从工业制造领域,到百姓日常生活,从上珠峰,到下矿井,5G深度融入社会生活,成为拉动新一轮经济增长的重要引擎。
根据工业和信息化部统计显示,截至2021年底,我国累计建成并开通5G基站142.5万个。目前,5G基站总量占全球60%以上,5G网络已覆盖所有地级市城区、超过98%的县城城区和80%的乡镇镇区。我国每万人拥有5G基站数已达到10.1个。
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面对蓬勃发展的5G,如何面对数字化转型加速下的网络新挑战?如何利用5G等新技术来进行更深入的智能化升级而获得未来竞争优势?已经成为众多制造企业布局未来的重点。
智能制造和互联网+等新技术已成为工业制造业的热门话题。它们可能在专业领域很容易被理解,但对普通人来说,也许就只知其字不知其意了。那么,什么是智能制造?
智能制造是近年来工业发展面临的一个新课题。其主要作用是将互联网技术和思维模式引入我们的日常运营管理,实现生产和运营的自动化和智能化。同时在我们的日常工作和生活中,始终生成大量信息和数据,工业大数据可以通过专业云技术的处理,分析和共享实现产品的智能化生产。
简而言之,智能制造具有以下特征:以智能工厂为载体,以关键制造环节的智能化为核心,以端到端数据流为基础,以通信网络为基础支撑。通过自组织的柔性制造系统,实现高效的个性化生产的目标。
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以汽车生产线为例,智能制造柔性生产过程中,定制化车辆通过云化的智能信息物理系统的调度,在动态生产线上自主移动,完成生产步骤。
动态产线可按需组合以满足不同车型和配置的需要,实现车辆定制化的生产,并且产线智能生产将大大缩短定制化周期,同时也极大减少了汽车厂商的库存以及资金占用,降低了生产成本。而传统顺序生产的汽车产线在灵活度上很难满足高度定制化的需求,并且定制化生产周期更长。
作为新一代移动通信技术,5g技术切合了传统制造企业智能制造转型对无线网络的应用需求,能满足工业环境下设备互联和远程交互应用需求。在物联网、工业自动化控制、物流追踪、工业ar、云化机器人等工业应用领域,5g技术起着支撑作用。
随着工厂智能化转型的推进,物联网作为连接人、机器和设备的关键支撑技术正受到企业的高度关注。这种需求在推动物联网应用落地的同时,也极大的刺激了5g技术的发展。
这是制造工厂中最基础的应用,核心是闭环控制系统。5g可提供极低时延长、高可靠、海量连接的网络,使得闭环控制应用通过无线网络连接成为可能。
从仓库管理到物流配送均需要广覆盖、深覆盖、低功耗、大连接、低成本的连接技术。此外,虚拟工厂的端到端整合跨越产品的整个生命周期,要连接分布广泛的已售出的商品,也需要低功耗、低成本和广覆盖的网络,企业内部或企业之间的横向集成也需要无所不在的网络,5g网络能很好的满足这类需求。
在智能工厂生产过程中,人发挥更重要的作用。由于未来工厂具有高度的灵活性和多功能性,这对工厂车间工作人员有更高的要求。为快速满足新任务和生产活动的需求,增强现实ar将发挥很关键作用,在智能制造过程中可用于控流程和生产流程等场景。
在智能制造生产场景中,需要机器人有自组织和协同的能力来满足柔性生产,这就带来了机器人对云化的需求。5G网络是云化机器人理想的通信网络,是使能云化机器人的关键。
作为当前新一轮产业变革的核心驱动和战略焦点,智能制造是基于物联网、互联网、大数据、云计算等新一代信息技术,制造业是创新驱动发展的主战场,发展智能制造是扭转制造业低质低效,实现新旧动能转换的关键所在。
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不同于消费领域,工业制造对可靠性和稳定性的要求更高,在当前信息化革命愈演愈烈的背景下,机器设备、人和产品等制造元素不再是独立的个体,它们通过工业互联网紧密联系在一起,实现更协调和高效的制造系统。
5G技术应用在大型企业的生产场景中,如跨工厂、跨地域设备维护,远程问题定位等,可以提升运行、维护效率,降低成本。在未来,工厂中每个物体都是一个有唯一IP的终端,使生产环节的原材料都具有“信息”属性,人也变成了具有自己IP的终端,人和工业机器人进入整个生产环节中,和带有唯一IP的原料、设备、产品进行信息交互。工业机器人在管理工厂的同时,人在千里之外也可以第一时间接收到实时信息跟进,并进行交互操作。
随着工业互联网的发展,越来越多的车间设备开始接入工厂内网,有线网络难以满足,对工厂内网的灵活性和带宽要求越来越高。传统工厂有线网络可靠性带宽高,但是灵活性较差,无线网络灵活性较高,但是可靠性,覆盖范围,接入数量等都存在不足。兼具灵活性、高带宽和多终端接入特点的5G,成为承载工厂内设备接入和通信的新选择。
基于5G的大带宽低时延,通过 5G+AI+机器视觉能够观测微米级的目标;获得的信息量是全面且可追溯的,相关信息可以方便的集成和留存,从而改变整个质量检测的流程。区别于传统的人工观察, 视觉检测能够清晰的观测物料的表面缺陷,视觉检测包含更大的数据量、需要更快的传输速度,5G 能够完全解决视觉检测的传输问题。
5G 技术能够为智能工厂提供全云化网络平台。精密传感技术作用于不计其数的传感器,在极短时间内进行信息状态上报,大量工业级数据通过 5G 网络收集,庞大的数据库开始形成,工业机器人结合云计算的超级计算能力进行自主学习和精确判断,给出最佳解决方案,真正实现可视化的全透明工厂。
5G具有大宽带特点,有利于参数估计,可以为高精度测距提供支持,实现精准定位。5G 网络延时低的特点,可以使得物流各个环境都能够更加快速、直观、准确的获取相关的数据,物流运输、商品装检等数据能更为迅捷的达到用户端、管理端以及作业端。5G 高并发特性还可以在同一工段同一时间点由更多的 AGV 协同作业。
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面对当今世界的不确定性,推进数字化转型已成为了制造业高质量发展的必做题。5G作为制造企业推进数字化转型与智能制造的关键基础设施,随着新基建的大规模推进、《5G应用“扬帆”行动计划》的贯彻落实以及应用场景的大量落地,商用步伐必将全面加速,并推动更多企业迈向万物互联的智能制造新时代。
而有着十五年专项开发和实施经验的元工国际,作为助推中国制造业加速智能制造跨越的领军先锋,在5G赋能智能制造的道路上步伐坚定。相信未来元工国际将携手合作伙伴,帮助更多制造企业通过5G开创未来!