입니다. 내 생각에, 당신은 훨씬 더 유연한 제조와 작업 공장에서의 사용의 훨씬 더 빠른 확립을 보게 될 것입니다.

오늘날의 공장 작업은 공장에서 위젯을 생성하는 단일 단일 영역 또는 환경과 같습니다. 5G를 통해 다양한 영역에서 운영, 제어 및 연결을 이동할 수 있을 때 훨씬 더 넓은 영역으로 확장하는 것을 생각해 보십시오. 최근에 누군가가 나에게 좋은 본보기를 보여주었다. 허리케인이 걸프 지역을 통과할 때 가장 큰 문제 중 하나는 홍수가 발생하고 제조 현장이 공중에 떠 있다는 것입니다. 글쎄요, 그 중 많은 부분이 공장에 있는 인프라에서 재설정됩니다. 5G 및 짧은 지연 시간을 사용하여 해당 컴퓨팅 환경을 다른 곳으로 이동하고 장치에 연결하기만 하면 됩니다. 공장에서 멀리 떨어진 곳에 공장이 있을 수 있으며 5G는 해당 인프라를 제공하고 이를 가능하게 합니다. 제조에 혁명을 일으킬 것입니다. 또한 공장에서 자율적으로 일하는 방식이 증가할 것이라고 생각합니다.

우리는 또한 새로운 비즈니스 모델이 등장하고 새로운 제조 방식을 보게 될 것입니다. 예를 들어 제조업체는 자동차를 만드는 데 사용됩니다. 그것은 검은색 차였고, 그것은 포드였습니다. 당신은 blackFord를 가지고 있고, 그게 다야. 이제 사람들은 온라인으로 이동하여 주문을 개인화하기를 원합니다. 저는 이 옵션과 저 옵션이 있는 흰색 점이 있는 파란색 자동차를 원합니다.

이러한 새로운 고객 요구를 충족하려면 인프라 관점에서 상호 연결이 필요합니다. 제조 환경의 물류, 자산, 기타 시스템이 모두 연결되어 있어야 합니다. 5G는 이 모든 것을 하나로 연결하는 접착제가 될 것입니다. 그래서 나에게 5G는 모든 것을 바꿉니다. 시간이 걸릴 것입니다. 앞으로 5~10년 동안 이 롤아웃을 보게 될 것입니다. 빠른 전환이 아닙니다. 하지만 일단 속도가 붙으면 제조의 거의 모든 것에 혁명을 일으킬 것이라고 생각합니다.

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