EtherNet/IP已整裝待發供工業私有5G之用
5G設計是從基礎開始扎根,厚植極佳可靠度、低延遲與廣泛選擇範疇之思維,可滿足嚴苛的工業物聯網(IIoT)與工業自動化需求。5G配備毫米波(mmWave)頻譜和私有網路,為擁有繁多工業感測器、致動器和控制器的標準與安全控制應用帶來眾多好處。由於5G技術係可確實執行而增強或甚而取代傳統工業有線連網,堪稱全球工業營運在成本、彈性、永續與問世時間的劃時代突破!
永續性政策正逐漸受到產業整體上下游的重視。採行更為永續的政策,對事業大有俾利。安裝新的有線(tethered)固定工業資產(台架、機械或設備),需要斥資昂貴的佈線基礎設施;此物料用量對永續力計畫有負面影響。經過有線固定的工業資產也有礙機械裝置快速更換,無法即時回應瞬息萬變的市場條件,因而衝擊到工業營運的敏捷度。
然而在全球疫情期間,整體製造產業都必須為其工業營運快速更換機械裝置,以因應不斷變遷的需求:從蘇打水轉為消毒劑、成衣製造轉為醫療口罩,或從汽車零件轉為呼吸器。由此學習到的是,智慧製造業中的敏捷、效率、復原力與永續乃是至關重要的國家必須能力!
讓我們迎接工業私有5G的到來,此為實現智慧製造達成數位轉型的要素,可透過支援重大應用的使用案例,輔助獲致如永續和敏捷等事業成果:
- 聯網工作者應用能藉由分析、數位分身和擴增實境(AR)等行動數位工具,增進可見性與事業情資。
- 移動式資產應用可運用無人駕駛技術(例如自動導引車[AGV]和自主移動機器人[AMR]),提升敏捷度與效率。
- 無線固定工業資產應用能減少將佈線基礎設施連接至靜態設備、靜態設備含旋轉零件(集電環替換)與游牧設備(靜態下運作而動態下不運作)之需求。無線固定工業資產也可加快工業營運中機械裝置更換的速度,回應持續變化的市場條件,進而提高敏捷力。
工業私有5G可輔助製造和程序營運內順利推動這些應用案例嗎?
為解決此問題,洛克威爾自動化(工業自動化中的產業領袖)與Ericsson (蜂巢式網路基礎設施的產業領袖)、Qualcomm (嵌入式裝置產業領袖)以及Verizon (領先業界的網路服務供應商)展開合作。此一研究協作以ODVA的EtherNet/IP™評估了工業私有5G技術,其為洛克威爾自動化使用的核心工業通訊技術。首要學習目標在確保EtherNet/IP網路已就緒可供工業私有5G之用,以及確認工業私有5G已可應對嚴苛的EtherNet/IP應用。
此示例僅為研發中測試台的簡化版本,其代表一個無線固定工業資產應用案例,內含有:
- 洛克威爾自動化標準與安全控制。有一個區域的控制器為GuardLogix®安全控制器。有十二個分散區域搭載FLEX 5000®標準與安全I/O,可代表台架、機械或設備。注意,各分散區域使用安全控制器的目的僅係收集測試台遙測資料。
- Ericsson無線接取網路(RAN)基礎設施。包含有使用28 GHz (n261)的毫米波基地台與使用Release 15的LTE band 2,以及私有5G核心(3GPP Release-15、非獨立式[NSA]、現場運作)。
- Qualcomm MTP。此移動式測試平台用作為工業5G至乙太網路配接器(稱為使用者端設備[UE]),可供資料收集和流量分析之用。
- Verizon在5G工業網路創新方面的領先思維,對於界定出需求、標的特色組和測試台範圍(包括未來確效需求的藍圖)有莫大貢獻。