制造業(yè)在國家層面乃至整個人類社會扮演著至關(guān)重要的角色,如今智能制造已然成為全球化課題和國家級戰(zhàn)略,很多國家都在智能制造領(lǐng)域進行了規(guī)劃和部署。隨著5G技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展,5G的應(yīng)用場景也成為了研究重點。那么,5G+智能制造=?5G對我國制造產(chǎn)業(yè)升級有什么意義?
依靠傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸方式支持的自動化生產(chǎn)線,盡管能夠?qū)崿F(xiàn)信息傳遞,但很難解決因帶寬有限帶來的網(wǎng)絡(luò)延遲現(xiàn)象,傳統(tǒng)4G監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)漠嬅娌粌H有卡頓、局部馬賽克的現(xiàn)象,而且極易受到其他無線電信號的干擾,對生產(chǎn)要求苛刻的離散制造生產(chǎn)模式智慧工廠而言,不僅不允許而且潛藏安全隱患。
在數(shù)字化浪潮的驅(qū)動下,大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新一代信息通信技術(shù)與制造業(yè)的融合逐漸從理念普及走向應(yīng)用推廣,制造業(yè)智能化、柔性化、服務(wù)化、高端化轉(zhuǎn)型發(fā)展趨勢愈發(fā)明顯,對高性能、具有靈活組網(wǎng)能力的無線網(wǎng)絡(luò)需求日益迫切。5G基于超高可靠性、超低時延、網(wǎng)絡(luò)切片、移動邊緣計算的技術(shù)特性,正逐步向工業(yè)領(lǐng)域加強滲透。
事實上,5G+智能制造的實踐已不是空中樓閣,中國首條5G智能制造生產(chǎn)線已于2019年4月在武漢正式啟動。該生產(chǎn)線由中國移動與中國信科集團共同建設(shè),基于5G的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“5G無線+5G邊緣計算+移動云平臺”組網(wǎng)模式,目前已在中國信科集團旗下的虹信公司上線生產(chǎn)管理中心、產(chǎn)品交付、高清視頻等一系列具體應(yīng)用,可實現(xiàn)設(shè)備點對點通信、設(shè)備數(shù)據(jù)上云、橫向多工廠協(xié)同、縱向供應(yīng)鏈互聯(lián),打造設(shè)備全生命周期在線管理、運營數(shù)據(jù)監(jiān)控與決策、訂單全程追溯的透明交付。基于5G技術(shù),讓工廠智慧化生產(chǎn)與管理成為現(xiàn)實,生產(chǎn)效率較改造前提升30%以上。
據(jù)了解,和傳統(tǒng)的移動通信技術(shù)相比,5G將進一步提升用戶體驗:在容量方面,5G通信技術(shù)將比4G實現(xiàn)單位面積移動數(shù)據(jù)流量增長1000倍;在傳輸速率方面,單用戶典型數(shù)據(jù)速率提升10到100倍,峰值傳輸速率可達10Gbps(相當(dāng)于4G網(wǎng)絡(luò)速率的100倍),端到端時延縮短5倍;在可接入性方面:可聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量增加10到100倍;在可靠性和能耗方面:每比特能源消耗應(yīng)降至千分之一,低功率電池續(xù)航時間增加10倍。
具體而言,智能制造過程中云平臺和工廠生產(chǎn)設(shè)施的實時通信、海量傳感器與智能控制平臺的信息傳輸,人與設(shè)備間通過機器界面的高效交互等,都對通信網(wǎng)絡(luò)有多樣化的需求以及極為苛刻的性能要求。信息通信系統(tǒng)升級是智能制造中很重要的一環(huán),5G技術(shù)在打通各層級網(wǎng)絡(luò)以及使能智能工廠多樣化需求方面,有著絕對的優(yōu)勢。5G 技術(shù)對于產(chǎn)線的柔性程度和靈活性提升可謂是如虎添翼,將進一步把整個系統(tǒng)的精確控制推向極致。此外,5G還可以使工廠和生產(chǎn)線的建設(shè)、改造施工更加便捷,通過無線化減少大量的維護工作從而降低成本。
智能制造是以智能工廠為載體,以關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)的智能化為核心,以端到端數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ),以通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)支撐,通過自組織的柔性制造系統(tǒng),實現(xiàn)高效的個性化生產(chǎn)的目標。5G不僅僅是一種通訊技術(shù),更是云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)落地的核心基礎(chǔ)設(shè)施,而綜上新興技術(shù)的落地,也將在制造業(yè)引發(fā)一系列創(chuàng)新應(yīng)用,“5G+智能制造”將開啟制造業(yè)未來發(fā)展新篇章。