5G工厂一窥:未来的生产线是个什么样?

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至顶网网络安全频道 04月22日 编译:纵观历史长河,美国在制作业范畴一向具有微弱的立异体现。早在1913年,亨利·福特就凭借着全世界第一条主动化装配线为工业社会带来了新的转折点。时至今日,制作业在经济体系中仍扮演着至关重要的人物:依据美国劳工统计局发布的数据,制作职业在全美支撑着近1300万个作业岗位。

但跟着技能距离的持续扩展,加上不少作业岗位越来越难以找到适宜的人选,企业将不得不进一步进步主动化水平作为增加利润、进步出产力以及增强竞赛优势的仅有出路。ABI Research发布的研究陈述标明,当时没有进行数字化转型的安排现已在实质上落后于其他对手。

当下,全球健康危机的降临也给整个制作业带来了巨大应战以及难以预见的新需求。跟着COVID-19疫情的快速涣散,企业正面临着各式各样令人意想不到的商场改动与难题。很明显,制作业有必要进步功率、坚持灵敏,一起敏捷进步产能并支撑更多不同产品。而一旦中心职工无法正常上班,高度主动化的出产线就成了制作业所能依托的仅有处理计划。只要这样,整个职业才能在顶住危机压力的一起,持续坚持相对正常的运营产出。

由固网以太网以及传统无线传输体系树立的主动化衔接体系现已成为工厂环境中的固有组成部分。到目前为止,无线技能还不够快,无法支撑那些需求瞬时呼应且准确操作的机械作业。但是,现已开端逐渐遍及的5G网络有望代替贵重的固网线缆,帮忙设备脱节呆板的布线限制,终究让工厂的全体布局与灵活性跨过至新的高度。

终究,5G衔接支撑下的出产主动化体系将帮忙制作企业进步出产功率、下降运营本钱并进步潜在出资回报率。除此之外,5G技能还将有用改进零件质量的可追溯性,一起为出产流程带来更严厉的操控引导,确保工厂全面进步出产安全与产品质量,终究下降毛病机率、增强业务流程的牢靠性与可重复性。

5G运营怎么完成上述优势?

新式5G网络能够支撑三种适用于工业物联网(IIoT)场景的实践通讯类型,详细包含:

  • 增强型移动宽带,实质类似于咱们现已了解的4G网络,仅仅传输速度更快。
  • 大型机器类通讯(mMTC),适用于衔接很多传感器,且单一传感器本身所需求的带宽资源相对较低。
  • 超牢靠、低推迟通讯(URLLC),也是实在的游戏规则改动者——答应咱们对各类精度极高的时刻灵敏型操作进行长途与主动化操控。

其间每一种通讯类型,都有或许推翻乃至完全改动制作业链条中的一项或多项中心功用。

物流与仓储办理

或许有一天,运货货车将经过5G网络的引导前往工厂方位,即时上传准确的货品信息与送达时刻,确保及时将零件转移至出产线或经过5G操控的无人机归入库存操控体系。而在工厂或库房内部,企业能够运用能够彼此和谐并与出产线/调度部分坚持协同的主动引导车(AGV)进一步将必要的零部件运送至对应区域。

工厂主动化

跟着越来越多的设备开端接入厂区5G网络,不同设备在推迟、容量、吞吐量以及移动性等方面也将提出极具针对性的差异化要求。

在这方面,之前说到的5G网络低推迟优势将实在发挥作用。咱们能够想象一个完全脱节了繁琐线缆的未来,到时拼装机器人能够依照云端及网络边际软件的指示完成自在而准确的移动,一起监测仪器以搜集质量操控与剖析目标。传感器网络不只能够监控出产线上的制作流程,一起也能够盯梢遍布整个厂区的产品标签,并经过办理体系将标签与测试数据相关起来。而在本地方位上,部分流程有望完成自我调节才能,并进一步与其他流程相和谐以完善作业流程。

另一大值得等待的严重改变将发生在人机交互层面。协作机器人(「cobots」)旨在与人类职工同享作业空间,且始终坚持安全且严密的协作状况。前期协作机器人在保护人类职工的速度与举动方面往往存在很大限制,但5G技能支撑下的协作机器人将享受到极低推迟带来的强壮助力,实时监控传感器输出并优化本身协同行为。

在风险环境或许长途操控场景下,机器人能够呼应并调整操作人员在长距离之外下达的纤细调整指令,且将推迟操控在极低水平。

数字孪生模型指由软件为物理目标或体系生成的新模型,一起也是另一个极具未来含义的新式概念。此类模型,也将给制作业车间带来深远影响。跟着人工智能(AI)与5G技能的开展,数字仿真将把来自实在传感器与仿真传感器的信息结合起来,答应作业人员经过杂乱场景演习做出问题猜测。2018年,Gartner公司就将这项技能视为一项重要的战略性趋势,并说到经过由此带来的停机时刻减少与物联网财物优化,企业将借此节省数十亿美元的运营本钱。

长途操作

为了缓解COVID-19疫情的传达,职工们被逼长时刻停留在家中。这一根本实际,也给担任供给生活必需品与服务的制作/公共事业单位带来史无前例的巨大应战。

部分企业开端高度依赖于长途主动化软件,确保职工能够经过安全衔接(例如VPN衔接)从家中的笔记本电脑或移动设备处长途操作工业体系。尽管十多年以来,现场作业人员一向在运用长途软件执行使命,但居家环境无疑给这种运用方法带来了新的变数与冲击。

GE Digital发布陈述指出,以自来水公司为例,工厂傍边往往需求二十多位涣散在遍地的作业人员。但为了安全起见,实在担任现场使命处理的只要数人罢了。为了确保居家作业过程中水资源供给不受影响,GE方面为两万家公共事业单位及工厂供给为期90天的免费长途监控体系运用答应。

增强实际

未来,5G与AI也将共同为职工供给感同身受的作业体会,借此下降使命处理担负。例如,将模仿目标叠加在实在环境傍边能够改进训练作用、强化产品设计才能并引导操作人员更高效地处理仍需人为干涉的制作流程。

增强实际(AR)还能处理一系列长时刻困扰工厂的问题:帮忙发现导致操作功率低下的问题(例如糟糕的保护计划)、减少出产停机时刻并尽或许减少因机械毛病引发的额定本钱。

以近期事情为例,国际航空集团(IAG(与AR渠道供给商协作树立起名为Hangar 51的新项目,经过引进适用于飞机发动机的数字增强结构查看计划,对其旗下573架飞机进行保护与修补操作。该项目将代替现有(首要根据纸质资料)合规与训练流程,帮忙职工脱节学习过程中的全程录像需求,进而替企业节省很多时刻。

将能源消耗量操控在最低水平

在5G网络支撑下的工厂傍边,制作业也有时机进一步下降碳排放总量。经过对出产流程中的各个阶段进行监控,并据此确认最节能的处理计划,未来的制作流程将引进更严厉的操控行动、帮忙企业将能源消耗量操控在最低水平。

5G工厂,行将全面降临

制作业现已在5G立异方面获得喜人的发展。实践上,5G支撑工厂的第一批示例就源自5G基础设施制作范畴。爱立信公司在得克萨斯州路易斯维尔市最新建造的智能工厂现已于2020年3月出产出首款5G毫米波基站,并计划在本年之内完成出产线的全面运营。

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原文发布时刻:2020-04-22
本文作者:Forbes
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