5G Industri

Munculnya teknologi 5G merupakan perubahan besar dalam komunikasi nirkabel, karena untuk pertama kalinya, apa yang ditawarkan adalah kecepatan data dan tingkat keandalan yang sebanding dengan yang ada di lingkungan berbasis kabel – kecepatan data yang sepuluh kali lebih tinggi dari generasi yang mendahului sebelumnya.

Untuk 3G dan 4G, fokus utamanya adalah pada implikasinya bagi dunia konsumen – tetapi 5G akan jauh melampaui ini, dan ke dalam aplikasi industri. Mengapa? Karena pada kecepatan dan tingkat keandalan yang ditawarkan, teknologi akan dapat bekerja secara real time. Terlebih lagi, teknologi itu akan dapat melayani jumlah pelanggan atau perangkat IoT yang lebih tinggi daripada sebelumnya.

Pada waktunya, peralatan yang dioptimalkan untuk memanfaatkan 5G akan memberikan manfaat yang lebih besar lagi. Namun 5G juga dapat dipasang di pabrik yang telah ada, baik sebagai jaringan pribadi maupun dengan berlangganan ke jaringan publik. Selain itu, di dalam mesin yang ada, sensor dapat mengirimkan data melalui kabel ke gateway berkemampuan 5G, yang kemudian mengirimkannya secara nirkabel. Saat ini kami sudah menggunakan pendekatan ini untuk mesin jaringan yang diinstal dengan IoT Gateways.

Dengan 5G dan IoT industri, kami yakin tidak akan ada lagi kebutuhan untuk memperbaiki jalur produksi pabrik. Sebaliknya, itu dapat menjadi modular, dikonfigurasi ulang sesuai dengan persyaratan, yang merupakan bagian penting dari Pabrik Masa Depan.

Bagaimana Bosch mendorong maju 5G?

Untuk membuat standar komunikasi seluler baru ini siap untuk industri sejak awal, Bosch telah mengambil alih kepemimpinan 5G Alliance for Connected Industries and Automation (5G-ACIA), yang didirikan pada tahun 2018. Hingga saat ini, lebih dari 40 perusahaan dan lembaga penelitian di seluruh dunia telah bergabung dalam inisiatif tersebut. Selain itu, Bosch saat ini sedang menyiapkan jaringan 5G pertama di pabriknya sendiri untuk mengeksplorasi potensi 5G. Bosch berkolaborasi dengan ilmuwan, produsen mesin, dan perusahaan IT.

5G Alliance for Connected Industries and Automation (5G-ACIA) adalah aliansi terkemuka global untuk membentuk dan mendorong pengembangan 5G dalam domain industri. Dr. Andreas Mueller adalah Kepala Teknologi Komunikasi dan Jaringan di Bosch Corporate Research, dan Ketua Umum 5G-ACIA. Kami berbicara dengannya dan dengan Gunther May untuk mendapat pemahaman yang lebih baik.

Pertanyaan: Bagaimana 5G-ACIA mencapai tujuannya?

Dr. Mueller: 5G-ACIA adalah forum global pusat untuk membentuk 5G di domain industri. Pada satu platform, berbagai industri dari seluruh dunia bersama-sama menciptakan ekosistem Information Communications Technology (ICT) and Operational Technology (OT) baru dan menetapkan kerangka kerja untuk pasar berkembang yang sangat menarik.

IoT industri telah menjadi area fokus utama untuk seluruh ekosistem 5G. Dengan demikian, banyak fitur telah ditentukan, yang memenuhi kebutuhan spesifik dari kasus penggunaan dan aplikasi industri. Ini termasuk dukungan untuk lalu lintas real time, keandalan sangat tinggi dan latensi rendah, time-sensitive networking (TSN), dan penentuan posisi dengan akurasi tinggi. Selain itu, apa yang disebut jaringan nonpublik telah diaktifkan, sehingga pabrik dapat dilengkapi dengan jaringan 5G khususnya sendiri, yang – setidaknya sampai batas tertentu – dipisahkan dari jaringan publik yang sudah ada. Ini memberikan banyak fleksibilitas dan kemandirian bagi pemilik pabrik dalam cara mereka menggunakan 5G.

5G-ACIA telah memainkan peran penting dengan menyediakan forum global bagi para pemangku kepentingan dari industri ICT dan OT. Kolaborasi yang erat antara kedua kelompok ini diperlukan untuk membuka potensi penuh Industri 5G, dan 5G-ACIA adalah tempat yang tepat untuk tujuan tersebut.

Pertanyaan: Manufaktur umumnya dianggap sebagai salah satu area aplikasi baru yang paling menarik dan menjanjikan yang dimungkinkan oleh 5G. Namun, pada saat yang sama, domain industri juga disertai dengan banyak tantangan khusus yang memerlukan pertimbangan khusus. Dalam perjalanan Industri 5G, termasuk aktivitas standardisasi dan pengujian yang relevan, serta evolusi 5G lebih lanjut di masa depan, kita berada di mana?

Dr. Mueller: Penting juga untuk dicatat bahwa 5G bukanlah standar tunggal, tetapi terus ditingkatkan dan diperluas, dengan rilis baru yang keluar kira-kira tiap 15-18 bulan. Banyak fitur yang akan membuat perubahan besar bagi industri manufaktur, seperti komunikasi latensi rendah yang sangat andal dan dukungan TSN, yang kemungkinan akan memasuki pasar akhir tahun ini, akhir 2021. Saya yakin ini akan menandai awal dari adopsi 5G yang lebih luas dalam automasi industri.

Pertanyaan: Bisakah Anda memberikan contoh perkembangan lebih lanjut?

Dr. Mueller: Dalam jangka panjang, saya berharap pengembangan dan peningkatan lainnya akan mencakup fokus yang lebih kuat pada aplikasi vertikal dan jaringan pribadi / nonpublik, integrasi mendalam dari kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin – misalnya, untuk mengautomatisasi pengoperasian jaringan – dan penggunaan frekuensi yang lebih tinggi di luar 100 GHz. Pengembangan terakhir ini juga akan memungkinkan fitur dan fungsi baru lainnya, seperti pencitraan, inspeksi material, dan RADAR – semuanya terintegrasi ke dalam satu jaringan.

Namun ini adalah masa depan dan akan menjadi bagian dari 6G. Dalam pandangan saya, teknologi 5G akan tetap menjadi titik pusat implementasi dunia nyata selama tahun-tahun yang akan datang.

Pertanyaan: Peluang apa yang diharapkan Bosch Rexroth dari 5G?

Gunther May: Di Bosch Rexroth, kami bekerja secara intensif di pabrik masa depan. Ini sangat bervariasi: mesin dan sistem selalu dirakit menjadi jalur baru sesuai permintaan - dan nirkabel. Ini berlaku baik untuk catu daya melalui transmisi energi induktif dan untuk komunikasi data melalui jaringan nirkabel yang sesuai. Untuk ini, pengguna memerlukan jaringan yang sangat kuat yang mentransmisikan data dengan sangat cepat dan stabil.

Di sinilah teknologi 5G berperan. Kami sedang menguji aplikasi konkret di pabrik Bosch terpilih. Misalnya, Bosch Rexroth melengkapi pabrik produksi untuk pabrik masa depan dengan teknologi 4.0 terbaru. Ini melibatkan interaksi teknologi, metode, dan aplikasi dalam produksi yang efisien. Pabrik akan diperluas secara bertahap dan ditingkatkan secara digital dengan proses manufaktur baru. Tujuannya adalah produksi hemat biaya yang menunjukkan fleksibilitas tinggi dengan pengeluaran dan waktu pengiriman yang singkat. Pada langkah selanjutnya, ponsel generasi 5G berikutnya akan diperkenalkan ke produksi lokal.

Sebagai pemasok, kami yakin bahwa pelanggan kami akan membutuhkan mesin dan kontrol yang berkemampuan 5G. Pasar inilah yang ingin kami layani dengan solusi yang sesuai.

Pertanyaan: Investasi mana yang diperlukan, apakah 5G juga memungkinkan dalam pendekatan brownfield?

Gunther May: 5G juga dapat dipasang di pabrik yang telah ada, baik sebagai jaringan pribadi maupun sebagai pelanggan jaringan publik. Mesin, peralatan, dan sistem hanya perlu dipasang kembali dengan modul komunikasi yang sesuai untuk pertukaran informasi nirkabel. Dimungkinkan juga untuk awalnya hanya menghubungkan masing-masing jalur ke 5G.

Untuk pabrik baru, disarankan untuk merancang infrastruktur langsung ke 5G. Ini mengurangi biaya pemasangan kabel untuk mesin baru. Pada saat yang sama, pengguna dapat secara fleksibel mengkonfigurasi ulang mesin dan sistem dengan sedikit usaha, karena lokasi di dalam aula tidak relevan selama perangkat berada dalam jangkauan radio.

Pertanyaan: 5G dimaksudkan untuk menjadi jawaban teknis atas permintaan mobilitas yang makin meningkat. Agar ini berfungsi di lingkungan industri, persyaratan khusus harus dipenuhi. Dari sudut pandang industri, apa saja persyaratannya?

Gunther May: Kami melihat di hampir semua industri bahwa siklus hidup produk menjadi makin pendek dan pengguna industri harus terus-menerus menghasilkan ukuran batch yang lebih kecil. Oleh karena itu, pabrik masa depan sangatlah fleksibel, hanya lantai, atap, dan dindingnya yang tidak berubah. Mesin dan sistem dapat dipindahkan oleh pengguna sesuai dengan lot perintah dan dirakit menjadi jalur produksi baru dalam waktu yang sangat singkat. Prasyarat pentingnya adalah koneksi nirkabel yang stabil tiap saat - baik untuk pertukaran data dalam jumlah yang sangat besar antara satu sama lain dan dengan sistem tingkat yang lebih tinggi.

Pertanyaan: Apakah pengguna memerlukan perangkat baru (ponsel pintar, pengontrol, sensor) agar 5G berfungsi? Atau dapatkah 5G juga dipasang ke mesin, robot, dan sistem yang ada?

Gunther May: Tidak diragukan lagi, 5G membutuhkan peralatan baru. Namun seperti beralih dari LAN ke WLAN, transisi langkah demi langkah dimungkinkan. Di dalam mesin, sensor dapat mengirimkan data melalui kabel ke gateway berkemampuan 5G, yang kemudian mengirimkannya secara nirkabel. Saat ini Bosch Rexroth sudah menggunakan pendekatan ini untuk mesin jaringan selanjutnya yang diinstal dengan IoT gateways.