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06/07/2021

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5G: un game changer in ambito industriale

Pier Giuseppe Dal Farra, esperto di IoT e Industria 4.0 di Orange Business Services, analizza i benefici del 5G illustrando importanti casi di successo che vedono protagonista la società.

“La connettività – intendendo con questo termine lo scambio di informazioni tra macchine, e non solo tra persone – è una componente fondamentale della smart factory. Alle molte opzioni di rete mobile e fissa già a nostra disposizione sta per aggiungersi il 5G, che diventerà un nuovo tassello di questo mosaico. Con una differenza estremamente importante: per la prima volta vediamo un protocollo sviluppato avendo in mente la comunicazione anche tra macchine e non più solo quella tra esseri umani (cioè il mercato consumer)”. A spiegarlo è Pier Giuseppe Dal Farra, esperto di IoT e Industria 4.0 di Orange Business Services. “Attualmente, la maggior parte delle applicazioni nel settore industriale sono in fase di test, e lo standard stesso del 5G è in divenire. Tuttavia, questo non significa che sia troppo presto per affermare che il 5G è destinato, per le sue caratteristiche, ad avere un impatto decisivo sull’industria”. 

Quali sono le parole chiave del 5G?
Una novità fondamentale del 5G è la sua flessibilità: a seconda delle esigenze delle differenti applicazioni industriali saremo in grado di dare maggiore priorità di volta in volta a un aspetto differente tra i tre fondamentali della connettività, cioè numero di oggetti connessi, latenza, e larghezza di banda (cioè quantità di informazioni nell’unità di tempo che siamo in grado di far scambiare nei sistemi produttivi).
Questo nuovo approccio sta avendo già oggi un impatto significativo: parallelamente alla possibilità di impiegare il 5G per svolgere più efficacemente attività già di prassi in ambito di fabbrica, stiamo assistendo alla nascita di nuovi casi d’uso, che cambiano metodologie che sembravano consolidate.

Quali sono gli ambiti più promettenti nei quali il 5G ha debuttato all’interno dell’industria? 
Se andiamo ad analizzare le applicazioni più interessanti in ambito industriale – come l’interazione tra macchine, il condition-based monitoring e lo spostamento autonomo di robot (i cosiddetti AGV, Automated Guided Vehicle) all’interno della fabbrica – vedremo che si concentrano nell’ambito che prende il nome di ‘critical IoT’. Qui, le parole d’ordine sono bassa latenza e alta affidabilità. 

Analizzando i dati di mercato, quali evidenze emergono?
Secondo un’analisi di ABI Research che risale a maggio 2020 (e che quindi tiene già conto degli effetti della pandemia), il 74% delle realtà industriali procederà a un aggiornamento delle proprie reti di comunicazioni entro il 2022. Come dicevamo, esistono molti altri protocolli di comunicazione – come connettività fissa, Wi-Fi, LoRa, ecc –, e questo dato li include, ma senza dubbio il 5G sta apportando un contributo fondamentale. La conferma viene da altri due dati contenuti nella stessa ricerca: l’introduzione del 5G offre un ritorno sull’investimento che si decuplica in cinque anni, ma – ancor più fondamentale – si ottiene una riduzione dell’8,5% nei costi operativi.
Chiunque sia coinvolto in realtà di ambito produttivo è consapevole di quanto andare a limare qualche punto percentuale nei costi operativi di fabbrica sia molto difficile: a volte otteniamo un risparmio solo per scoprire che i nostri sistemi risultano meno resilienti.
Quasi il 2% della riduzione dei costi operativi viene dall’applicazione del 5G alla robotica (collaborazione tra robot, AGV): grazie al 5G è possibile ridisegnare i processi industriali così da renderli più efficienti e questo aumento dell'efficienza contribuisce a diminuire i costi operativi. La seconda componente di riduzione dei costi operativi, che vale per l’1,65%, è legata al condition-based monitoring.

In questo scenario, quale supporto è in grado di garantire Orange ai propri clienti?
Orange, pur non essendo presente in Italia come operatore di telefonia nel canale B2C, è in grado di supportare i propri clienti nelle reti 5G stand-alone. Nel caso di altre configurazioni, Orange si avvale di partnership.

Parlando di casi d’uso, ci può descrivere il progetto di co-innovazione realizzato dalla vostra società con il Gruppo LACROIX?
Abbiamo sviluppato un progetto in co-innovazione con il Gruppo LACROIX, produttore di schede elettroniche. Tra le problematiche fondamentali con cui ogni responsabile di fabbrica deve confrontarsi c’è il consumo energetico. La fabbrica è un ambiente in cui le condizioni di temperatura e di umidità devono essere monitorate: non solamente per il benessere degli operatori, ma anche perché i macchinari devono lavorare in condizioni controllate. Nel caso del Gruppo LACROIX, questa è un’esigenza cruciale: infatti in fabbrica esistono numerosissimi sensori.
Grazie alla rete 5G, i dati provenienti dai sensori vengono trasferiti direttamente in cloud, dove vengono processati; quindi le relative informazioni sono trasmesse a livello di fabbrica per attuare le azioni necessarie.
Oltre a questo, è in corso di sviluppo un progetto che prevede il trasferimento dei dati d’immagine registrati da una macchina che esegue lo scanning di parte della produzione, normalmente registrati in locale per essere poi elaborati; grazie al 5G saremo in grado di processarli direttamente in cloud. Questo è possibile unicamente grazie all’aumento di banda disponibile. Infine, un terzo progetto che stiamo portando avanti nella stessa fabbrica è il controllo degli AGV, per prevenire scontri accidentali contro gli ostacoli sul loro percorso.

Dal FarraUn progetto importante, così come quello di Schneider Electric.
Schneider Electric è un grosso player nel settore dell’automazione industriale. Nella fabbrica, gli operatori spendevano circa il 50% del loro tempo per identificare i problemi dei macchinari, e l’80% per analizzare le informazioni. Grazie alla connessione 5G, questi dati sono stati resi disponibili su tablet, messi a disposizione per un’analisi più puntuale, infine restituiti all’operatore con un incremento notevole dell’efficienza.
Un secondo progetto coinvolge i robot di telepresenza: girando per la fabbrica, mostrano le immagini e i video di alcune fasi di produzione, e possono essere impiegati anche per le visite di ospiti esterni ‘da remoto’.

Orange è protagonista anche di un’ambiziosa iniziativa di co-innovazione con un ecosistema di partner per il Porto di Anversa. 
Al Porto di Anversa siamo coinvolti in un grande progetto di co-innovazione insieme a un ecosistema di partner industriali. Con una capacità di trasmissione pari 1,42 gigabit al secondo e una latenza estremamente ridotta, i casi d’uso sono molteplici.
Un esempio è rappresentato dalle comunicazioni mission-critical: i rimorchiatori che trainano e accompagnano le navi durante la fase di attracco comunicheranno tramite il 5G. Una seconda applicazione è l’augmented worker: gli operatori saranno in collegamento con il centro tecnico per avere informazioni in tempo reale. Infine, anche qui il ruolo degli AGV diventa fondamentale per lo spostamento di merci all’interno di una realtà estremamente vasta.

 

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