5G如何提高智能制造生產(chǎn)力

第四次工業(yè)革命（4IR）所依賴的技術大多已經(jīng)完備 —— 至少從理論角度而言。先進的機器人技術和3D打印、人工智能（AI）和機器學習、高級傳感器和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、云計算、虛擬和增強現(xiàn)實、先進數(shù)據(jù)分析 —— 這些技術無論是應用于供應鏈、生產(chǎn)過程還是提供給客戶的產(chǎn)品和服務，大多數(shù)制造企業(yè)都認同這些技術的價值，但目前卻很少有企業(yè)在整個運營過程中押下重注來部署這些技術。

普華永道與美國制造業(yè)協(xié)會在2019年的研究表明，超過半數(shù)的制造商僅處于嘗試新興技術的起步階段，有的甚至遠未啟動。如今，超高速、超靈活的5G無線通信技術已經(jīng)在全球各地開始應用。5G技術將會帶來高度可靠、幾乎瞬時的數(shù)據(jù)連接 —— 這是支持智能工廠、互聯(lián)供應鏈和物聯(lián)網(wǎng)賦能產(chǎn)品等愿景的關鍵組成。

5G也許無法立即提升4IR的內(nèi)在生產(chǎn)力，但無論哪個制造商都無法忽視它的潛力，在不久的將來，5G將助力工廠實現(xiàn)許多新技術和新流程的應用。

暢想智能制造

現(xiàn)代工廠已然是一個高度復雜的環(huán)境。即便不是現(xiàn)實情況，4IR有望推動各種組織在制造業(yè)實現(xiàn)全方位的數(shù)字化。先進的機器和機器人裝載了大量傳感器，這些傳感器與云端的高性能分析引擎相連接，完成對設備性能的評估，管理生產(chǎn)計劃，保證供給并安排工廠內(nèi)的各項活動。

想象一下5G網(wǎng)絡是如何改造工廠的：5G的網(wǎng)速高達10Gbps，遠超wi-fi，而且其接近于零的延遲將會減少人們先前對于無線協(xié)議的速度和可靠性方面的擔憂。

擺脫了有線網(wǎng)絡，5G將帶來更高的靈活性，支持高速的制造環(huán)境。與有線網(wǎng)絡或以前的無線設備相比，部署了5G網(wǎng)絡的工廠可以將更多傳感器納入網(wǎng)絡連接，最終實現(xiàn)萬物互聯(lián)。

5G如何提高生產(chǎn)力以下方面最有潛力實現(xiàn)優(yōu)化：

生產(chǎn)優(yōu)化。實時獲取設備、庫存和生產(chǎn)的數(shù)據(jù)，使企業(yè)可以詳細地分析生產(chǎn)模式。根據(jù)這些信息，企業(yè)就可以確定工廠生產(chǎn)活動的正確順序，使流程最優(yōu)化，同時有助于提高生產(chǎn)周期的流暢性，減少浪費。

模塊化工廠。5G的大密度、高速度、高帶寬和低延時將帶來相當大的靈活性。制造工具和機器人得以迅速反復利用，提高了效率，從而創(chuàng)造一個能夠實現(xiàn)大規(guī)模定制和按需生產(chǎn)的環(huán)境。

企業(yè)連通性。5G有助于工廠的基礎設施、運營技術和資源與企業(yè)IT系統(tǒng)的整合，優(yōu)化工廠生產(chǎn)流程并實現(xiàn)遠程控制。

人機界面。5G的高速度和大密度可以為員工提供移動數(shù)據(jù)和可視化解決方案的手段，例如平板電腦和增強現(xiàn)實裝備，讓員工能與機器和產(chǎn)品進行可視化交互，從而將他們從固定的計算機終端解放出來。

供應鏈整合。隨著供應鏈透明度的提高，5G網(wǎng)絡集成到工廠生產(chǎn)工具中可以保證快速、自動地補充零部件和供應物資，從而最大限度地減少生產(chǎn)延遲，提高效率。

預防性維護。密集的傳感器陣列能幫助企業(yè)即時監(jiān)控生產(chǎn)設備的狀態(tài)，反過來也使企業(yè)可以根據(jù)需要對設備進行定期維護，在問題出現(xiàn)前預測非定期維護的需求，也有助于綜合設備供應商實施遠程診斷。

安全。各種傳感器的應用和5G接近瞬時的響應時間，將營造十分安全的制造環(huán)境，現(xiàn)場所需的員工更少，緊急關閉信號響應更靈敏。

以一家生產(chǎn)噴氣發(fā)動機金屬葉盤的德國制造商的經(jīng)驗為例。制造葉盤的過程漫長而復雜，導致次品率高達25%，而且在產(chǎn)品完工之前無法識別出有問題的葉盤。安裝能夠實時檢測潛在故障的傳感器，并利用5G網(wǎng)絡將它們連接起來后，制造商就能夠在故障發(fā)生之前停止機器。結果是：次品率顯著下降，葉盤的單個平均生產(chǎn)成本節(jié)省了數(shù)千歐元。

編輯：hfy