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5G,将会给制造业带来哪些改变?
Jun 18, 2019  来源:  作者:
      6月6日,工信部正式下发了5G商用牌照,我国5G赛道的发令枪正式打响。

      5G,即第五代移动通信技术,也就是用于无线的、可移动设备上的第五代通信技术。经过舆论场几天的轰炸,大家对5G的关键属性肯定也有了一些了解:速度比4G快十倍、华为5G技术全球领先……
 
      然而,如果只把它以“上网更快”来看待,未免过于狭隘了。综合来说,5G具有三个明显的特点:
 
      1. 超高速率  凭借高频段的天然优势,加之天线矩阵以及波束赋形技术加持,5G网络理论上的传输速率达到10Gbps,比4G网络传输速率高10倍。中国联通首次在贵州应用5G基站的实验表明,5G在实际使用环境下能够达到1.8Gbps的下载速率。总之,“5G之快,话费跟不上”。
 
      2.超大容量  “4G改变生活,5G改变社会”。5G之所以能改变社会,超大容量这个优点功不可没。根据国际电信联盟(ITU)发布的5G标准草案,5G链接密度将达到每平方公里100万台设备。这意味着万物互联成为可能,大量的物品将连入5G网络,从而搭建真正的物联网。

      3.超低延时  延时,即信息从源主机到达服务器,再返回源主机所需的时间。在理想状态下,5G网络的延迟最大将不超过4ms,对比4G时代才突破100ms关口来说,简直是《疯狂动物城》里霍普斯对闪电的优势。

      极低的延时将带领我们进入新的实时时代,诸如远程手术、自动驾驶等技术将获得更多的实操可能性,对于机床行业来说,意味着工业机器人等系统可以拥有更快的响应速度。

      当5G被广泛应用,你的机器人除了可以灵活移动,也可以灵活配合完成更高难度的任务。在人类逐渐失去力量、精准的优势后,我们手臂的灵活性可能也要被机器人超越了。

      硬件——“工厂里的线缆失踪了”
 
      不要慌,失踪的线缆并不是被偷了。基于5G技术的高速率、高可靠性、低延时等特点,工厂不再需要复杂的线缆进行数据传输,各系统可直接进行无线传输、无线控制。线缆消失后,其购买和维护成本便都节省了下来,由线缆引起的安全隐患也将极大减少。
 
      柔性制造——“你的机器人会走了”
 
      随着线缆的消失,制约机器人移动的“绳索”消失了,机器人可以装上轮子(或其他装置)随心所欲地在工厂里移动,这将给工厂的生产模式带来极大的想象空间。在当下愈发强调“柔性制造”的时刻,一条能灵活调整各设备位置、灵活分配任务的柔性生产线将成为生产者的新神器。

      同时,在大型工厂内,由于不同生产情景对网络的QoS要求不同,在精度要求高的环节需要更低的网络延时,5G网络以其端到端的切片技术,同一个核心网中具有不同的QoS,按需灵活调整,可以满足不同情况的网络要求,这为柔性制造创造了方便的网络空间。
 
      信息网络——“不要和甲方说话”

      这并不是让工厂忽视甲方的要求。现实中,消费者和生产者间的信息沟通是影响生产质量的重要因素,生产效率时常因为沟通不畅而被耽搁。但在5G时代,由于信息网络的高度覆盖,人和机器间的信息交换将更加广泛。如果甲方和你说不清楚需求,那就直接让他和机器人说吧——在5G时代,通过电脑甚至手机端口,甲方可直接连接到生产网络,随时根据生产现状进行调整,做到“所想即所造”。

      维护模式——“维修人员今天来不了”

      在当下,这句话简直是噩梦的开场白,生产线每分每秒的瘫痪都是金钱的流逝。但是在5G时代,这句话将成为新常态——别紧张,并不是说维修人员无法到达现场,而是维修人员无需到达现场了。

      随着更多设备、更多部件被连入5G网络,故障发生后,维修方(哪怕是跨越大洲的国外专家)可通过5G网络第一时间获取故障信息,并利用VR等技术指导工厂实时处理,越来越多的问题可通过在线方式解决。故障高效排除的背后,维修人员也不必再做“日行千里,夜行八百”的千里马了。

      智能化——“云服务器仿佛就在我家”
       
      进入万物互联时代,每个设备都可直接接入云服务器并与之进行超低延时的高效互通,海量的信息将进入云服务器网络,并不断“喂食”人工智能。这意味着,云端服务器的应用效率和人工智能的学习进度将大大提高,大量工业数据汇总到云服务器形成巨大的网络,工业机器人将拥有一个“远在天边,近在眼前”的大脑帮助它进行计算,规划最佳生产模式,做出最利于全局的决策。5G,将极大推动智能制造的实施。
 
      结语
 
      不同于消费领域,工业制造对可靠性和稳定性的要求更高,目前的运营商网络要满足工业级需求还比较难。此外,对5G的高效应用也要建立在高度发达的工业基础之上,想要充分发挥5G的作用,不仅需要厂家个体的提高,生产大环境也需要同时精进,这似乎还有很长的路要走——以实现设备高精高速为基础,提高生产数字化水平,促进工业数据网络形成……还有大量的基础工作需要我们做专做强。
 
      根据中国机床工具工业协会的统计,在金属切削机床领域,2018年我国共生产金属切削机床488610台,其中,数控金属切削机床190642台,数控机床产量占总体比例不足40%。在促进生产数字化方面,我国依然处在较为落后的地位,要想达到全行业发生数字化、网络化的转变,以至大规模应用5G网络,还需要机床人更艰苦、更持久的奋斗。
 
      不过,5G来了,总是个好事。

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