5G將以五種方式重塑制造業(yè)
發(fā)布時(shí)間：2020-10-15 點(diǎn)擊次數(shù)：2644
當(dāng)大多數(shù)人考慮5G時(shí)（如果他們完全考慮的話），它可能是在移動(dòng)無(wú)線通信的背景下。作為最終的主導(dǎo)4G標(biāo)準(zhǔn)的繼任者，5G有望帶來(lái)更大的帶寬，更高的速度和更低的延遲。但是諸如手機(jī)和平板電腦之類的設(shè)備僅僅是開(kāi)始。5G改變制造業(yè)的潛力是巨大的，并且過(guò)渡已經(jīng)在進(jìn)行中。這里是五個(gè)要注意的關(guān)鍵領(lǐng)域。制造業(yè)傾向于依靠固定光纖網(wǎng)絡(luò)來(lái)連接機(jī)器，材料和人員。迄今為止，無(wú)線技術(shù)的特征在于一定程度的等待時(shí)間，這對(duì)于確保效率，可靠性甚至安全性而言過(guò)于重要。例如，以潛在危險(xiǎn)方式運(yùn)行的機(jī)器需要先停止運(yùn)轉(zhuǎn)，然后才能傷害其同事。因?yàn)?G依賴于部署多個(gè)小型蜂窩接入節(jié)點(diǎn)（也稱為小型蜂窩），所以它能夠以比其無(wú)線前輩更高的頻率和更低的延遲來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。這為以更快的速度和更少的停機(jī)時(shí)間打開(kāi)可靠的工廠連接之門(mén)，提高了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)率。當(dāng)然，后勤的可能性是巨大的。例如，考慮生產(chǎn)環(huán)境中物料從頭到尾的移動(dòng)。通過(guò)最低限度的人機(jī)交互，5G可使進(jìn)來(lái)的運(yùn)輸卡車宣布其到達(dá)自動(dòng)引導(dǎo)車輛（AGV）的狀態(tài)，然后該自動(dòng)引導(dǎo)車輛會(huì)見(jiàn)卡車，將其卸載并將物料運(yùn)送到裝配線。接下來(lái)，將使用一系列連接的設(shè)備來(lái)將材料修改為預(yù)期的形式，然后進(jìn)行分類和包裝。最終，最終產(chǎn)品將被轉(zhuǎn)移到一個(gè)自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)中，以等待裝載到運(yùn)出的運(yùn)輸卡車上。應(yīng)該注意的是，5G并不僅僅包含高頻數(shù)據(jù)傳輸。為了彌補(bǔ)高頻信號(hào)只能傳播很短距離這一事實(shí)，該技術(shù)還利用了低頻和中頻范圍，從而為數(shù)據(jù)流量提供了更大的帶寬。這不僅與機(jī)器等設(shè)備有關(guān)，而且與向云發(fā)送數(shù)據(jù)的無(wú)數(shù)傳感器有關(guān)。一旦進(jìn)入云，就可以將數(shù)據(jù)以分析的形式利用到可操作的情報(bào)中。此類智能可用于評(píng)估機(jī)器性能，管理和調(diào)整計(jì)劃，執(zhí)行預(yù)測(cè)性維護(hù)以及協(xié)調(diào)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的幾乎所有活動(dòng)。此外，強(qiáng)大的分析功能與高密度的設(shè)備和傳感器相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)前所未有的靈活性。通過(guò)對(duì)市場(chǎng)不斷變化的需求做出響應(yīng)，工廠可以以更高的產(chǎn)能運(yùn)營(yíng)，減少多余的庫(kù)存。這引導(dǎo)了通往更敏捷的供應(yīng)鏈的道路。邊緣計(jì)算涉及將數(shù)據(jù)及其計(jì)算都盡可能地靠近需要的位置-網(wǎng)絡(luò)的“邊緣”，以提高速度并節(jié)省帶寬。自涉及代理服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）出現(xiàn)以來(lái)，這個(gè)概念就已經(jīng)存在。5G擴(kuò)展了云充當(dāng)邊緣的可能性。轉(zhuǎn)化為制造業(yè)的一個(gè)領(lǐng)域是機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步。通過(guò)將數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)移到云中，機(jī)器人本身可以變得不那么復(fù)雜。同時(shí)，它們與基于云的智能的連接使它們更具自治性，從而可以執(zhí)行更加危險(xiǎn)的任務(wù)，依賴機(jī)器學(xué)習(xí)或任務(wù)重新編程或需要集中的車隊(duì)控制。5G支持的設(shè)備密度還可以實(shí)現(xiàn)有效的可擴(kuò)展性。將制造設(shè)施升級(jí)到5G需要付出一定的代價(jià)，但是有許多誘因推動(dòng)投資。諾基亞和ABI Research對(duì)600多個(gè)制造決策者進(jìn)行的最新調(diào)查發(fā)現(xiàn)，超過(guò)90％的人正在調(diào)查在其運(yùn)營(yíng)中使用4G或5G的情況。該研究確定了數(shù)字化和改善現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施，使用機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)化以及將員工生產(chǎn)力提高到新水平的關(guān)鍵業(yè)務(wù)用例。通常，當(dāng)一個(gè)或兩個(gè)商業(yè)部門(mén)從投資中獲得積極成果時(shí)，就會(huì)創(chuàng)造價(jià)值，從而對(duì)其余的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。諾基亞還對(duì)跨多個(gè)垂直行業(yè)的IT決策者進(jìn)行了更廣泛的研究，發(fā)現(xiàn)能源和制造公司目前對(duì)5G的認(rèn)知度最高，并且以身作則。該研究還指出，在COVID-19大流行之后，轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)程操作可能會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)5G的普及。與先前的通信標(biāo)準(zhǔn)相比，5G的推出速度相對(duì)不固定。最重要的促成因素是該技術(shù)需要對(duì)數(shù)據(jù)傳輸方式進(jìn)行大規(guī)模重組。其他因素也在發(fā)揮作用，例如安全問(wèn)題-連接更多的設(shè)備意味著更廣泛的網(wǎng)絡(luò)攻擊面-以及當(dāng)今可用的5G設(shè)備尚未大規(guī)模生產(chǎn)的事實(shí)。確保部署速度的一種可靠方法是建立專用網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可提供完全控制。這是福特汽車公司采用的方法，例如，由英國(guó)政府資助的5G試驗(yàn)項(xiàng)目。福特專注于制造電動(dòng)汽車（EV）的焊接機(jī)的連接性。根據(jù)《 EE Times Europe》上的一篇文章，單個(gè)EV產(chǎn)品涉及的焊縫每分鐘可產(chǎn)生超過(guò)500,000條數(shù)據(jù)。利用該數(shù)據(jù)所需的大容量數(shù)據(jù)捕獲和分析是5G的明確用例，這歸功于其提供實(shí)時(shí)控制，遠(yuǎn)程專家支持以及最終通過(guò)人工智能進(jìn)行指導(dǎo)的能力。這五個(gè)領(lǐng)域?qū)⒊蔀橹圃鞓I(yè)5G轉(zhuǎn)型的重要指標(biāo)，但它們只說(shuō)明了其中的一部分。還有其他一些重要的領(lǐng)域值得關(guān)注，比如3GPP最新發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，3GPP是為蜂窩網(wǎng)絡(luò)制定標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)組織。根據(jù)IEEE Spectrum的說(shuō)法，2020年7月剛剛發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)為“新服務(wù)奠定了基礎(chǔ)，而這些服務(wù)以前從未被蜂窩移動(dòng)解決過(guò)。”有一件事很明顯：制造業(yè)的未來(lái)已經(jīng)開(kāi)始走向現(xiàn)實(shí)，今天的挑戰(zhàn)已經(jīng)消失在后視鏡中。接下來(lái)讓我們拭目以待。
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