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5G,将會給制造業帶來哪些改變?
2019-6-18  來源:  作者:
      6月6日,工信部正式下發了5G商用牌照,我國5G賽道的發令槍正式打響。

      5G,即第五代移動通信技術,也就是用于無線的、可移動設備上的第五代通信技術。經過輿論場幾天的轟炸,大家對5G的關鍵屬性肯定也有了一些了解:速度比4G快十倍、華為5G技術全球領先……
 
      然而,如果隻把它以“上網更快”來看待,未免過于狹隘了。綜合來說,5G具有三個明顯的特點:
 
      1. 超高速率  憑借高頻段的天然優勢,加之天線矩陣以及波束賦形技術加持,5G網絡理論上的傳輸速率達到10Gbps,比4G網絡傳輸速率高10倍。中國聯通首次在貴州應用5G基站的實驗表明,5G在實際使用環境下能夠達到1.8Gbps的下載速率。總之,“5G之快,話費跟不上”。
 
      2.超大容量  “4G改變生活,5G改變社會”。5G之所以能改變社會,超大容量這個優點功不可沒。根據國際電信聯盟(ITU)發布的5G标準草案,5G鍊接密度将達到每平方公裡100萬台設備。這意味着萬物互聯成為可能,大量的物品将連入5G網絡,從而搭建真正的物聯網。

      3.超低延時  延時,即信息從源主機到達服務器,再返回源主機所需的時間。在理想狀态下,5G網絡的延遲最大将不超過4ms,對比4G時代才突破100ms關口來說,簡直是《瘋狂動物城》裡霍普斯對閃電的優勢。

      極低的延時将帶領我們進入新的實時時代,諸如遠程手術、自動駕駛等技術将獲得更多的實操可能性,對于機床行業來說,意味着工業機器人等系統可以擁有更快的響應速度。

      當5G被廣泛應用,你的機器人除了可以靈活移動,也可以靈活配合完成更高難度的任務。在人類逐漸失去力量、精準的優勢後,我們手臂的靈活性可能也要被機器人超越了。

      硬件——“工廠裡的線纜失蹤了”
 
      不要慌,失蹤的線纜并不是被偷了。基于5G技術的高速率、高可靠性、低延時等特點,工廠不再需要複雜的線纜進行數據傳輸,各系統可直接進行無線傳輸、無線控制。線纜消失後,其購買和維護成本便都節省了下來,由線纜引起的安全隐患也将極大減少。
 
      柔性制造——“你的機器人會走了”
 
      随着線纜的消失,制約機器人移動的“繩索”消失了,機器人可以裝上輪子(或其他裝置)随心所欲地在工廠裡移動,這将給工廠的生産模式帶來極大的想象空間。在當下愈發強調“柔性制造”的時刻,一條能靈活調整各設備位置、靈活分配任務的柔性生産線将成為生産者的新神器。

      同時,在大型工廠内,由于不同生産情景對網絡的QoS要求不同,在精度要求高的環節需要更低的網絡延時,5G網絡以其端到端的切片技術,同一個核心網中具有不同的QoS,按需靈活調整,可以滿足不同情況的網絡要求,這為柔性制造創造了方便的網絡空間。
 
      信息網絡——“不要和甲方說話”

      這并不是讓工廠忽視甲方的要求。現實中,消費者和生産者間的信息溝通是影響生産質量的重要因素,生産效率時常因為溝通不暢而被耽擱。但在5G時代,由于信息網絡的高度覆蓋,人和機器間的信息交換将更加廣泛。如果甲方和你說不清楚需求,那就直接讓他和機器人說吧——在5G時代,通過電腦甚至手機端口,甲方可直接連接到生産網絡,随時根據生産現狀進行調整,做到“所想即所造”。

      維護模式——“維修人員今天來不了”

      在當下,這句話簡直是噩夢的開場白,生産線每分每秒的癱瘓都是金錢的流逝。但是在5G時代,這句話将成為新常态——别緊張,并不是說維修人員無法到達現場,而是維修人員無需到達現場了。

      随着更多設備、更多部件被連入5G網絡,故障發生後,維修方(哪怕是跨越大洲的國外專家)可通過5G網絡第一時間獲取故障信息,并利用VR等技術指導工廠實時處理,越來越多的問題可通過在線方式解決。故障高效排除的背後,維修人員也不必再做“日行千裡,夜行八百”的千裡馬了。

      智能化——“雲服務器仿佛就在我家”
       
      進入萬物互聯時代,每個設備都可直接接入雲服務器并與之進行超低延時的高效互通,海量的信息将進入雲服務器網絡,并不斷“喂食”人工智能。這意味着,雲端服務器的應用效率和人工智能的學習進度将大大提高,大量工業數據彙總到雲服務器形成巨大的網絡,工業機器人将擁有一個“遠在天邊,近在眼前”的大腦幫助它進行計算,規劃最佳生産模式,做出最利于全局的決策。5G,将極大推動智能制造的實施。
 
      結語
 
      不同于消費領域,工業制造對可靠性和穩定性的要求更高,目前的運營商網絡要滿足工業級需求還比較難。此外,對5G的高效應用也要建立在高度發達的工業基礎之上,想要充分發揮5G的作用,不僅需要廠家個體的提高,生産大環境也需要同時精進,這似乎還有很長的路要走——以實現設備高精高速為基礎,提高生産數字化水平,促進工業數據網絡形成……還有大量的基礎工作需要我們做專做強。
 
      根據中國機床工具工業協會的統計,在金屬切削機床領域,2018年我國共生産金屬切削機床488610台,其中,數控金屬切削機床190642台,數控機床産量占總體比例不足40%。在促進生産數字化方面,我國依然處在較為落後的地位,要想達到全行業發生數字化、網絡化的轉變,以至大規模應用5G網絡,還需要機床人更艱苦、更持久的奮鬥。
 
      不過,5G來了,總是個好事。

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