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5G賦能新時代制造業(yè)
發(fā)布時間：2019-07-29
5G賦能新時代制造業(yè)
智能制造、工業(yè)4.0、數(shù)字企業(yè)、未來工廠等的崛起，正在為行業(yè)帶來革命性的變化。不同于蒸汽時代的第一次工業(yè)革命，這次的工業(yè)革命結(jié)合了計算能力和機器技術(shù)，利用現(xiàn)代信息、操作和通信技術(shù)的能力，以打造更好、更高效的工作環(huán)境。
根據(jù)《赫芬頓郵報》的報道，早期實行智能制造計劃的企業(yè)已經(jīng)收獲良好的成效，有82%的采用者表示其作業(yè)效率顯著提高，而5G的商用將更有力地推動這場革命的發(fā)展。此外，根據(jù)捷普的《5G技術(shù)趨勢調(diào)查》結(jié)果顯示，72%的專家預(yù)測5G解決方案將首先用于商業(yè)應(yīng)用，而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將會是短期內(nèi)推動5G應(yīng)用的強力驅(qū)動之一。5G無線技術(shù)擁有低延遲、高帶寬、更快的網(wǎng)速和超大容量等特點，正在驅(qū)動制造業(yè)在人工智能、增強現(xiàn)實、預(yù)測性維護和協(xié)作機器人等多個領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
人工智能帶來的潛在效益
生產(chǎn)周期的縮短使得制造商難以在滿足市場對產(chǎn)品日益復(fù)雜的需求時，同時保證高品質(zhì)的生產(chǎn)標準。盡管產(chǎn)品已經(jīng)在“飛速”地出貨，但客戶仍期待更高品質(zhì)、多功能的產(chǎn)品，因此，企業(yè)必須減少產(chǎn)品的缺陷率，盡可能避免產(chǎn)品召回狀況的發(fā)生。人工智能正好可以解決上述這些問題。
根據(jù)市場研究公司MarketsandMarkets發(fā)布的一項研究指出，2017年人工智能的市場價值為160億美元，預(yù)計2025年將會超過1900億美元，年復(fù)合增長率達36.6%。隨著這項技術(shù)的普及和應(yīng)用范圍的擴增，專家們預(yù)測人工智能將為整個行業(yè)帶來重大變革。
除了預(yù)測性維護之外，人工智能還可以用于改善工廠的品質(zhì)把控。沒有使用人工智能的視覺檢測系統(tǒng)必須接受約100萬幅圖像數(shù)據(jù)組的訓(xùn)練，以確保能識別所有潛在問題;而人工智能不但可以加強現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施和人力的管理，還能幫助作業(yè)員迅速識別缺陷，降低生產(chǎn)鏈失誤和產(chǎn)品故障。
捷普已經(jīng)在使用人工智能捕捉電路板制造過程前期中可能出現(xiàn)的錯誤，且故障檢測的準確率高達80%，節(jié)省了17%的返工成本和10%的能耗。故障問題發(fā)現(xiàn)的越早，企業(yè)運作的效率就能提高，生產(chǎn)周期也能進一步縮短，從而提升客戶滿意度。然而，要實現(xiàn)這種作業(yè)方式的前提，必須使用5G獲取大量實時、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，達成效率最大化。
利用增強現(xiàn)實技術(shù)解決故障問題
增強現(xiàn)實技術(shù)可以幫助技術(shù)人員更快發(fā)現(xiàn)故障。借助增強現(xiàn)實解決方案搭配平板電腦或全息透鏡，可以是故障檢修人員更快、更有效地識別故障，即時與生產(chǎn)站點共享數(shù)據(jù)，在更短的時間內(nèi)解決故障問題。
進行預(yù)測性與預(yù)防性維護
不當?shù)木S護策略會使工廠的整體生產(chǎn)能力降低5%至20%。研究表明，意外停機會造成工業(yè)制造商每年約500億美元的損失，其中42%的意外停機為資產(chǎn)損壞所導(dǎo)致，這個情況也讓制造商陷入兩難。通常，制造商在資產(chǎn)損壞的情況下有兩種選擇，一種是讓機器脫機以確保全量運行直到停止生產(chǎn)，另一種則是讓機器繼續(xù)運行，但是可能進而導(dǎo)致機器故障造成更長的停工時間。因此，制造商最好能優(yōu)化停機時間計劃，防止意外停機的發(fā)生，從而提高機器的使用效率和員工的生產(chǎn)效率，最終提升企業(yè)盈利能力。
傳統(tǒng)的預(yù)防性維護需要大量的人力進行操作，但是這種方式不但低效且耗時，制造商通常無法承擔人力維護造成的損失。普華永道的數(shù)據(jù)表明，幾乎所有的制造商都希望通過預(yù)測性維護等數(shù)字技術(shù)提高效率，預(yù)計未來5年，制造商采用機器學(xué)習和分析技術(shù)改進預(yù)測性維護的比例將提高38%;如果搭配5G無線技術(shù)，制造商將可以利用更簡單、有效的流程進行預(yù)測性和預(yù)防性維護。
加強供應(yīng)鏈管理
產(chǎn)品交付路線的可見性對于供應(yīng)鏈管理至關(guān)重要。然而，現(xiàn)代的追蹤方法，如二維碼掃描和射頻識別，通常只能在產(chǎn)品到達時進行位置和時間的記錄。如果產(chǎn)品出現(xiàn)損壞，要準確查明運輸過程中事故發(fā)生的時間點則異常困難。
智能包裝目前已經(jīng)取得重大進展，下一代無線技術(shù)則可以進一步提升包裝追蹤技術(shù)的水平。通過在包裹上安裝5G傳感器，就可以在供應(yīng)鏈各個環(huán)節(jié)掌握包裹的位置、溫度、濕度、重力、濕度水平等信息，在無需經(jīng)過人工檢查站的狀況下獲得產(chǎn)品狀態(tài)和狀況的實時反饋。
通過人機協(xié)作提高安全性和效率
機器人可進行高效、精細的大量生產(chǎn)，長期以來一直被用于自動裝配、汽車和其他產(chǎn)品的制造。機器人還可以用來運輸貨物，或者在實用層面上用以清理工廠地板上的雜物。由自動機器人執(zhí)行瑣碎和重復(fù)的任務(wù)，就能夠讓人工抽出更多時間從事更有價值的工作。
盡管自動機器人已經(jīng)在世界各地的工廠和零售場所投入使用，但要使機器人能夠智能地與環(huán)境進行實時互動，就必須在瞬間傳遞大量信息。這對制造商來說是極大的挑戰(zhàn)，他們被迫必須建立復(fù)雜的機器控制系統(tǒng)，這不但減緩了開發(fā)周期，也阻礙了新領(lǐng)域的發(fā)展。
由5G支持的云機器人將能夠解決這些問題，因為可以通過5G技術(shù)將大量系統(tǒng)信息存儲于云端，簡化機器人在工廠車間的操作，提高它們的易用性和效率。要擁有高生產(chǎn)力機器人的關(guān)鍵在于擁有強而穩(wěn)定的5G連接，只要數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂礁咏B接源，5G就能比無線連接擁有更快的傳輸速度，并大幅提升數(shù)據(jù)傳輸量。除此之外，5G的靈活性更強，這使制造商能夠在保持較低成本調(diào)整的同時，適應(yīng)不斷變化的制造環(huán)境。
5G將會以多種方式改變世界，包括更快速的視頻傳輸、自動駕駛汽車以及實時遠程手術(shù)等。5G擁有前所未有的傳輸速度與覆蓋范圍，將使世界連接的比以往任何時候都更緊密，同時也將帶領(lǐng)包括制造業(yè)在內(nèi)的多個行業(yè)產(chǎn)生重大變革。
