5G工廠一窺：未來的生産線是個什麼樣？

雲栖号資訊：【 點選檢視更多行業資訊

】

在這裡您可以找到不同行業的第一手的上雲資訊，還在等什麼，快來！

至頂網網絡與安全頻道 04月22日 編譯：縱觀曆史長河，美國在制造業領域一直擁有強勁的創新表現。早在1913年，亨利·福特就憑借着全世界第一條自動化裝配線為工業社會帶來了新的轉折點。時至今日，制造業在經濟體系中仍扮演着至關重要的角色：根據美國勞工統計局公布的資料，制造行業在全美支撐着近1300萬個就業崗位。

但随着技能差距的持續擴大，加上不少工作崗位越來越難以找到合适的人選，企業将不得不進一步提升自動化水準作為增加利潤、提高生産力以及增強競争優勢的唯一出路。ABI Research釋出的研究報告表明，目前尚未進行數字化轉型的組織已經在實質上落後于其他對手。

當下，全球健康危機的來臨也給整個制造業帶來了巨大挑戰以及難以預見的新需求。随着COVID-19疫情的快速擴散，企業正面臨着各種各樣令人意想不到的市場變化與難題。很明顯，制造業必須提升效率、保持靈活，同時迅速提高産能并支援更多不同産品。而一旦核心員工無法正常上班，高度自動化的生産線就成了制造業所能依靠的唯一解決方案。隻有這樣，整個行業才能在頂住危機壓力的同時，繼續保持相對正常的營運産出。

由固網以太網以及傳統無線傳輸系統建立的自動化連接配接體系已經成為工廠環境中的固有組成部分。到目前為止，無線技術還不夠快，無法支援那些需要瞬時響應且精确操作的機械運轉。然而，已經開始逐漸普及的5G網絡有望取代昂貴的固網線纜，幫助裝置擺脫死闆的布線局限，最終讓工廠的整體布局與靈活性跨越至新的高度。

最終，5G連接配接支援下的生産自動化體系将幫助制造企業提高生産效率、降低營運成本并提高潛在投資回報率。除此之外，5G技術還将有效改善零件品質的可追溯性，同時為生産流程帶來更嚴格的控制引導，保證工廠全面提升生産安全與産品品質，最終降低故障機率、增強業務流程的可靠性與可重複性。

5G營運如何實作上述優勢？

新興5G網絡能夠支援三種适用于工業物聯網（IIoT）場景的實際通信類型，具體包括：

• 增強型移動寬帶，本質類似于我們已經熟悉的4G網絡，隻是傳輸速度更快。
• 大型機器類通信（mMTC），适用于連接配接大量傳感器，且單一傳感器自身所需要的帶寬資源相對較低。
• 超可靠、低延遲通信（URLLC），也是真正的遊戲規則改變者——允許我們對各類精度極高的時間敏感型操作進行遠端與自動化控制。

其中每一種通信類型，都有可能颠覆甚至徹底改變制造業鍊條中的一項或多項核心功能。

物流與倉儲管理

也許有一天，運貨卡車将通過5G網絡的引導前往工廠位置，即時上傳精确的貨物資訊與送達時間，確定及時将零件轉移至生産線或通過5G控制的無人機納入庫存控制系統。而在工廠或倉庫内部，企業可以利用能夠互相協調并與生産線/排程部門保持協同的自動引導車（AGV）進一步将必要的零部件運送至對應區域。

工廠自動化

随着越來越多的裝置開始接入廠區5G網絡，不同裝置在延遲、容量、吞吐量以及移動性等方面也将提出極具針對性的差別化要求。

在這方面，之前提到的5G網絡低延遲優勢将真正發揮作用。我們可以設想一個徹底擺脫了繁瑣線纜的未來，屆時組裝機器人能夠按照雲端及網絡邊緣軟體的訓示實作自由而精确的移動，同時監測儀器以收集品質控制與分析名額。傳感器網絡不僅能夠監控生産線上的制造流程，同時也能夠跟蹤遍布整個廠區的産品标簽，并通過管理系統将标簽與測試資料關聯起來。而在本地位置上，部分流程有望實作自我調節能力，并進一步與其他流程相協調以完善工作流程。

另一大值得期待的重大轉變将發生在人機互動層面。協作機器人（「cobots」）旨在與人類員工共享工作空間，且始終保持安全且緊密的合作狀态。早期協作機器人在保護人類員工的速度與行動方面往往存在很大局限，但5G技術支援下的協作機器人将享受到極低延遲帶來的強大助力，實時監控傳感器輸出并優化自身協同行為。

在危險環境或者遠端操控場景下，機器人能夠響應并調整操作人員在長距離之外下達的細微調整指令，且将延遲控制在極低水準。

數字孿生模型指由軟體為實體對象或系統生成的新模型，同時也是另一個極具未來意義的新興概念。此類模型，也将給制造業工廠中的房間帶來深遠影響。随着人工智能（AI）與5G技術的發展，數字仿真将把來自真實傳感器與仿真傳感器的資訊結合起來，允許從業人員通過複雜場景演習做出問題預測。2018年，Gartner公司就将這項技術視為一項重要的戰略性趨勢，并提到通過由此帶來的停機時間削減與物聯網資産優化，企業将借此節約數十億美元的營運成本。

遠端操作

為了緩解COVID-19疫情的傳播，員工們被迫長期滞留在家中。這一基本事實，也給負責提供生活必需品與服務的制造/公共事業機關帶來前所未有的巨大挑戰。

部分企業開始高度依賴于遠端自動化軟體，確定員工能夠通過安全連接配接（例如VPN連接配接）從家中的筆記本電腦或移動裝置處遠端操作工業系統。雖然十多年以來，現場從業人員一直在利用遠端軟體執行任務，但居家環境無疑給這種應用方式帶來了新的變數與沖擊。

GE Digital釋出報告指出，以自來水公司為例，工廠當中往往需要二十多位分散在各處的從業人員。但為了安全起見，真正負責現場任務處理的隻有數人而已。為了保證居家辦公過程中水資源供應不受影響，GE方面為兩萬家公共事業機關及工廠提供為期90天的免費遠端監控系統使用許可。

增強現實

未來，5G與AI也将共同為員工提供身臨其境的工作體驗，借此降低任務處理負擔。例如，将模拟對象疊加在真實環境當中能夠改善教育訓練效果、強化産品設計能力并引導操作人員更高效地處理仍需人為幹預的制造流程。

增強現實（AR）還能解決一系列長期困擾工廠的問題：協助發現導緻操作效率低下的問題（例如糟糕的維護計劃）、減少生産停機時間并盡可能削減因機械故障引發的額外成本。

以近期事件為例，國際航空集團（IAG（與AR平台供應商合作建立起名為Hangar 51的新項目，通過引入适用于飛機發動機的數字增強結構檢查方案，對其旗下573架飛機進行維護與修理操作。該項目将替代現有（主要基于紙質材料）合規與教育訓練流程，幫助員工擺脫學習過程中的全程錄像需求，進而替企業節約大量時間。

将能源消耗量控制在最低水準

在5G網絡支援下的工廠當中，制造業也有機會進一步降低碳排放總量。通過對生産流程中的各個階段進行監控，并據此确定最節能的解決方案，未來的制造流程将引入更嚴格的控制舉措、幫助企業将能源消耗量控制在最低水準。

5G工廠，即将全面來臨

制造業已經在5G創新方面取得喜人的進展。實際上，5G支援工廠的首批示例就源自5G基礎設施制造領域。愛立信公司在得克薩斯州路易斯維爾市最建立設的智能工廠已經于2020年3月生産出首款5G毫米波基站，并計劃在今年之内實作生産線的全面營運。

【雲栖号線上課堂】每天都有産品技術專家分享！

課程位址：

https://yqh.aliyun.com/live

立即加入社群，與專家面對面，及時了解課程最新動态！

【雲栖号線上課堂 社群】

https://c.tb.cn/F3.Z8gvnK

原文釋出時間：2020-04-22

本文作者：Forbes

本文來自：“

至頂網

”，了解相關資訊可以關注“

”