5G新一代移動通信技術推動智能工廠的改革

設想一下，工廠中的所有生產設備都能自我配置、不斷變化以響應市場需求，這將帶來多大的生產效率提升和運營成本降低。

據報道，智能工廠作為工業(yè)4.0的代表，將比以往的自動化技術更加敏捷和自治。它運行于數據和人工智能的基礎上，而連接性則是根本。新一代的移動通信技術推動了這一工業(yè)革命，通過提供比之前網絡更高的速率和帶寬，以及更低的時延。5G將與現有的固網有線連接協(xié)同工作（在某些情況下還將取代現有的連接方式），令制造業(yè)更加靈活和便于創(chuàng)新。

在德克薩斯州劉易斯維爾的新工廠中，瑞典供應商愛立信一直在工廠自身5G網絡的幫助下生產5G基礎設施。該公司正在為美國電信運營商例如AT＆T、Verizon、Sprint和T－Mobile提供5G設備。根據其預測，到2019年底，全球5G用戶規(guī)模將達到1．9億，這個數字到2025年底將增至28億。

今年早些時候，第一個毫米波街道宏站在這家工廠中組裝完成。盡管該工程依然處于部分運營的狀態(tài)，但員工們仍在利用5G連接來提高生產效率。例如通過視頻和標注的共享，工作人員正利用5G網絡從遠程專家那里獲得增強現實支持。該網絡還將用于引導設施周圍的自動導引車輛（AGV）和無人機。

“我們快速、安全的5G連接，使智能工廠能夠借助自動化倉儲、自動化的裝配／包裝／產品處理和自動推車等行業(yè)解決方案實現敏捷運營和靈活生產?！睈哿⑿琶绹?G智能工廠負責人埃里克·西蒙森（Erik Simonsson）表，“使用5G，可以付諸實踐以支持業(yè)務的辦法將是無止境的。更高效的生產將通過技術和自動化帶來的全產量、零停機來實現?！?/p>

這些益處將會推動智能工廠的發(fā)展。愛立信美國5G工廠是第一波制造業(yè)智能浪潮的一個縮影，凱捷（Capgemini）的數據顯示，到2023年，這每年可能為全球經濟增加1．5萬億至2．2萬億美元的產出。報告稱，連接、智能自動化、云級別的數據管理及分析將是關鍵。它將5G描述為“智能工廠計劃的關鍵推動力，因為其性能將為制造商提供機會以引入或增強各種實時和高度可靠的應用……5G的獨特之處還在于它提供了‘網絡切片’功能，使物理頻譜可被拆分并分配給特定應用?！?/p>

凱捷稱，在智能工廠推廣方面，中國、德國和日本最為領先，而韓國、美國和法國緊隨其后。

目前尚不清楚美國有多少工廠是智能的，但根據一項針對912家制造商的國際調查，凱捷估計，2017年至2018年，28％的工廠是智能的，略低于30％的全球平均水平。

報道指出，華為如今面臨的地緣政治壓力，為其他企業(yè)提供了一個擴大市場份額并影響5G使用方式的機會。

例如，日本NEC在網絡設備市場中只占很小的份額，該市場由中國和歐洲供應商所主導。但是它與NTT最新達成了5．98億美元的5G聯(lián)盟（NTT以645億日元收購了NEC 4．8％的股份），對于該技術在制造業(yè)的使用有著很高的期望。在一段關于5G和AI協(xié)同效應的宣傳視頻中，該公司設想了一家2030年的工廠，它擁有一條靈活的生產線，使用雙臂工業(yè)機器人和自動推車來生產產品。這個概念工廠將讓人們通過5G網絡來遠程控制國際業(yè)務，利用其高速和低延遲的優(yōu)勢。

“NEC相信，5G技術會給制造業(yè)帶來廣泛的益處，比如自動化制造、提高生產力以及高效、經濟的運營?！币晃籒EC發(fā)言人表示，“例如，在材料處理和物流方面，5G的自動化程度更高，使得零部件能夠更及時地交付，從而提高了制造效率，同時也使得完成的產品能夠更有效地收集和交付。”

日本在工廠自動化方面表現出色，安川電氣（Yaskawa Electric）和發(fā)那科（Fanuc）等供應商在工業(yè)機器人市場獲得了很大份額，三菱電氣（Mitsubishi Electric）等設備制造商也在試驗5G網絡，為工廠環(huán)境中的人機接口和可編程控制器提供支持。

“因為這是無線的，生產線可以根據需要重新安排。”三菱發(fā)言人塞巴斯蒂安·帕爾帕萊克斯說，“作為結果，可以利用AGV和機器人來實現自動化的區(qū)域將增加，從而有可能提高工作效率并降低成本。分析所有這些數據可以讓使用者獲益，無論他們來自制造業(yè)、物流業(yè)或是零售業(yè)。”

根據Gartner分析師的說法，與物聯(lián)網、邊緣計算和AI相結合，5G可以令智能工廠快速、經濟地生產定制產品。Gartner去年預測，2020年全球5G無線網絡基礎設施收入將達到42億美元。

“未來，我們可以在智能工廠中創(chuàng)造出＇我們想要的（產品）’，并在短時間內得到它，就像我們在亞馬遜等在線商城購買批量生產的產品一樣?！盙artner高級研究主管在一封電子郵件中稱，“就客戶體驗而言，產品將變得獨特、定制化且服務豐富?！?/p>

物流也將受益于5G網絡。DHL國際表示，改善的數字化、覆蓋范圍和跟蹤將加快配送速度，它認為5G將促進智能眼鏡引導揀選等倉庫應用。隨著5G智能設備容量的增加，物流鏈中的物聯(lián)網追蹤器將允許買家實時監(jiān)控其貨物，同時5G網絡將與自動駕駛卡車通信，以便它們能夠對不斷變化的交通狀況作出快速反應。

其他物流公司的想法甚至更超前，美國大和運輸公司總裁在最近的博文中表示：“憑借5G和全息圖像的優(yōu)勢，消費者將能夠使用‘虛擬試衣間’試穿和購買完美合身的衣服，像是連衣裙、泳衣、褲子或西裝外套，相關退貨項目的財務和環(huán)境成本將從整個產業(yè)鏈中被排除?！?/p>

美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）放寬部署規(guī)定，5G已經在美國許多城市得到部署，Verizon甚至提前行動。然而，這項技術遭遇到了新冠病毒大流行的不利影響，包括某些市場的發(fā)布延遲和陰謀論。Gartner分析師還警告說，5G仍不成熟，缺乏殺手級應用。

“投資5G以及改造過時的設備和基礎設施而沒有任何短期商業(yè)價值，是一個真正的挑戰(zhàn)。通信服務提供商必須與系統(tǒng)集成商和IT服務提供商緊密合作，以打造強大的5G價值主張?！彼麄冋f。
責任編輯：tzh