制造業(yè)可以因?yàn)?G的到來帶來什么
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隨著5G牌照的正式發(fā)放,也引爆了人們對(duì)未來變化的無限遐想。立足工業(yè)領(lǐng)域,有人表示:未來工業(yè)4.0時(shí)代,5G將成為像“水和空氣”一樣的存在,那么5G究竟能給制造業(yè)帶來哪些新機(jī)遇?
5G 不止于快5G,即第五代移動(dòng)通信技術(shù),也就是用于無線的、可移動(dòng)設(shè)備上的第五代通信技術(shù)。
相信大家對(duì)5G的關(guān)鍵屬性已經(jīng)有了一些了解:速度比4G快十倍、華為5G技術(shù)全球領(lǐng)先……然而,如果只把它以“上網(wǎng)更快”來看待,未免過于狹隘了。
綜合來說,5G具有三個(gè)明顯的特點(diǎn):
超高速率憑借高頻段的天然優(yōu)勢(shì),加之天線矩陣以及波束賦形技術(shù)加持,5G網(wǎng)絡(luò)理論上的傳輸速率達(dá)到 10 Gbps,比4G網(wǎng)絡(luò)傳輸速率高10 倍。
中國聯(lián)通首次在貴州應(yīng)用5G基站的實(shí)驗(yàn)表明,5G在實(shí)際使用環(huán)境下能夠達(dá)到1.8Gbps的下載速率。
總之,“5G之快,話費(fèi)跟不上”。
超大容量“4G改變生活,5G改變社會(huì)”。5G之所以能改變社會(huì),超大容量這個(gè)優(yōu)點(diǎn)功不可沒。
根據(jù)國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布的5G標(biāo)準(zhǔn)草案,5G鏈接密度將達(dá)到每平方公里100萬臺(tái)設(shè)備。
這意味著萬物互聯(lián)成為可能,大量的物品將連入5G網(wǎng)絡(luò),從而搭建真正的物聯(lián)網(wǎng)。
超低延時(shí)延時(shí),即信息從源主機(jī)到達(dá)服務(wù)器,再返回源主機(jī)所需的時(shí)間。在理想狀態(tài)下,5G網(wǎng)絡(luò)的延遲最大將不超過4ms,對(duì)比4G時(shí)代才突破100ms關(guān)口來說,簡直快如閃電。
極低的延時(shí)將帶領(lǐng)我們進(jìn)入新的實(shí)時(shí)時(shí)代,諸如遠(yuǎn)程手術(shù)、自動(dòng)駕駛等技術(shù)將獲得更多的實(shí)操可能性,對(duì)于機(jī)床行業(yè)來說,意味著工業(yè)機(jī)器人等系統(tǒng)可以擁有更快的響應(yīng)速度,可以替代人做更為精細(xì)的工作。
所以說,5G的增強(qiáng)寬帶、海量連接、低延時(shí)高可靠等特性,為物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等美好愿景的實(shí)現(xiàn)提供了后盾,為各種跨界融合和跨行業(yè)應(yīng)用提供了支撐。
可以預(yù)見,大規(guī)模的5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)即將啟動(dòng),面向各行各業(yè)的5G服務(wù)也蓄勢(shì)待發(fā)。
根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)的分析,5G技術(shù)所撬動(dòng)的市場(chǎng)份額中將有80%集中于B2B端。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT應(yīng)用場(chǎng)景在5G中將占據(jù)舉足輕重的地位。
基于5G技術(shù),萬物互聯(lián)成為可能
5G能給制造業(yè)什么變化5G不僅改變了傳統(tǒng)意義上的下載速度,也改變了設(shè)備之間的依存關(guān)系和連接模式,可以實(shí)現(xiàn)去中心化和網(wǎng)格化,開啟“萬物互聯(lián)”時(shí)代。在制造領(lǐng)域,5G到底能帶來變化呢?
硬件——“工廠里的線纜失蹤了”
不要慌,失蹤的線纜并不是被偷了?;?G技術(shù)的高速率、高可靠性、低延時(shí)等特點(diǎn),工廠不再需要復(fù)雜的線纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,各系統(tǒng)可直接進(jìn)行無線傳輸、無線控制。
線纜消失后,其購買和維護(hù)成本便都節(jié)省了下來,由線纜引起的安全隱患也將極大減少。
柔性制造——“你的機(jī)器人會(huì)走了”
隨著線纜的消失,制約機(jī)器人移動(dòng)的“繩索”消失了,利用高可靠性網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)覆蓋,機(jī)器人可以裝上輪子(或其他裝置)隨心所欲地在工廠里移動(dòng),按需到達(dá)各個(gè)地點(diǎn),這將給工廠的生產(chǎn)模式帶來極大的想象空間。
在當(dāng)下愈發(fā)強(qiáng)調(diào)“柔性制造”的時(shí)刻,一條能靈活調(diào)整各設(shè)備位置、靈活分配任務(wù)的柔性生產(chǎn)線將成為生產(chǎn)者的新神器。
5G利用其自身無可比擬的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),助力柔性化生產(chǎn)的大規(guī)模普及。
信息網(wǎng)絡(luò)——“不要和甲方說話”
這并不是讓工廠忽視甲方的要求?,F(xiàn)實(shí)中,消費(fèi)者和生產(chǎn)者間的信息溝通是影響生產(chǎn)質(zhì)量的重要因素,生產(chǎn)效率時(shí)常因?yàn)闇贤ú粫扯坏R。
但在5G時(shí)代,由于信息網(wǎng)絡(luò)的高度覆蓋,人和機(jī)器間的信息交換將更加廣泛。如果甲方和你說不清楚需求,那就直接讓他和機(jī)器人說吧。
在5G時(shí)代,通過電腦甚至手機(jī)端口,甲方可直接連接到生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò),隨時(shí)根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)整,做到“所想即所造”。
維護(hù)模式——“維修人員今天來不了”
在當(dāng)下,這句話簡直是噩夢(mèng)的開場(chǎng)白,生產(chǎn)線每分每秒的癱瘓都是金錢的流逝。但是在5G時(shí)代,這句話將成為新常態(tài)——?jiǎng)e緊張,并不是說維修人員無法到達(dá)現(xiàn)場(chǎng),而是維修人員無需到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)了。
5G帶來的不僅是萬物互聯(lián),還有萬物信息交互,使得未來智能工廠的維護(hù)工作突破工廠邊界。
在未來,工廠中每個(gè)物體都是一個(gè)有唯一IP的終端,使生產(chǎn)環(huán)節(jié)的原材料都具有“信息”屬性。
隨著更多設(shè)備、更多部件被連入5G網(wǎng)絡(luò),故障發(fā)生后,維修方(哪怕是跨越大洲的國外專家)可通過5G網(wǎng)絡(luò)第一時(shí)間獲取故障信息,“聚集”在故障現(xiàn)場(chǎng),并利用VR等技術(shù)指導(dǎo)工廠實(shí)時(shí)處理,越來越多的問題可通過在線方式解決。
故障高效排除的背后,維修人員也不必再做“日行千里,夜行八百”的千里馬了。
機(jī)器人——“機(jī)械手臂天衣無縫的配合”
其實(shí),早在2017年的巴塞羅那世界移動(dòng)大會(huì)上,華為就聯(lián)合德國電信現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了基于5G技術(shù)的兩只機(jī)械手共同完成箱子托舉動(dòng)作的實(shí)驗(yàn)。
5G網(wǎng)絡(luò)端到端的切片技術(shù)精準(zhǔn)地控制著兩只機(jī)械臂動(dòng)作同步,使之流暢地完成了全套協(xié)同動(dòng)作。
當(dāng)5G被廣泛應(yīng)用,你的機(jī)器人除了可以靈活移動(dòng),也可以靈活配合完成更高難度的任務(wù)。在人類逐漸失去力量、精準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)后,我們手臂的靈活性可能也要被機(jī)器人超越了。
5G助你平步青“云”智能化——“云服務(wù)器仿佛近在眼前”
進(jìn)入萬物互聯(lián)時(shí)代,每個(gè)設(shè)備都可直接接入云服務(wù)器并與之進(jìn)行超低延時(shí)的高效互通,海量的信息將進(jìn)入云服務(wù)器網(wǎng)絡(luò),并不斷“喂食”人工智能。
這意味著,云端服務(wù)器的應(yīng)用效率和人工智能的學(xué)習(xí)進(jìn)度將大大提高,大量工業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)通過5G網(wǎng)絡(luò)收集起來匯總到云服務(wù)器,形成龐大的數(shù)據(jù)庫,工業(yè)機(jī)器人結(jié)合云計(jì)算的超級(jí)計(jì)算能力進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和精確判斷,給出最佳解決方案。
也就是說,工業(yè)機(jī)器人將擁有一個(gè)“遠(yuǎn)在天邊,近在眼前”的大腦幫助它進(jìn)行計(jì)算,規(guī)劃最佳生產(chǎn)模式,做出最利于全局的決策。
生產(chǎn)制造各環(huán)節(jié)的時(shí)間變得更短,解決方案更快更優(yōu),生產(chǎn)制造效率得以大幅度提高。機(jī)器人成為人的高級(jí)助手,替代人完成人難以完成的工作,人和機(jī)器人在工廠中得以共生。
5G,將極大地推動(dòng)智能制造的實(shí)施。5G支撐的工業(yè)應(yīng)用也將成為智能制造領(lǐng)域的下一個(gè)引爆點(diǎn)。
工業(yè)級(jí)5G的大規(guī)模應(yīng)用,還有一段路要走不同于消費(fèi)領(lǐng)域,工業(yè)制造對(duì)可靠性和穩(wěn)定性的要求更高,目前的運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)要滿足工業(yè)級(jí)需求還比較難。
此外,對(duì)5G的高效應(yīng)用也要建立在高度發(fā)達(dá)的工業(yè)基礎(chǔ)之上,想要充分發(fā)揮5G的作用,不僅需要廠家個(gè)體的提高,生產(chǎn)大環(huán)境也需要同時(shí)精進(jìn),這似乎還有很長的路要走——以實(shí)現(xiàn)設(shè)備高精高速為基礎(chǔ),提高生產(chǎn)數(shù)字化水平,促進(jìn)工業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)形成……還有大量的基礎(chǔ)工作需要我們做專做強(qiáng)。
根據(jù)中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì),在金屬切削機(jī)床領(lǐng)域,2018年我國共生產(chǎn)金屬切削機(jī)床 488610 臺(tái),其中,數(shù)控金屬切削機(jī)床 190642 臺(tái),數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量占總體比例不足 40%。
在促進(jìn)生產(chǎn)數(shù)字化方面,我國依然處在較為落后的地位,要想達(dá)到全行業(yè)發(fā)生數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的轉(zhuǎn)變,以至大規(guī)模應(yīng)用5G網(wǎng)絡(luò),還需要機(jī)床人更艱苦、更持久的奮斗。不過,5G來了,總是個(gè)好事。