Сегодня пятница 19 августа 2022 г. 04:57
сделать стартовой в избранное
О проекте
Контакты
Форум
Размещение рекламы
   
 
 
Логин Пароль  
 
 
запомнить на этом компьютере
регистрация  |  если забыли пароль
 
 
№162ноябрь 2021В центре внимания
Пятые в числе инновационных
Четвёртая промышленная революция разворачивается по всем фронтам и накрывает производство пеленой новых технологий, которые изменят всё если не кардинально, то в большой степени. Один из «всадников» революции — нашумевшая сеть нового поколения 5G. Она не столько нужна потребителям, сколько должна стать глотком свежего воздуха для бизнеса, — так о 5G говорят эксперты.

div>

Крутые перемены

По словам партнёра венчурного инвестфонда Index Ventures Яна Хэммера, развитие интернета является основополагающим фактором в улучшении практически любых сфер деятельности человека. «Чем больше данных генерируется, тем больше возможностей появляется», — считает эксперт.

Действительно ли сеть пятого поколения откроет совершенно новые горизонты для развития отраслей развлечений, транспорта и коммуникаций? Говорят, сеть, которую в народе считают опасной и зловредной для человечества, имеет скорость, во сто крат превышающую скорость LTE-сетей. Весомое обстоятельство, ведь наличие такой скорости минимизирует задержку передачи данных. Нет задержки — нет и простоев, нет простоев, и скорость всех процессов в разы больше, выше производительность, выше экономический эффект.

Кроме того, если сравнивать 5G с прежними поколениями, которые работали по принципу «бизнес – потребитель», то сеть пятого поколения в этом плане гораздо интереснее: её модель — «бизнес – бизнес». Это необходимо для более стремительного развития автономных автомобилей, медицины и промышленности. Другими словами, её главное преимущество — связь между человеком и системой, и это то объединение, которого действительно не хватало промышленности.

Но что с производством? Может быть, сеть 5G действительно необходима для промышленных предприятий? Для того чтобы ответить на этот вопрос, стоит понимать, что прямого повышения производительности сети не несут. Но, по словам руководителя направления «Автономный транспорт и сети 5G» АО «КАДФЕМ Си-Ай-Эс» Александра Круглова, полноценное использование современных технологий, производительность которых напрямую зависит от беспроводной передачи информации, может оказать серьёзный экономический эффект.

«Те отрасли, которые смогут получить наибольшую выгоду от внедрения таких технологий, как дополненная реальность, машинное зрение, беспилотный транспорт, будут локомотивами развития технологий связи 5G», — утверждает г-н Круглов.

Кроме того, корпоративный сектор получит возможность расширить категории услуг. Как рассказал архитектор решений центра компетенций промышленного инжиниринга и автоматизации ООО «Т1» (бренд «Т1 Интеграция») Владимир Шапоров, это будут URLLC (сверхнадёжная связь с малой задержкой) и mMTC (массовые машинные коммуникации) с использованием CloudNative-архитектуры с сервис-ориентированной динамической E2E-сегментацией и использованием механизмов Network slicing.

«Эти особенности технологии 5G позволяют создавать частные защищённые технологические сети Private 5G, ориентированные на требования предприятий и обеспечивающие услуги с заданным и гарантированным E2E качеством. Если у предприятия уже есть недавно внедрённая сеть Private LTE, то есть возможность обновления сети до уровня 5G», — добавил г-н Шапоров.

Многие производители уже экспериментируют с внедрением сети в свои бизнес-процессы, и особенно прогрессивными в этом плане стали металлургические заводы.

Для наглядности перенесёмся в Корею, которая одной из первых в мире в 2019 году начала распространение сетей пятого поколения, и сейчас этот процесс уже практически завершился. Отличным примером интеграции сети в промышленность стала судостроительная компания Hyundai Heavy Industries: сети 5G позволили компании обеспечить беспрерывный круглосуточный мониторинг и координацию рабочих процессов на предприятиях. И всё это в режиме реального времени. К чему это привело? Только за первый год компания сократила отставания от графика и повысила производительность своих предприятий на 40%.

Дело в скорости

В современной промышленности LTE-сети — это связующая цепочка, на которой держатся многие технологические процессы. Например, без сетей не обойтись при автоматизации горнодобывающей и топливно-энергетической отраслей, да и ЖКХ и логистику тоже сложно представить без скоростного обмена данными.

«Основной выигрыш от внедрения 5G будет у отраслей, требующих именно мобильной сверхнадёжной связи с малой задержкой и высокой плотности 5G-устройств: у горнорудных, золотодобывающих предприятий, нефтегазодобывающих комплексов, химических заводов», — сказал Владимир Шапоров.

Есть у 5G-сетей ещё несколько ключевых преимуществ, которые найдут своё место в промышленности. По словам экспертов, помимо сверхскорости, они отличаются минимальной задержкой отклика и большой ёмкостью данных. А это основополагающие инструменты высокоточного производства и промышленных систем передачи больших объёмов информации.


Так, дистанционное управление в режиме онлайн уже не просто популярный способ, а мера необходимости: сети пятого поколения способны работать с интеллектуальным оборудованием, виртуальными технологиями и беспилотниками в разы эффективнее.

Актуальность новой сети обсуждается и в связи с автоматизацией производства. По словам Владимира Шапорова, сеть 5G — это современная основа автоматизации производства. Ведь уже сейчас как в потребительском IoT, так и в промышленном IIoT-сегменте, появилось колоссальное количество оборудования, требующего постоянного беспроводного подключения к интернету. По словам Александра Круглова, распространение сетей 5G позволит отказаться от дополнительного оборудования, упростит настройку и позволит передавать большие объёмы данных, качественно повысив уровень используемых технологий, что в перспективе удешевит устройства.

Сеть пятого поколения фактически первая в истории беспроводная технология, которая обеспечивает уровень надёжности, безопасности, скорости и задержки на уровне, характерном ранее только для волоконно-оптических линий связи. В качестве примера г-н Шаповаров рассказал о технологии mMTC, которая может помочь реализовать на предприятии систему IIoT, интегрированную со всеми уровнями управления производством: АСУТП/SCADA, MES, PLM, ERP. «5G позволит внедрять больше сенсоров и организовывать надёжную связь между датчиками и сервером практически без ограничений (на горизонте ближайших 5–10 лет) и без необходимости разворачивать свою собственную ИТ-инфраструктуру, что в конечном счёте снижает стоимость проектов по автоматизации», — отметил эксперт в области цифровизации, основатель компании Chelidze & Partners Consulting Джимшер Челидзе.

Особенно оценят внедрение сетей предприятия со сложным и опасным производством, где требуется особое внимание к безопасности. Это горнодобывающая и нефтяная промышленности.

«Для многих производств, расположенных на большой площади, как, например, горнорудных, золотодобывающих предприятий, нефтегазодобывающих комплексов, химических заводов и т. д., появление такой сверхнадёжной связи с малой задержкой позволит полноценно и безопасно реализовать сценарии безлюдного производства с использованием беспилотных устройств или удалённо управляемых систем: специального автотранспорта, дронов, горного оборудования, бурильных установок и т. д.», — говорит г-н Шапоров.

Выходит, именно в этих отраслях в первую очередь масштабно развернутся сети пятого поколения. Предполагается что они смогут решить целый ряд существующих проблем со связью на производстве. Г-н Челидзе добавил, что организация интернет-каналов, как правило, стоит дороже самих датчиков и программного обеспечения, а так как 5G не будет перегружена в час-пик, то с новой сетью предприятия получат экономию на внедрении решений интернета вещей.

«Развития 5G в промышленности невозможно достичь без помощи регуляторов и внедрения соответствующих политик. Разумная политика в области спектра позволит использовать 5G в промышленности России и Евразии и достичь нового уровня цифровизации», — сказал президент операторского подразделения Huawei в регионе Евразия Чжао Лэй.

В России

Россия наравне с остальным миром принимает свои собственные меры по развитию сетей пятого поколения.

В 2019 г. Минкомсвязи, Роскомнадзор, Минобороны, ФСО (Федеральная служба охраны), госкорпорация «Роскосмос» и госпредприятие «Научно-исследовательский институт радио» (НИИР) объединились в группу для того, чтобы установить диапазоны частот сети 5G для их реализации в России. Министр цифрового развития РФ Максут Шадаев отметил, что внедрение сетей в стране возможно только на базе отечественного оборудования. Поэтому Государственная комиссия по радиочастотам решила так: создание сетей пятого поколения в диапазонах частот 24,25-24,65 ГГц и 24,65-27,5 ГГц допустимо только с помощью радиоэлектронных средств российского производства, входящих в Единый реестр российской радиоэлектронной продукции.

А что делать, если существующее российское оборудование недостаточно развито для новых сетей? Правильно, назначить исполнителя, который создаст подходящую техническую базу. Так ответственным за производство техники для 5G стала госкорпорация «Ростех».

Компания обещает с 2023 года начать массовое производство 5G-оборудования. В то же время исследовательский цент по технологиям 5G Сколковского института науки и технологий планирует разработать локализованное радиооборудование и ПО 5G Open RAN уже к концу 2022 года.

«Ростех» вообще выступает основным двигателем технологий сетей пятого поколения.

«Проект по развитию в России технологий 5G прошёл долгий путь от идеи до начала её реализации во многом благодаря руководству Василия Бровко, который стал настоящим двигателем проекта, наладил технологические процессы, и теперь мы видим один из успешных примеров структурирования комплексных инновационных проектов с формированием целого рынка и эффективной активацией всей отрасли», — сказал член правления «Ростеха» и гендиректор Объединённой приборостроительной корпорации Сергей Сахненко.


К слову, в 2019 году Министерство промышленности и торговли запустило целый проект — «Развитие производства промышленной продукции сетей пятого поколения и интернета вещей в Российской Федерации на 2019–2024 годы». На него государство вместе с другими инвесторами выделили 28 млрд рублей. Эти деньги пошли на исследовательские и конструкторские работы по производству отечественного оборудования для интеграции сетей 5G. Если рассматривать позитивное течение проекта, то, согласно его планам, к 2022 году в России должно быть реализовано 16,1% отечественного оборудования для сетей 5G и IoT. Более того, в 2024 году планируется открыть импорт этого оборудования в страны ЕАЭС. 

Пункт назначения

Говоря о том, как хороши сети пятого поколения для промышленности, нельзя не рассказать об их практическом применении.

Производительность, скорость — это хорошо, но весь мир также нацелен на повышение энергоэффективности. Это значит, что в игре и энергетическая отрасль. Например, потому что её база, а именно энергетические установки должны беспрерывно функционировать и отвечать уровню безопасности.

Их состояние зависит от своевременного обслуживания, которое может обеспечить быстрая связь пятого поколения, подключённая к датчикам, детекторам и другим важным устройствам контроля. Вследствие этого и безопасность повысится, и присутствие человека станет ненужным. Кроме того, быстро распространяющиеся по стране «умные» счётчики станут более эффективно выполнять свою роль: надёжный онлайн-доступ к аналитике потребления энергии увеличит возможность экономично распределять ресурсы.

Скорость — основной фактор, который порождает цепь заметных улучшений. Так, например, если говорить об отрасли машиностроения, то компания Ericsson проводила эксперимент на линии изготовления дисков с металлическими лопастями. Там заготовка проходит 20-часовую фрезерную обработку, и частота ошибок в этом продолжительном процессе достигает 25%. Проблема и в том, что техники обнаруживают неполадки чаще только в конце обработки, поэтому устранение дефектов становится слишком долгим. Как решили эту проблему? Ericsson разместила на оборудовании датчики со связью 5G, и операторы смогли замечать неисправности в реальном времени и устранять их настолько оперативно, что частота ошибок снизилась до 15%. Старший вице-президент Ericsson Аса Тамсонс отметил, что максимальная задержка передачи данных может составить лишь одну миллисекунду.

Эксперты утверждают, что предприятия могут использовать одну и ту же концепцию для мониторинга и управления всеми процессами обработки. И происходит это благодаря датчику вибрации, который крепится на деталь и связывается с ЧПУ. Станок, в свою очередь, выводит поток поправок на вибрацию, и тут-то и играет большую роль скорость нового поколения сети.

В сочетании с этим сети обладают высокой пропускной способностью и доступны для передачи множества потоков данных и связи с большим количеством устройств: от систем автоматизации до датчиков станков, планшетов и других приборов.

Примеров, где 5G может быть весьма полезна, достаточно. Кроме мониторинга для профилактического обслуживания, можно эффективнее контролировать соответствие детали её цифровой модели, проводить глубокий анализ данных и иметь бесперебойный доступ к облачным хранилищам.

Опять барьеры

У всего, что может дать новую силу, есть цена, и она высока. Так и с новыми сетями. Основная их проблема — это ценовое давление, а именно то, что для этих сетей нет готовой технической базы, что делает их дороже.

Как рассказал руководитель Центра компетенций НТИ на базе «Сколтеха» по технологиям беспроводной связи и интернета вещей Дмитрий Лаконцев, вторая проблема сетей — это отсутствие защиты от санкций, так как США и Китай активно борются за собственные инфраструктуру сетей 5G, а Россия в этой игре не участвует. В нашей стране, по сравнению с Западом и Китаем, нет достаточного уровня развития в области микроэлектроники. Если Китай уже активно переходит на 12-нанометровые техпроцессы и готовит к выпуску 28-нанометровый, то Россия 28 нанометров планирует запустить только к 2030 году. И тут, по словам Дмитрия Лаконцева, проблема не столько в недостаточных инвестициях в микроэлектронику, сколько в отсутствии специалистов.

«Наши вузы были ориентированы на эксплуатацию чужого оборудования, а не на его разработку. Кроме того, есть проблема большого оттока кадров за рубеж: нужны цифровые архитекторы, алгоритмисты и программисты, то есть прежде всего выпускники математических факультетов», — отметил Дмитрий Лаконцев.

Технические проблемы ясны, но есть и ряд других, которые представляются уже как масштабная национальная трагедия.

«Несмотря на понимание значимости этого вопроса у федеральной власти, в регионах к ней относятся скептически и осторожно, даже боятся, как всего нового и неизвестного. Частоты для 5G принадлежат Министерству обороны, при этом мы видим, что сейчас в стратегии нашего государства преобладают как раз интересы армии», — поделился Джимшер Челидзе.

К этим недостаткам, конечно же, добавляется и стоимость «цифры».

К сожалению, подавляющая часть бизнеса пока с большим трудом может внедрить на предприятие качественные цифровые продукты. Причины всё те же, как и везде: цены на оборудование и дефицит кадров. И как отмечает г-н Челидзе, изменений в этой отрасли в ближайшее время не предвидится.

По словам Александра Круглова, помимо высокой стоимости, сдерживающим фактором является и несовершенство применяемых на предприятиях технологий. Он предположил возможный выход из ситуации с большими затратами на сеть пятого поколения, а именно — улучшать технологии и тем самым снижать затраты на их внедрение с помощью численного моделирования.

«Для этого существуют различные решения, например, программные продукты Ansys, позволяющие моделировать высокочастотную, цифровою и силовую электронику, опто-электрические системы, характеристики антенн и антенных решеток. Так, Ansys HFSS и заложенная в нем технология SBR+, поддерживающая вычисления на GPU, даёт возможность моделировать параметры антенных решеток базовых станций с учётом объектов, где расположены антенные решётки, параметров среды распространения и помеховой обстановки. Средства трёхмерного моделирования позволяют оптимизировать расположение антенн, сократив количество дорогостоящего оборудования, используемого 5G, при этом поддерживая требуемый уровень покрытия в условиях динамически изменяющейся городской среды и предприятия», — утверждает г-н Круглов.

Что будет

Красиво звучат слова о преимуществах сетей пятого поколения для производства в теории, но в жизни всё намного сложнее. По словам Дмитрия Лаконцева, сам по себе вопрос доступа сетей в России крайне печальный. И его активный старт может быть возможен в начале 2023 года, хотя вертикальные промышленные сети работают уже с 2020 года. Сейчас уже существует несколько инициатив. Одна из них принадлежит «Сколтеху», который готовит отечественную базовую станцию 5G. Она, кстати, стоит 452 млн рублей. Несмотря на то, что российские операторы не очень интересуются этим проектом, эксперт прогнозирует появление в стране к 2022 году несколько 5G-станций.

«Если получится, это будет очень круто — мы наконец-то перестанем быть заложниками Huawei, Nokia и Ericsson», — добавляет г-н Лаконцев.

«Люди с учётом 6-летнего падения реальных доходов вряд ли готовы платить больше за связь. Бизнес пока для себя не видит критичных преимуществ, а операторы не готовы за свой счёт вкладываться и ждать, пока цена станет приемлемой для людей и для бизнеса, чтобы он захотел и смог платить за доступ.

Я думаю, что будут планы и программы, но сроки будут двигаться вправо, а содержание бесконечно корректироваться. Будет вялое и локальное развитие, в основном в имиджевых местах или там, где будет интерес конкретных людей. Кроме того, по заявлению вице-премьера РФ Дмитрия Чернышенко, сети 5G на российском оборудовании могут появиться в городах-миллионниках страны через 3 года, в 2024 году», — уверен Джимшер Челидзе.



ЭКСПЕРТ


Владимир Шапоров,
архитектор решений центра компетенций промышленного инжиниринга и автоматизации «Т1 Интеграция» 

«На экономический эффект влияет множество аспектов, которые зависят от конкретных сценариев использования, к тому же технологии внедряются не так давно. Экономические эффекты от внедрения 5G в промышленном секторе связаны прежде всего с тем, что эта технология является основой цифровизации и автоматизации производства, которая позволяет расширить узкие места предыдущих технологий и обеспечить нужный уровень надёжности и безопасности».


«Промышленные страницы Сибири» №7 (162) ноябрь-декабрь 2021г.


Текст: Анастасия Семёнова.

Новости
 
Посетите главную выставку сварочной отрасли России – Weldex 2022!
      11-14 октября 2022 в Москве,......
 
 
Что будет на рынке металлов и металлоконструкций в ближайшем будущем
С 21 по 23 июня 2022 г.......
 
 
Открыта регистрация на выставку Weldex 2022! Получите электронный билет!
Дорогие коллеги, приглашаем вас зарегистрироваться на Weldex......
 
 
Опубликованы списки участников комплекса июньских выставок
21-23 июня в ЦВК «Экспоцентр» на Красной......
 
 
«Металлообработка-2022»: состояние и перспективы современного станкостроения
Масштабный в России выставочный проект, отражающий все......
 
 
Аддитивные технологии широко представлены на выставке «Металлообработка-2022»
22-я международная выставка «Оборудование, приборы и инструменты......
 
 
Лучший сварщик Сибири. Принимаем заявки!
Лучший сварщик Сибири, межрегиональный конкурс профессионального мастерства,......
 
АРХИВ НОВОСТЕЙ
   
   
© 2006-2017. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири»
Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru
© Создание сайта - студия GolDesign.Ru Новые холодильные агрегаты для витрин и горок для магазина продуктов.