De rörliga robotarna utvecklas snabbt i en industriell omgivning. För att ha en tillförlitlig och robust uppkoppling på komplexa verksamhetsplatser är det privata 4G/5G-nätet en lösning som just nu utvecklas för fullt. Vi studerar några exempel med Axians, från hamnen i Rotterdam till Mercedes-Benz franska huvudkontor.
Privat industriell 5G tillämpad på robotteknik erbjuder tillförlitlig uppkoppling med kort latenstid på alla typer av industrianläggningar och utvidgar tillämpningar, som ibland är begränsade av annan teknik: ”Effektförstärkt Wi-Fi kräver installering av terminaler på var 30:e meter, vilket komplicerar utplaceringen, särskilt utomhus, när ett finmaskigt nät skall placeras ut på en stor och komplex verksamhetsplats över dess omgivning – till exempel ett stålverk eller en petrokemisk anläggning – men 5G gör det möjligt att erbjuda tillförlitlig och robust täckning med mycket få sändningspunkter”, förklarar Yann Bertrand, som är chef för internationell affärsutveckling på Axians, vilket är VINCI Energies ICT-varumärke.
”Wi-Fi är också begränsat i rörliga situationer”, tillägger han. I en tid då användningen av rörliga robotar i fabriker ökar snabbt, kan även tillfälliga avbrott i uppkopplingen bli ett problem, genom att de hindrar den industriella processen. Med hjälp av 5G undviks dessa tillbud.”
De förutsägbara egenskaperna hos 5G, som erbjuder en pålitlig rörlig uppkoppling med höghastighet, är därför en tillgång i industriella omgivningar. Under de senaste fyra åren har flera containerterminaler i Rotterdams hamn utrustats med ett privat mobilnät, som utformats och installerats av Axians, för att ansluta deras självständiga fordon, som transporterar olastade containrar från båtar till uppställningsområdet.
”När Wi-Fi-systemet användes bröts systemets uppkoppling ofta, vilket ledde till att fordonen stannade direkt. Då kostnaden för en timmes avbrott uppgick till 100 000 euro tvekade hamnen inte att gå över till 4G och snart även till 5G”, berättar Yann Bertrand.
I Bordeaux:s hamn har operatören av hamnterminaler, Sea-Invest, nyligen låtit installera en 4G-antenn för att göra uppkopplingen tillförlitlig över hela anläggningen till datorerna i de operatörsstyrda kranarna och fordonen, som lyfter och transporterar containrar.
Start
”Inom robottekniken ligger utbyggnaden av privata 4G/5G-nät fortfarande i sin linda. Det krävdes lång tid med marknadsföring och sänkta priser med lansering av versioner som var anpassade till industriella behov. Men sedan 2024 har marknaden tagit fart, särskilt för 4G. 5G-tekniken är ännu inte helt mogen, men de nya användningsfallen håller på att utvecklas”, understryker Yann Bertrand.
Under 2022 anförtrodde robot- och automationstillverkaren Omron Nokia införandet av 5G i samarbete med Axians för tekniken och installeringen, vid sin anläggning i Argonay nära Annecy, i Haute-Savoie, för att kunna testa utvecklingen av robotar, som kan fungera som en del av ett privat 5G-nätverk.
”Inom robottekniken ligger utbyggnaden av privata 4G/5G-nät fortfarande i sin linda.”
År 2023, vid Star Center, som är Mercedes-Benz franska huvudkontor i Montigny-le-Bretonneux, väster om Paris, genomförde den tyska fordonstillverkaren en första provinstallation av privat nätverk. För att undvika att installera elektriska laddstationer på varje parkeringsruta på sin underjordiska parkeringsplats valde koncernen självständiga robotar. Robotarna är anslutna till ett privat 4G-nätverk med en antenn, som täcker hela parkeringsplatsen och kopplas direkt till de fordon som behöver laddas.
Robotisering och virtualisering
Det råder ingen brist på nya användningsområden när de privata 4G/5G-näten byggs ut. Axians deltar därför i ett forsknings- och utvecklingsprogram, som finansieras av den statliga franska investeringsbanken Bpifrance och innefattar bland annat Stellantis-koncernen och tillverkare av uppkopplade verktyg som Miodex, som är specialiserat på skruvlösningar.
”Tack vare 5G är målet att kunna lokalisera föremål inom en radie på 50 cm och så småningom inom 10 cm, framför Yann Bertrand. Detta bör möjliggöra bättre spårbarhet för kvaliteten genom att verifiera att arbetet har utförts på rätt plats och på rätt sätt, eller hindra användningen av olämpliga verktyg på en arbetsstation.
Flygsektorn är särskilt krävande när det gäller denna typ av tillämpning. ”Airbus har privata mobilnät på sina produktionsanläggningar för att ha tillgång till uppkoppling överallt ända till undersidan av de flygplansvingar som just håller på att monteras”, konstaterar Yann Bertrand.
Den kommande utvecklingen inom virtualisering av styrenheter, som skiljer den fysiska maskinen från dess programvara och operativsystem, vilket möjliggör uppdateringar, underhåll och reparation på distans (robot-as-a-service), kommer bara att öka behovet av tillförlitlig och snabb uppkoppling, avslutar Axians expert.
p5G4OT, den privata 5G-versionen för den rörliga roboten
I slutet av 2021 lanserade Actemium och Axians, VINCI Energies industri- och IKT-varumärken, ett konceptest för att ta fram en pålitlig och robust rörlig industrirobot, som skulle kunna samla in data både inomhus och utomhus. ”I vissa av våra projekt hade vi ibland problem med långa latenstider. Vi vände oss då till Axians, som redan arbetade med tillämpningar för privata rörliga nät i industriomgivningar”, förklarar Frédéri Boulvert, som är innovationsingenjör på Actemium Rennes, och drivande kraft för arbetsgruppen för avancerad industriell robotteknik på Actemiums robotteknikklubb. Så här föddes p5G4OT, för ”private 5G for Operational Technology” eller översatt ”privat 5G för driftteknik”. Detta visningsexemplar kan lasta och lossa industridelar eller andra produkter var som helst på en produktionsplats utan att förlora uppkopplingen tack vare installeringen av ett privat 5G-nät. ”Denna typ av konfiguration kan visa sig vara mer nödvändig, när man använder robotar, som är utrustade med seende AI-system, där överföringen av bilder inte fungerar om uppkopplingen bryts”, förtydligar Frédéric Boulvert, som också väcker intresset för ett privat 5G-nätverk för datasäkerhet: ”De senare hanteras direkt på plats via en centraliserad server.” p5G4OT skulle ha testats i en industriell omgivning under sommaren 2024.
