Технологические сети 4G/5G: от сборки автомобилей до нефтедобычи
Александр Романов, директор направления технологических сетей компании Ericsson в РоссииАлександр Романов, директор направления технологических сетей компании Ericsson в России Текущие цифровые реалии и конкурентная гонка вынуждают предприятия из различных отраслей задумываться о модернизации производства. Это влечет за собой потребность в мобильности при построении производственных цепочек для повышения их эффективности. Кроме того, государственные программы цифровизации отраслей являются серьезным стимулом к трансформации бизнеса в кратчайшие сроки. Технологическая сеть передачи данных (Private network) — необходимая часть инфраструктуры предприятия, на базе которой осуществляется управление основными технологическими бизнес-процессами.
Для некоторых предприятий 2020 год стал своего рода точкой бифуркации, разделившей пути дальнейшего развития IT-подразделений на два направления — WiFi или 4G/5G. Важно понимать, что технологии WiFi позволяют закрыть текущие повседневные задачи, а сети 4G/5G не только соответствуют высоким требованиям надежности и безопасности передаваемых данных, но дают возможность учесть особенности будущего развития производства.
Внедрив концепцию технологической мобильной сети, предприятие получает сеть широкополосного доступа с низкими и регламентируемыми задержками, что чрезвычайно важно для организации стабильного и контролируемого производственного процесса. Развитие собственной инфраструктуры дает много преимуществ и играет важную роль во внедрении интеллектуального производства в будущем. Современные сетевые технологии 4G/5G позволяют оптимизировать существующие бизнес-процессы на предприятии с помощью новых функций, таких как консолидация данных с узлов и отслеживание продукта на сборочной линии. Используя технологическую мобильную сеть все процессы в короткие сроки можно адаптировать к динамически меняющимся требованиям рынка.
Преимущества технологических сетей
- Высокая пропускная способность, достигаемая за счет использования частот из разных диапазонов, а также качественное покрытие внутри и снаружи помещений.
- Динамично развивающаяся экосистема и решения, отвечающие требованиям завтрашнего дня и позволяющие внедрить технологии 5G.
- Использование стандартных частотных диапазонов и малая задержка, дающие возможности оказывать услуги высокого качества.
- Возможность предоставлять широкий спектр услуг, включая передачу данных, голосовую связь и дополнительные сервисы.
- Высокий уровень безопасности — соответствие требованиям, предъявляемым к сетям LTE, а впоследствии и к 5G, а также безопасная авторизация абонентского оборудования.
- Обеспечение непрерывной связи при перемещении мобильного абонента благодаря поддержке международного стандарта 3GPP и совместимости с коммерческими сетями мобильной связи.
- Технология LTE является более экономически эффективной альтернативой дорогим системам связи TETRA/APCO/DMR, которые обладают существенно меньшим набором функций и возможностей, удовлетворяющих современным требованиям различных предприятий.
Компания Ericsson совместно с МТС уже осуществила ряд проектов по апробации и внедрению технологических сетей в различных отраслях, таких как машиностроение, нефтегазовый сектор, энергетика, нефтехимическая и горнодобывающая промышленности. Хочется отметить проект на заводе "КАМАЗ", где на базе сети с одновременной поддержкой технологий 4G и 5G были развернуты системы видеонаблюдения и групповой связи, а также обеспечен защищенный доступ к локальным информационным ресурсам, протестировано VR/AR-решение для удаленного обучения персонала.
Компания "Сибур" одной из первых в нефтехимическом секторе протестировала возможности сети LTE для обработки данных и автоматизации производства. На базе технологий Ericsson была развернута система MC-PTT (Mission Critical Push To Talk) для предоставления услуг экстренной голосовой и видеосвязи, передачи текстовых сообщений, а также управления и координации технологических процессов при помощи диспетчерского пульта. Сеть предназначена для автоматизации бизнес-задач, а также управления внешними устройствами и политикой предоставления доступа к различным ресурсам предприятия.
С технической точки зрения, основными драйверами внедрения технологических сетей являются решаемые с их помощью задачи. У Ericsson накопился внушительный международный опыт сотрудничества с ключевыми игроками из различных отраслей в совместной разработке сценариев использования сети.
Беспилотный транспорт на производстве
Компания Mercedes-Benz решила создать гибкую единую инфраструктуру на базе концепции технологической сети с применением технологий 5G. Традиционная сборочная линия была заменена на линию с автоматизированными беспилотными транспортными системами на отдельных производственных участках. Это ускорило процесс сборки автомобилей, поскольку теперь для совершения ряда операций не требуется перемещать автомобиль по сборочному конвейеру — все типовые процессы осуществляются на одном месте беспилотными системами. Для полной автоматизации процесса сборки на беспилотных тележках внедрена интеллектуальная система выбора деталей. Кроме того, можно с легкостью переопределять маршруты мобильных транспортных систем — корректировать производственную линию и быстро ее адаптировать под новые требования рынка.
Цифровые двойники
Цифровой двойник — это новая мощная цифровая среда, идеально дублирующая производственную линию и облегчающая оптимизацию сложных процессов и производственных сценариев.
Компания Gartner цифрового двойника одним из 10 лучших стратегических технологических трендов 2019 года, а согласно прогнозу IDC, начнут использовать цифровых двойников в качестве средства мониторинга производительности предприятия в 2020 году.
Надежная и безопасная связь с малой задержкой необходима для поддержания синхронизации между реальными системами и их цифровыми копиями. Непрерывный и контекстный сбор данных из цеха обеспечивает высокий уровень интеллектуального прогнозирования. Заводской и производственный надзор в режиме реального времени с помощью множества беспроводных датчиков с упреждающей аналитикой для прогнозирования и обнаружения аномалий превентивно предотвращает возможные сбои в работе предприятия. Это минимизирует время остановки производства для проведения ремонтных работ. Современный завод каждую минуту производит одну машину, а значит, пять минут остановки на техническое обслуживание соответствуют финансовым потерям в размере стоимости пяти автомобилей.
Умный нефтегазопровод
Транспортировка миллиардов баррелей сырой нефти от скважины к нефтеперерабатывающему заводу по трубопроводу протяженностью около десятки тысяч километров — мероприятие, сопряженное с потенциальными логистическими проблемами, а также серьезными экономическими и экологическими последствиями. Кроме того, одним из важнейших аспектов является безопасность транспортировки.
Прогрессивные лидеры нефтегазовой отрасли занимаются трансформацией производства и используют цифровое месторождение — набор приложений, позволяющих описать поведение месторождения.
Операторы промежуточных распределительных нефтепроводов должны поддерживать стабильную пропускную способность, однако часто происходят сбои и простои, ведущие к значительным потерям. Отсутствие данных о причинах отказа трубопровода в режиме реального времени, ограниченное количество автоматизированных инструментов для его отладки и необходимость использования ручных процессов проверки нарушают целостность и снижают эффективность процессов. Все это влияет на доходность бизнеса.
Компания Ericsson и Hitachi реализовали проект для одного из крупнейших операторов нефтепроводов с использованием технологической сети 5G, передовых средств анализа данных, технологий искусственного интеллекта (AI) и машинного обучения (ML). Результат проекта — минимизация финансовых и репутационных рисков компании.
$7,5 млрд к 2027 году
Интерес к технологическим мобильным сетям 4G/5G растет — как в России, так и во всем мире. По данным аналитической компании ResearchAndMarkets.com, рынок технологических мобильных сетей в период с 2019 по 2027 годы будет расширяться со среднегодовым темпом роста (CAGR) в 12,7% и к 2027 году . Многие предприятия уже оценили достоинства технологий 4G/5G и посчитали экономическую выгоду от использования этих сетей, поэтому готовы инвестировать в это направление для модернизации производства.
