5G integrada: cómo pueden transformar las redes a medida las industrias

Desde robots inalámbricos que se desplazan ágilmente por la planta de una fábrica hasta personal especializado que trabaja a distancia en gemelos digitales, las redes 5G privadas diseñadas a medida ofrecen multitud de nuevas posibilidades para los procesos de fabricación industrial.

Economía digital

La tecnología 5G(se abrirá en una nueva ventana) proporciona un nivel de conectividad totalmente nuevo en comparación con los estándares inalámbricos previos, con un ancho de banda ultraalto y una latencia baja. Esto supone mucho más que una banda ancha móvil más rápida para nuestros dispositivos inteligentes: las redes 5G pueden ayudar a hacer realidad la industria 4.0 al conectar al instante máquinas y otros equipos a gran escala. Si bien la implementación de redes 5G públicas(se abrirá en una nueva ventana) está cobrando impulso en toda Europa, el despliegue de redes 5G privadas(se abrirá en una nueva ventana) para fábricas inteligentes aún se encuentra en sus primeras etapas. «Los requisitos de los sectores verticales, como la automoción, la fabricación, la sanidad o la seguridad pública, a menudo se abordan mejor con redes diseñadas a medida —explica Sven Wittig, investigador asociado del Instituto Fraunhofer Heinrich Hertz—(se abrirá en una nueva ventana). Las redes 5G privadas, que funcionan a nivel local y están optimizadas para aplicaciones concretas, son esenciales para ayudar a la tecnología 5G y a la industria 4.0 a cumplir sus expectativas».

Casos de uso industrial de la 5G

Para que dichas redes se ajusten a su propósito, el instituto acogió el proyecto financiado con fondos europeos 5G CONNI(se abrirá en una nueva ventana), cuyo equipo estableció dos sitios de prueba interconectados en Europa y Taiwán para demostrar casos de uso industrial de la 5G en una red privada internacional. En el proyecto también se ayudó a definir los requisitos para la arquitectura y los modelos de implementación de estas redes. «Nuestro trabajo ofrece una base sólida para las empresas que están considerando el uso de la 5G para sus operaciones, incluidas aquellas que no tienen mucha experiencia en tecnologías de la información y las comunicaciones», explica Wittig. Las aplicaciones desarrolladas y demostradas por el equipo de 5G CONNI tenían por objeto aumentar la eficiencia de los procesos de fabricación industrial, por ejemplo, a través de una mayor reconfigurabilidad, un mejor acceso a los datos de proceso o a la centralización de las labores de mantenimiento.

Colaboración flexible con personas y robots

Los casos de uso incluyen una plataforma robótica industrial cuyas funciones de inteligencia y control se trasladaron del robot a una nube perimetral(se abrirá en una nueva ventana) cercana, cerrando el bucle de control de forma inalámbrica a través de la 5G. «Liberar a los robots inalámbricos de la funciones de control les permite moverse con mayor libertad por la planta de la fábrica», comenta Wittig. Eliminar el cableado entre un controlador externo y las partes mecánicas del robot permite un uso más eficiente de los robots, ya que se pueden desplazar de forma fácil y rápida hasta donde son necesarios. Otras ventajas incluyen una colaboración más flexible, ya que los datos de las tareas se pueden intercambiar directamente mediante las interfaces adecuadas dentro de la nube. Además, la supervisión y gestión centralizadas de los robots a través de la nube perimetral puede contribuir asimismo a lograr una mayor productividad. Otra aplicación probada satisfactoriamente fue un gemelo digital de una máquina física, sincronizada en tiempo real en una ubicación remota. Si surgen problemas con el proceso de fabricación, el personal especializado puede acceder al gemelo con una tableta o un casco de realidad virtual y ofrecer asistencia remota inmediata.

Avances para usos a gran escala

Los casos de uso permitieron no solo demostrar el valor agregado de la conectividad 5G para aplicaciones industriales, sino también identificar las limitaciones actuales de la tecnología y el potencial de mejora futura. Los socios trabajaron además en iteraciones futuras de la tecnología 5G, lo que implicó avances a nivel de equipos de red, algoritmos novedosos para el diseño de redes y modelización de la propagación de ondas de radio en espacios interiores. Si bien las redes 5G privadas para aplicaciones de la industria 4.0 aún están dando sus primeros pasos, Wittig cree que la contribución de su equipo puede ayudar a que alcancen su máximo potencial: «El uso productivo a gran escala de la tecnología aún está lejos de ser una realidad. Sin embargo, proyectos como 5G CONNI son esenciales para reducir la espera.