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5G将以五种方式重塑制造业

发布时间:2020-10-15 点击次数:76
当大多数人考虑5G时(如果他们完全考虑的话),它可能是在移动无线通信的背景下。作为最终的主导4G标准的继任者,5G有望带来更大的带宽,更高的速度和更低的延迟。但是诸如手机和平板电脑之类的设备仅仅是开始。5G改变制造业的潜力是巨大的,并且过渡已经在进行中。这里是五个要注意的关键领域。


无线连接
制造业倾向于依靠固定光纤网络来连接机器,材料和人员。迄今为止,无线技术的特征在于一定程度的等待时间,这对于确保效率,可靠性甚至安全性而言过于重要。例如,以潜在危险方式运行的机器需要先停止运转,然后才能伤害其同事。

因为5G依赖于部署多个小型蜂窝接入节点(也称为小型蜂窝),所以它能够以比其无线前辈更高的频率和更低的延迟来传输数据。这为以更快的速度和更少的停机时间打开可靠的工厂连接之门,提高了整个网络的生产率。

当然,后勤的可能性是巨大的。例如,考虑生产环境中物料从头到尾的移动。通过最低限度的人机交互,5G可使进来的运输卡车宣布其到达自动引导车辆(AGV)的状态,然后该自动引导车辆会见卡车,将其卸载并将物料运送到装配线。接下来,将使用一系列连接的设备来将材料修改为预期的形式,然后进行分类和包装。最终,最终产品将被转移到一个自动化仓库中,以等待装载到运出的运输卡车上。

分析工具
应该注意的是,5G并不仅仅包含高频数据传输。为了弥补高频信号只能传播很短距离这一事实,该技术还利用了低频和中频范围,从而为数据流量提供了更大的带宽。这不仅与机器等设备有关,而且与向云发送数据的无数传感器有关。

一旦进入云,就可以将数据以分析的形式利用到可操作的情报中。此类智能可用于评估机器性能,管理和调整计划,执行预测性维护以及协调生产现场的几乎所有活动。

此外,强大的分析功能与高密度的设备和传感器相结合,可以实现前所未有的灵活性。通过对市场不断变化的需求做出响应,工厂可以以更高的产能运营,减少多余的库存。这引导了通往更敏捷的供应链的道路。

边缘计算
边缘计算涉及将数据及其计算都尽可能地靠近需要的位置-网络的“边缘”,以提高速度并节省带宽。自涉及代理服务器和数据中心的内容分发网络(CDN)出现以来,这个概念就已经存在。5G扩展了云充当边缘的可能性。

转化为制造业的一个领域是机器人技术的进步。通过将数据处理转移到云中,机器人本身可以变得不那么复杂。同时,它们与基于云的智能的连接使它们更具自治性,从而可以执行更加危险的任务,依赖机器学习或任务重新编程或需要集中的车队控制。5G支持的设备密度还可以实现有效的可扩展性。

投资
将制造设施升级到5G需要付出一定的代价,但是有许多诱因推动投资。诺基亚和ABI Research对600多个制造决策者进行的最新调查发现,超过90%的人正在调查在其运营中使用4G或5G的情况。该研究确定了数字化和改善现有基础设施,使用机器人进行自动化以及将员工生产力提高到新水平的关键业务用例。

通常,当一个或两个商业部门从投资中获得积极成果时,就会创造价值,从而对其余的工业生态系统产生连锁反应。诺基亚还对跨多个垂直行业的IT决策者进行了更广泛的研究,发现能源和制造公司目前对5G的认知度最高,并且以身作则。该研究还指出,在COVID-19大流行之后,转向远程操作可能会进一步推动5G的普及。

私人网路
与先前的通信标准相比,5G的推出速度相对不固定。最重要的促成因素是该技术需要对数据传输方式进行大规模重组。其他因素也在发挥作用,例如安全问题-连接更多的设备意味着更广泛的网络攻击面-以及当今可用的5G设备尚未大规模生产的事实。

确保部署速度的一种可靠方法是建立专用网络,该网络可提供完全控制。这是福特汽车公司采用的方法,例如,由英国政府资助的5G试验项目。福特专注于制造电动汽车(EV)的焊接机的连接性。根据《 EE Times Europe》上的一篇文章,单个EV产品涉及的焊缝每分钟可产生超过500,000条数据。利用该数据所需的大容量数据捕获和分析是5G的明确用例,这归功于其提供实时控制,远程专家支持以及最终通过人工智能进行指导的能力。

结论
这五个领域将成为制造业5G转型的重要指标,但它们只说明了其中的一部分。还有其他一些重要的领域值得关注,比如3GPP最新发布的标准,3GPP是为蜂窝网络制定标准的行业组织。根据IEEE Spectrum的说法,2020年7月刚刚发布的标准为“新服务奠定了基础,而这些服务以前从未被蜂窝移动解决过。”

有一件事很明显:制造业的未来已经开始走向现实,今天的挑战已经消失在后视镜中。接下来让我们拭目以待。


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