5G新一代移動通信技術(shù)推動智能工廠的改革

設(shè)想一下，工廠中的所有生產(chǎn)設(shè)備都能自我配置、不斷變化以響應(yīng)市場需求，這將帶來多大的生產(chǎn)效率提升和運(yùn)營成本降低。

據(jù)報(bào)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(shù)更加敏捷和自治。它運(yùn)行于數(shù)據(jù)和人工智能的基礎(chǔ)上，而連接性則是根本。新一代的移動通信技術(shù)推動了這一工業(yè)革命，通過提供比之前網(wǎng)絡(luò)更高的速率和帶寬，以及更低的時(shí)延。5G將與現(xiàn)有的固網(wǎng)有線連接協(xié)同工作（在某些情況下還將取代現(xiàn)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(yīng)商愛立信一直在工廠自身5G網(wǎng)絡(luò)的幫助下生產(chǎn)5G基礎(chǔ)設(shè)施。該公司正在為美國電信運(yùn)營商例如AT＆T、Verizon、Sprint和T－Mobile提供5G設(shè)備。根據(jù)其預(yù)測，到2019年底，全球5G用戶規(guī)模將達(dá)到1．9億，這個(gè)數(shù)字到2025年底將增至28億。

今年早些時(shí)候，第一個(gè)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(yùn)營的狀態(tài)，但員工們?nèi)栽诶?G連接來提高生產(chǎn)效率。例如通過視頻和標(biāo)注的共享，工作人員正利用5G網(wǎng)絡(luò)從遠(yuǎn)程專家那里獲得增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)支持。該網(wǎng)絡(luò)還將用于引導(dǎo)設(shè)施周圍的自動導(dǎo)引車輛（AGV）和無人機(jī)。

“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(chǎn)品處理和自動推車等行業(yè)解決方案實(shí)現(xiàn)敏捷運(yùn)營和靈活生產(chǎn)?！睈哿⑿琶绹?G智能工廠負(fù)責(zé)人埃里克·西蒙森（Erik Simonsson）表，“使用5G，可以付諸實(shí)踐以支持業(yè)務(wù)的辦法將是無止境的。更高效的生產(chǎn)將通過技術(shù)和自動化帶來的全產(chǎn)量、零停機(jī)來實(shí)現(xiàn)?！?/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(gè)縮影，凱捷（Capgemini）的數(shù)據(jù)顯示，到2023年，這每年可能為全球經(jīng)濟(jì)增加1．5萬億至2．2萬億美元的產(chǎn)出。報(bào)告稱，連接、智能自動化、云級別的數(shù)據(jù)管理及分析將是關(guān)鍵。它將5G描述為“智能工廠計(jì)劃的關(guān)鍵推動力，因?yàn)槠湫阅軐橹圃焐烫峁C(jī)會以引入或增強(qiáng)各種實(shí)時(shí)和高度可靠的應(yīng)用……5G的獨(dú)特之處還在于它提供了‘網(wǎng)絡(luò)切片’功能，使物理頻譜可被拆分并分配給特定應(yīng)用?！?/p>

凱捷稱，在智能工廠推廣方面，中國、德國和日本最為領(lǐng)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(jù)一項(xiàng)針對912家制造商的國際調(diào)查，凱捷估計(jì)，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(bào)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(gè)擴(kuò)大市場份額并影響5G使用方式的機(jī)會。

例如，日本NEC在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備市場中只占很小的份額，該市場由中國和歐洲供應(yīng)商所主導(dǎo)。但是它與NTT最新達(dá)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(shù)在制造業(yè)的使用有著很高的期望。在一段關(guān)于5G和AI協(xié)同效應(yīng)的宣傳視頻中，該公司設(shè)想了一家2030年的工廠，它擁有一條靈活的生產(chǎn)線，使用雙臂工業(yè)機(jī)器人和自動推車來生產(chǎn)產(chǎn)品。這個(gè)概念工廠將讓人們通過5G網(wǎng)絡(luò)來遠(yuǎn)程控制國際業(yè)務(wù)，利用其高速和低延遲的優(yōu)勢。

“NEC相信，5G技術(shù)會給制造業(yè)帶來廣泛的益處，比如自動化制造、提高生產(chǎn)力以及高效、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)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(shí)地交付，從而提高了制造效率，同時(shí)也使得完成的產(chǎn)品能夠更有效地收集和交付?！?/p>

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

“因?yàn)檫@是無線的，生產(chǎn)線可以根據(jù)需要重新安排?！比獍l(fā)言人塞巴斯蒂安·帕爾帕萊克斯說，“作為結(jié)果，可以利用AGV和機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)自動化的區(qū)域?qū)⒃黾?，從而有可能提高工作效率并降低成本。分析所有這些數(shù)據(jù)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)?！?/p>

根據(jù)Gartner分析師的說法，與物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算和AI相結(jié)合，5G可以令智能工廠快速、經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)定制產(chǎn)品。Gartner去年預(yù)測，2020年全球5G無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施收入將達(dá)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(chǎn)品）’，并在短時(shí)間內(nèi)得到它，就像我們在亞馬遜等在線商城購買批量生產(chǎn)的產(chǎn)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(yàn)而言，產(chǎn)品將變得獨(dú)特、定制化且服務(wù)豐富?！?/p>

物流也將受益于5G網(wǎng)絡(luò)。DHL國際表示，改善的數(shù)字化、覆蓋范圍和跟蹤將加快配送速度，它認(rèn)為5G將促進(jìn)智能眼鏡引導(dǎo)揀選等倉庫應(yīng)用。隨著5G智能設(shè)備容量的增加，物流鏈中的物聯(lián)網(wǎng)追蹤器將允許買家實(shí)時(shí)監(jiān)控其貨物，同時(shí)5G網(wǎng)絡(luò)將與自動駕駛卡車通信，以便它們能夠?qū)Σ粩嘧兓慕煌顩r作出快速反應(yīng)。

其他物流公司的想法甚至更超前，美國大和運(yùn)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(fèi)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(guān)退貨項(xiàng)目的財(cái)務(wù)和環(huán)境成本將從整個(gè)產(chǎn)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(jīng)在美國許多城市得到部署，Verizon甚至提前行動。然而，這項(xiàng)技術(shù)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(yīng)用。

“投資5G以及改造過時(shí)的設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施而沒有任何短期商業(yè)價(jià)值，是一個(gè)真正的挑戰(zhàn)。通信服務(wù)提供商必須與系統(tǒng)集成商和IT服務(wù)提供商緊密合作，以打造強(qiáng)大的5G價(jià)值主張?！彼麄冋f。
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