Zadaj pytanie

W jaki sposób technologia 5G może zoptymalizować produkcję samochodów?

02 kwietnia 2024

Technologia 5G może zrewolucjonizować sposób produkcji samochodów. Wymiana danych w czasie rzeczywistym pozwala nie tylko szybciej rejestrować dane produkcyjne, lecz także błyskawicznie optymalizować cały proces. W przyszłości standard 5G może także umożliwić projektowanie bardziej efektywnych pojazdów o zupełnie nowych funkcjach.     

Czym jest i jak rozwija się technologia 5G? 

Technologia 5G to najnowsza generacja sieci bezprzewodowych, która zapewnia większą niezawodność, efektywność, a przede znacznie większą prędkość przesyłu danych. Otwiera to zupełnie nowe możliwości rozwijania innowacyjnych usług w różnych obszarach przemysłu 4.0. Tak zwana piąta generacja technologii mobilnej ma finalnie zastąpić starszy standard 4G/LTE12. Światowy rozwój technologii 5G jest dziś dynamiczny, jednak różni się w zależności od kontynentu. Raport GSMA Mobile Economy Europe 2022 wskazuje, że pokrycie siecią 5G w Europie wzrośnie do 70% do 2025 roku z 47% w roku 2021 roku. Dla porównania w tym samy czasie pokrycie siecią 5G w Stanach Zjednoczonych ma wynosić 98%. Globalnymi liderami w tym zakresie pozostają Korea Południowa i Chiny. 

Technologia 5G – na czym polega?  

Zgodnie ze specyfikacją Międzynarodowego Związku Telekomunikacyjnego (ITU), charakterystyce standardu 5G odpowiada prędkość transferu danych na poziomie do 20Gb/s w przypadku pobierania i do 10Gb/s w przypadku wysyłania przy maksymalnym opóźnieniu do 4 ms. Możliwe obciążenie sieci to nawet 1 milion urządzeń na 1 kilometr kwadratowy. Ważną cechą standardu jest jego stabilność – połączenie jest utrzymywane nawet podczas przemieszczania się z prędkością do 500 km/h. W porównaniu z 4G, technologia 5G wykorzystuje dodatkowe pasma częstotliwości, takie jak L Band (niskie częstotliwości na poziomie nawet 300MHz), Sub-6 (pomiędzy 3000 a 6000MHz) i mmWave (tzw. fale milimetrowe w zakresie od 30 do 300 GHz). Opiera się na zaawansowanych technologiach, takich jak kształtowanie wiązki radiowej (beamforming), co pozwala kierować sygnał w kierunku urządzenia odbiorczego, a także Massive MIMO (Multiple Input, Multiple Output), czyli jednoczesne wykorzystywanie wielu anten i odbiorników.  

Zastosowanie 5G w przemyśle – czy 5G oznacza rewolucję w produkcji? 

Wdrożenie sieci 5G oznacza ultraniskie opóźnienia i wielogigabitowe prędkości przesyłu danych, co może wpłynąć na przyspieszenie produkcji, poprawę jej efektywności, a nawet umożliwić wypracowanie nowych modeli biznesowych. Producenci części samochodowych i pojazdów będą mogli lepiej wykorzystać korzyści, jakie zapewnia np. przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT). Maszyny wyposażone w czujniki mogą w czasie rzeczywistym gromadzić i analizować dane, a następnie wykorzystywać je do optymalizacji procesu produkcji seryjnej. Komunikujące się ze sobą inteligentne roboty mogą ograniczać liczbę błędów i racjonalizować zużycie energii, co przełoży się na zdecydowaną oszczędność kosztów. Błyskawiczna komunikacja z urządzeniami w smart factory wiąże się także z krótszym czasem i niższymi kosztami przestrojeń, co oznacza większą elastyczność na różnych etapach produkcji samochodów i swobodę planowania zasobów w przedsiębiorstwie. Niektórzy producenci już teraz korzystają z usprawnień, które oferuje technologia 5G. Na przykład Volkswagen w swojej fabryce w Wolfsburgu wykorzystuje ją do bezprzewodowej transmisji oprogramowania i testowania samochodów autonomicznych. Natomiast Ford w fabryce w hrabstwie Essex stworzył bezprzewodową sieć łączności między operatorami a maszynami, w której komunikacja przebiega za pośrednictwem smartfona.  

Zasięg sieci 5G – od czego zależy? 

Zasięg 5G zależy od wielu czynników, takich jak między innymi rodzaj infrastruktury, używanych urządzeń czy warunków terenu. Sieci 5G wymagają zupełnie nowego zaplecza technicznego, w tym nowego typu stacji bazowych i pikokomórek (punkty dostępu bezprzewodowego o bliskim zasięgu), które wzmacniają sygnał. Każda stacja bazowa musi mieć połączenie ze światłowodem, aby osiągnąć projektowaną prędkość. Ponadto, aby skorzystać z sieci 5G, potrzebne są kompatybilne z nią urządzenia. Na obecny moment tylko niektóre z nich obsługują wszystkie pasma częstotliwości 5G, co może wpływać na zasięg i wydajność sygnału. Jak w przypadku każdej innej technologii, zasięg 5G może być również uzależniony od warunków terenowych, w tym typu lokalnej zabudowy oraz zmienności warunków propagacji fal radiowych. W związku z tym mapa zasięgu 5G może być bardzo zróżnicowana w zależności od lokalizacji.  

Architektura sieci 5G – jakie są jej wady i zalety? 

Architektura sieci 5G ma wiele zalet. Wykorzystuje ona nowe technologie transmisyjne i różne częstotliwości w celu poprawy wydajności i zasięgów. Dzięki temu umożliwia obsługę dużej liczby urządzeń, cechuje się wysoką przepustowością i niskimi opóźnieniami. Wśród wad należy na pewno wymienić dość wysokie koszty wdrożenia i utrzymania, a także potencjalne problemy z zasięgiem 5G na niektórych obszarach. Ze względu na niedostateczną infrastrukturę jej wdrożenie może być dość złożone. Oznacza to, że zmiana standardu przesyłu danych na jednolity nie nastąpi z dnia na dzień. Przez jakiś czas wszystkie urządzenia będą musiały mieć funkcję obsługi zarówno technologii 5G, jak i 4G. 

Jak technologia 5G zmieni branżę automotive? 

Robot na linii produkcyjnej w fabryce Knauf Industries Wrocław.
Robot na linii produkcyjnej w fabryce Knauf Industries Wrocław.

Technologia 5G może zrewolucjonizować branżę automotive na bardzo wiele sposobów, a jej potencjał nie został jeszcze w pełni odkryty. Z pewnością przyspieszy rozwój robotyzacji i automatyzacji produkcji. Dzięki płynnej komunikacji między maszynami może na przykład przyspieszyć i uelastycznić produkcję czy umożliwić wdrożenie w pełni autonomicznych pojazdów. W przyszłości technologia 5G przyczyni się do stworzenia bardziej zaawansowanych systemów bezpieczeństwa i nawigacji, które będą mogły korzystać z szybkiego i niezawodnego połączenia. 

Potencjał 5G w rozwoju pojazdów autonomicznych 

O potencjale technologii 5G mówi się zwłaszcza w kontekście produkcji i rozwoju technologii samochodów autonomicznych. Generują one ogromne ilości danych, które muszą być przesyłane i przetwarzane w czasie rzeczywistym. Dzięki stukrotnemu zwiększeniu prędkości przesyłu danych, wdrożenie sieci 5G umożliwi bezpieczną nawigację w samochodach autonomicznych. Technologia ta oferuje nawet dwustukrotnie krótszy czas oczekiwania między wysyłaniem i odbieraniem danych w porównaniu z siecią 4G, co daje czas reakcji na poziomie około jednej milisekundy!  

Nawigacja na szybie samochodu 

Dzięki technologii 5G i rozwojowi rzeczywistości rozszerzonej (AR), przednia i boczne szyby samochodu mogą zmienić się w ekrany prezentujące informacje z różnych źródeł. Na przykład mogą jednocześnie wyświetlać komunikat z pobliskiej restauracji o ostatnim wolnym stoliku i pomagać w bezpiecznym wyprzedzaniu innego pojazdu. Dzięki 5G, analizie danych i sztucznej inteligencji, samochody mogą zyskać nowe funkcjonalności. Będą na przykład planować weekendowe wycieczki, wyręczać użytkowników w codziennych czynnościach, a przy tym dbać o ich bezpieczeństwo. 

Nowe horyzonty projektowania z zastosowaniem sieci 5G 

 Przykład zastosowania oprogramowania CAD.
Przykład zastosowania oprogramowania CAD.

Technologia 5G ma ogromny wpływ na rozwój nowych technologii wspierających projektowanie samochodów, jak m.in. rzeczywistość rozszerzona (AR), wirtualna (VR) czy cyfrowe bliźniaki. Dzięki szybkiemu i niezawodnemu transferowi danych można uzyskać płynną wizualizację i podłączyć dużą liczbę urządzeń. W ten sposób np. w symulacji części czy pojazdu w realnym, interaktywnym środowisku może brać udział wielu użytkowników jednocześnie. W Knauf Industries jesteśmy przygotowani do wyzwań, jakie stawia sieć 5G i możemy z powodzeniem współpracować z inteligentnymi fabrykami. Już dziś tworzymy np. w oprogramowaniu CAE symulacje komputerowe części automotive. Dzięki skanerowi 3D i projektowaniu wspomaganemu komputerowo (CAD) możemy wiernie odtwarzać cyfrowo i udoskonalać już istniejące części. Znajdujące się w ofercie Knauf Automotive innowacyjne technologie formowania tworzyw spienionych, wtrysku tworzyw sztucznych i wtrysku dwukomponentowego 2K umożliwiają efektywną kosztowo realizację dowolnego rodzaju komponentów zgodnie z indywidualnym projektem. Zapraszamy do współpracy! 

Potrzebujesz wsparcia?

Zadaj pytanie.

    Kontakt

    Skontaktuj się z nami za pośrednictwem formularza.

    Twoja wiadomość zostanie przekazana do naszych ekspertów.