Kakšne prednosti ponuja WLN za industrijsko brezžično komunikacijo?

Izboljšana fleksibilnost in mobilnost za industrijske operacije

Dinamična prekonfiguracija avtomatiziranih vozičkov (AGV), robotov in mobilnih delovnih mest prek brezžične lokalne omrežja (WLAN)

Industrijsko brezžično lokalno omrežje (WLAN) omogoča realno časovno premikanje avtomatiziranih vozičkov (AGV), robotskih rok in mobilnih delovnih mest – brez omejitev fiksnih kablov ali gradbenih omejitev. To omogoča tri ključne operativne prednosti:

• Prilagodljivi proizvodni tokovi : Sestavne linije se lahko v nekaj minutah – ne dni – ponovno konfigurirajo ob spremembi izdelkov in tako omogočajo hitro odzivanje na spremembe povpraševanja.
• Premika po potrebi : Trajne žlebovne instalacije postanejo zastarele, kar omogoča materialno usmerjanje po načelu just-in-time in odpravlja dragocene infrastrukturne blokade.
• Ergonomska optimizacija : Operaterske postaje in vmesniki človek-stroj se lahko po potrebi premikajo, da se prilagodijo intenzivnosti opravil in vzorcem delovnih tokov, s čimer se zmanjša fizična obremenitev in izboljša varnost.

Zmanjšanje izpadov med prenastavitvijo obrata in spremembami razporeditve

Žična industrijska omrežja pogosto zahtevajo zaustavitev celotne linije že pri najmanjših spremembah – proizvajalcem to povzroči do 740 tisoč dolarjev izgubljene produktivnosti na dan (Ponemon Institute, 2023). WLAN odpravi to oviro tako, da ni več potrebna namestitev kanalov, kopanje jarkov in vlečenje kablov. Objekti poročajo o zmanjšanju izpadov pri prenastavitvi za 70–90 %, koristi pa vključujejo:

• Namestitev senzorja ali delovnega mesta končana v manj kot dveh urah
• Postopne nadgradnje izvedene brez ustavljanja sosednjih proizvodnih con
• Modularno razširjanje proizvodne zmogljivosti – dodajanje več kot 50 brezžičnih vozlišč na izmeno – brez strukturnih predelav

Stroškovno učinkovita in razširljiva brezžična infrastruktura

Za industrijske objekte, ki želijo ostati prilagodljivi na današnjem trgu, se brezžični LAN spreminja način razmišljanja tako o začetnih stroških kot tudi o tekočih odhodkih. Če pogledamo širšo sliko v obdobju približno petih let, podjetja ugotavljajo, da jim uporaba brezžične povezave omogoča izogibanje stroškom za drage elemente, kot so kanali, kablovje skozi stene, kopanje jarkov in plačevanje delavcev za dolge ure dela. Številke prav tako povedo svojo zgodbo – podatki iz industrije kažejo, da lahko prehod na brezžično tehnologijo zmanjša začetne kapitalske odhodke za 30 do 50 odstotkov. In postane še bolje, saj je vzdrževanje veliko enostavnejše, poleg tega ni potrebno ustaviti obratovanja ob spreminjanju nastavitve omrežja. To naredi brezžično rešitev privlačno možnost za tovarne, ki želijo modernizirati proizvodnjo, ne da bi prekinile proizvodnjo ali presegli proračun.

Primerjava kapitalskih in obratovalnih stroškov: Brezžični LAN proti industrijskemu Ethernet kabliranju (na vozlišče, petletni TCO)

Ko ocenjujemo stroške v hitro spreminjajočih se okoljih, se Ethernet zelo hitro izkaže za izjemno drag. Samo pomislite na vse tiste kabljie, ki so potrebni za vsako napravo v zapletenih industrijskih nastavitvah. Cena pravilne namestitve lahko znaša od 200 do 500 USD na napravo, če upoštevamo tudi vlečenje kablov skozi cevi, priključevanje in opravljanje vseh potrebnih preskusov. Nasprotno pa en dostojen dostopni točki Wi-Fi 6 ali Wi-Fi 6E lahko hkrati obravnava več naprav, dodajanje novih naprav pa na stroške opreme skoraj nič ne vpliva. Kaj je še boljše za vzdrževanje? Popravek poškodovanih kablov pod zemljo traja zelo dolgo in zahteva obsežno ročno delo. Pri brezžičnih omrežjih pa tehničarji lahko težave preverjajo na daljavo, spremljajo zdravstveno stanje omrežnih kanalov že pred njihovo odpovedjo ter zamenjajo okvarjene vozlišča brez izklopa celotnega sistema. Vse te prednosti se običajno v času prevajajo v varčevanje 20 do 40 odstotkov pri podpori vsake povezane naprave skozi celotno življenjsko dobo.

Razširljivost v okoljih z visoko obrtjo: dodajanje več kot 50 senzorjev na izmeno brez kopanja jarkov ali vodov

Proizvodne pridružbe, ki hitro obdelujejo različne izdelke, potrebujejo infrastrukturo, ki lahko sledi stalnim spremembam, in brezžična tehnologija to omogoča. Večina tovarn namesti približno 50 industrijskih IoT senzorjev na vsako izmeno vzdolž proizvodnih linij, ki se nenehno spreminjajo, začasnih kontrolnih točk kakovosti ali eksperimentalnih delovnih področij, s čimer se izogne mesecem dolgim gradbenim delom in pridobivanju dovoljenj. Možnost tako enostavne razširitve postane zelo pomembna za projekte, ki so odvisni od časovnega usklajevanja, na primer za delo pri prediktivnem vzdrževanju. Ko stroji, kot so električni motorji, sklopi menjalnikov ali enote za filtracijo olja, začnejo kazati znake obrabe, morajo tehničarji takoj po namestitvi novih sistemov za nadzor dobiti meritve vibracij ali temperature.

Zanesljiv, varni in brezčasovni brezžični delovanje

Sodobne industrijske operacije zahtevajo brezžično zmogljivost, ki izpolnjuje – ali celo presega – zahteve po zanesljivosti, determinističnosti in varnosti žičnih krmilnih omrežij. Dandanašnja podjetniška brezžična lokalna omrežja (WLAN) ponujajo to natančno.

Deterministična zmogljivost Wi-Fi 6/6E: zakasnitev pod 10 ms in razpoložljivost 99,999 % na proizvodnih objektih ravni 2

Wi-Fi 6 in Wi-Fi 6E prinašata nekaj novega v brezžične omrežja, ki se uporabljajo v industrijskih nastavitvah. To dosežeta predvsem z razporejanjem OFDMA, širšimi kanali 160 MHz in koordinacijo TWT. Kar pridobimo z navedenimi funkcijami, je precej impresivno: stalna zakasnitev pod 10 milisekund. Takšna zmogljivost je zelo pomembna pri delu z robotiziranimi sistemi, ki potrebujejo povratne zanke, s konvejerskimi trakovi, ki morajo biti natančno usklajeni med seboj, ter z opremo, ki zahteva neprekinjeno spremljanje delovnih pogojev. Za proizvajalce na ravni Tier-2 pametne rešitve za obravnavo težav z motnjami skupaj z avtomatsko prilagodljivimi kanali omogočajo, da delujejo obrati skoraj neprekinjeno – približno 99,999 % časa. To pomeni, da senzorji, ki spremljajo na primer tlak v hidravličnih stiskalnikih, spremembe temperature v ležajih motorjev ali razlike v tlaku v oljnih filtrih, lahko neprekinjeno pošiljajo podatke tudi ob spreminjajočih se proizvodnih razmerah na tovarniških tleh.

WPA3-Enterprise + segmentacija na nivoju MAC-plasti za združevanje operacijskih in informacijskih tehnologij brez ogrožanja integritete industrijskih krmilnih sistemov

Ko se operativna tehnologija sreča z informacijsko tehnologijo, varnostni zahtevki morajo korakati v korak z njo, ne da bi pri tem ogrozili zmogljivosti ali motili sisteme za nadzor. WPA3-Enterprise nadomešča stare metode s predsklenjenimi ključi in ponuja znatno močnejšo 192-bitno šifriranje ter edinstvene ključe seje za vsako posamezno povezavo. Ta nastavitev preprečuje zlorabo poverilnic ali posredovanje komunikacije med prenosom. Poleg tega MAC-plastna segmentacija odlično opravlja svoje delo, saj različne vrste prometa strogo ločuje že na ravni podatkovne povezave. Tako tudi če stroji in pisalniški računalniki uporabljajo iste fizične dostopne točke, ostane njihov promet med seboj izoliran. Kaj pa je rezultat? Dvostranska obrambna strategija, ki preprečuje širjenje groženj po omrežju vodoravno, hkrati pa dovoljuje prosto in varno pretakanje zakodiranih podatkov med sistemi. Pomislite: meritve kakovosti v realnem času se varno pošiljajo v programske pakete za načrtovanje podjetnih virov, inženirji pa varno izvajajo pomembne spremembe konfiguracij v programabilnih krmilnikih – vse to je mogoče zahvaljujoč tej večplastni pristopu.

Pogosta vprašanja

Kakšne so prednosti uporabe brezžične lokalne omrežne povezave (Wireless LAN) v industrijskih nastavitvah?

Brezžična lokalna omrežna povezava (Wireless LAN) ponuja več prednosti za industrijske operacije, med drugim prilagodljive proizvodne tokove, koristi tankega proizvajanja (lean manufacturing), ergonomsko optimizacijo, zmanjšanje prostega časa med spremembami v obratu ter stroškovno učinkovito in razširljivo infrastrukturo.

Kako brezžična lokalna omrežna povezava (Wireless LAN) zmanjša prosti čas v industrijskih objektih?

Brezžična lokalna omrežna povezava (Wireless LAN) odpravi potrebo po namestitvi cevnih vodov, izkopavanju jarkov in vlečenju kablov, kar običajno zahteva popolno zaustavitev proizvodnje na celotni liniji. To omogoča objektom, da namestitev senzorjev ali delovnih celic izvedejo v manj kot dveh urah ter fazno nadgradijo sisteme brez zaustavitve sosednjih proizvodnih con.

Katera varnostna ukrepa brezžična lokalna omrežna povezava (Wireless LAN) uporablja za industrijsko rabo?

Brezžična lokalna omrežna povezava (Wireless LAN) uporablja WPA3-Enterprise za močnejše šifriranje in posamezne ključe sej, ki so edinstveni za vsako povezavo, poleg tega pa tudi segmentacijo na nivoju MAC-plasti za strogo ločevanje različnih vrst prometa, kar zagotavlja varno in neprekinjeno komunikacijo.