
設想一下,工廠中的所有生産設備都能自我配置、不斷變化以響應市場需求,這将帶來多大的生産效率提升和運營成本降低。
據 CNBC 網站報道,智能工廠作為工業4.0的代表,将比以往的自動化技術更加敏捷和自治。它運行于數據和人工智能的基礎上,而連接性則是根本。新一代的移動通信技術推動了這一工業革命,通過提供比之前網絡更高的速率和帶寬,以及更低的時延。5G 将與現有的固網有線連接協同工作(在某些情況下還将取代現有的連接方式),令制造業更加靈活和便于創新。
在德克薩斯州劉易斯維爾的新工廠中,瑞典供應商愛立信一直在工廠自身5G 網絡的幫助下生産5G 基礎設施。該公司正在為美國電信運營商例如 AT&T、Verizon、Sprint 和 T-Mobile 提供5G 設備。根據其預測,到2019年底,全球5G 用戶規模将達到1.9億,這個數字到2025年底将增至28億。
今年早些時候,第一個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營的狀态,但員工們仍在利用5G 連接來提高生産效率。例如通過視頻和标注的共享,工作人員正利用5G 網絡從遠程專家那裡獲得增強現實支持。該網絡還将用于引導設施周圍的自動導引車輛(AGV)和無人機。
“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 / 産品處理和自動推車等行業解決方案實現敏捷運營和靈活生産。”愛立信美國5G 智能工廠負責人埃裡克 · 西蒙森(Erik Simonsson)表,“使用5G,可以付諸實踐以支持業務的辦法将是無止境的。更高效的生産将通過技術和自動化帶來的全産量、零停機來實現。”
這些益處将會推動智能工廠的發展。愛立信美國5G 工廠是第一波制造業智能浪潮的一個縮影,凱捷(Capgemini)的數據顯示,到2023年,這每年可能為全球經濟增加1.5萬億至2.2萬億美元的産出。報告稱,連接、智能自動化、雲級别的數據管理及分析将是關鍵。它将5G 描述為 “智能工廠計劃的關鍵推動力,因為其性能将為制造商提供機會以引入或增強各種實時和高度可靠的應用……5G 的獨特之處還在于它提供了‘網絡切片’功能,使物理頻譜可被拆分并分配給特定應用。”
凱捷稱,在智能工廠推廣方面,中國、德國和日本最為,而韓國、美國和法國緊随其後。
目前尚不清楚美國有多少工廠是智能的,但根據一項針對912家制造商的國際調查,凱捷估計,2017年至2018年,28% 的工廠是智能的,略低于30% 的全球平均水平。
報道指出,華為如今面臨的地緣政治壓力,為其他企業提供了一個擴大市場份額并影響5G 使用方式的機會。
例如,日本 NEC 在網絡設備市場中隻占很小的份額,該市場由中國和歐洲供應商所主導。但是它與 NTT 達成了5.98億美元的5G 聯盟(NTT 以645億日元收購了 NEC 4.8% 的股份),對于該技術在制造業的使用有着很高的期望。在一段關于5G 和 AI 協同效應的宣傳視頻中,該公司設想了一家2030年的工廠,它擁有一條靈活的生産線,使用雙臂工業機器人和自動推車來生産産品。這個概念工廠将讓人們通過5G 網絡來遠程控制國際業務,利用其高速和低延遲的優勢。
“NEC 相信,5G 技術會給制造業帶來廣泛的益處,比如自動化制造、提高生産力以及高效、經濟的運營。”一位 NEC 發言人表示,“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地交付,從而提高了制造效率,同時也使得完成的産品能夠更有效地收集和交付。”
日本在工廠自動化方面表現出色,安川電氣(Yaskawa Electric)和發那科(Fanuc)等供應商在工業機器人市場獲得了很大份額,三菱電氣(Mitsubishi Electric)等設備制造商也在試驗5G 網絡,為工廠環境中的人機接口和可編程控制器提供支持。
“因為這是無線的,生産線可以根據需要重新安排。”三菱發言人塞巴斯蒂安 · 帕爾帕萊克斯說,“作為結果,可以利用 AGV 和機器人來實現自動化的區域将增加,從而有可能提高工作效率并降低成本。分析所有這些數據可以讓使用者獲益,無論他們來自制造業、物流業或是零售業。”
根據 Gartner 分析師的說法,與物聯網、邊緣計算和 AI 相結合,5G 可以令智能工廠快速、經濟地生産定制産品。Gartner 去年預測,2020年全球5G 無線網絡基礎設施收入将達到42億美元。
“未來,我們可以在智能工廠中創造出 ' 我們想要的(産品)’,并在短時間内得到它,就像我們在亞馬遜等在線商城購買批量生産的産品一樣。”Gartner 研究主管在一封電子郵件中稱,“就客戶體驗而言,産品将變得獨特、定制化且服務豐富。”
物流也将受益于5G 網絡。DHL 國際表示,改善的數字化、覆蓋範圍和跟蹤将加快配送速度,它認為5G 将促進智能眼鏡引導揀選等倉庫應用。随着5G 智能設備容量的增加,物流鍊中的物聯網追蹤器将允許買家實時監控其貨物,同時5G 網絡将與自動駕駛卡車通信,以便它們能夠對不斷變化的交通狀況作出快速反應。
其他物流公司的想法甚至更超前,美國大和運輸公司總裁在最近的博文中表示:“憑借5G 和全息圖像的優勢,消費者将能夠使用‘虛拟試衣間’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,相關退貨項目的财務和環境成本将從整個産業鍊中被排除。”
美國聯邦通信委員會(FCC)放寬部署規定,5G 已經在美國許多城市得到部署,Verizon 甚至提前行動。然而,這項技術遭遇到了新冠病毒大流行的不利影響,包括某些市場的發布延遲和陰謀論。Gartner 分析師還警告說,5G 仍不成熟,缺乏殺手級應用。
“投資5G 以及改造過時的設備和基礎設施而沒有任何短期商業價值,是一個真正的挑戰。通信服務提供商必須與系統集成商和IT服務提供商緊密合作,以打造強大的5G 價值主張。”他們說。
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