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當手機5G遇上智能制造會發生什么化學反應


近年來,幾乎沒有什么制造業趨勢能像工業4.0那樣令人矚目,這場由數據驅動的工業革命有望使工廠成為一個更安全,更高效的地方,但是今天的技術無法實現這一目標。盡管當前連接的工廠有了顯著的進步,但制造業需要更好的蜂窩連接才能充分體驗工業4.0。

全世界有超過500億個IoT設備,如今的連接很快就會不足。制造商已經可以將許多物聯網技術集成到他們的設施中,但是現代連接可能無法支持更大的繁忙網絡。這就是5G IoT的來歷。

5G將把物聯網提升到新的水平。此升級對制造商特別有利。以下是這些新網絡將如何徹底改變工業4.0的詳細信息。

接線連接的缺點

有些人可能會反對5G網絡的興起。畢竟,美國需要八倍的基礎設施來支持這些新連接,這似乎給我們帶來了很大的不便。當硬連線連接已經提供了這樣的速度和可靠性時,為什么要為工業4.0切換到蜂窩網絡?

盡管固定連接確實具有無線連接的一些優點,但它們也有缺點。在人和機器不斷移動的工廠中,物理電線會帶來問題。有人可以輕松拔出以太網電纜,從而危及任何依靠它的關鍵任務操作。

硬連線的連接性也限制了靈活性,這是許多設施已經多余的問題。如果工廠需要重組或調整其運營,則需要花費時間才能花錢。由于許多新技術僅支持無線連接,因此堅持使用有線系統可能會將工具限制在舊版工具上。

物理連接雖然可靠,但不適合制造商。無線連接是必需的,而5G提供了工業IoT所需的那種無線網絡。

5G如何改善蜂窩連接

通過以太網連接無線的優勢顯而易見,但是為什么5G必不可少?第五代蜂窩網絡以三種主要方式使IoT受益:速度,延遲和帶寬。這些都隨著5G的提高而提高,并且對于IIoT的正常運行至關重要。

專家預計5G至少要比當今的4G LTE連接快10倍。有人甚至預測它會快100倍。如此巨大的速度提高,幾乎可以在線運行任何操作。

由于延遲接近零,因此這些連接對于處理關鍵任務工作負載也將更加可靠。許多公司可能會擔心將某些功能轉移到云上,因為擔心當前網絡會中斷。5G不再讓他們擔心。

最后,大量的物聯網設備需要相當大的帶寬。這是當今采用IIoT的最主要障礙之一,但是對于支持5G的IoT而言,這并不是問題。 

萬物互聯

帶寬升級是5G在制造中立即顯而易見的優勢之一。由于它可以在同一區域支持更多設備,因此制造商可以大規模實施物聯網設備。該行業可能會從物聯網轉移到萬物互聯(IoE)。

在IoE中,一切(包括流程,有時甚至是人員)都在線,而不是一些物理設備。想象一下一個工廠,每個機器,產品,實用程序和功能都可以在單個網絡上進行通信。如果不提高5G的帶寬,這種級別的連接將是不可能的。

如果物聯網使制造效率更高,那么物聯網將對其進行革新。從某種意義上說,工廠中的所有東西都已經連接在一起,因為某一時刻的錯誤會破壞整個過程。IoE將使設施能夠在中斷發生之前發現并應對這些錯誤。

預測性維護

IIoT最有希望的好處之一就是能夠執行預測性維護。傳感器可以在需要注意時進行通信,而不是在機械損壞時對其進行修理。在當今的網絡中,這種做法是可行的,但是5G實際上可以在設施中的每臺機器上啟用它。

即使是定期的維護計劃對于機器的運行狀況也不總是最佳的。太多的因素會影響系統的狀況,即使按計劃進行維護也很頻繁(即使頻繁)。持續監視和分析是最好的解決方案,但是在幾臺設備上運行這些傳感器會占用大量帶寬。

在5G網絡上,帶寬不是問題,因此制造商可以使用廣泛的預測性維護而不必擔心。由于這可以使機器每年增加10到15天的可用性,因此可以大大提高生產率。僅此應用程序一項的節省就可以彌補5G基礎架構的成本。

遠程監控和服務

機器中的傳感器并不是5G可以改善的唯一監控和維護部分。在蜂窩網絡上,工作人員無論身在何處都可以查看監視數據。這種可訪問性不僅方便,而且可以節省時間,否則工人將花費時間步行到每臺機器上進行檢查。

遠程監控也不僅僅適用于機器維護。數據分析是當今許多業務實踐的基石,能夠遠程進行分析使數據驅動的流程更加靈活。公司可以向投資者顯示實時數據,在大樓外時與分析師共享信息,等等。

工人不僅可以遠程查看數據,還可以對數據進行操作。5G IoT設備可以進行故障排除,甚至可以進行基本維修,而無需工人在場。利用這些優勢,制造商可以使服務變得更加高效,從而減少停機時間并節省資金。

自動導引車

由于其速度,帶寬和低延遲,城市中的5G網絡最終可以使無人駕駛汽車成為現實。制造商可以在市政當局之前利用此優勢,從而在其設施中啟用更多的自動引導車(AGV)。一些工廠已經在使用AGV,但是Wi-Fi不能支持太多,限制了它們的用途。

在制造設施中使用5G,將有可能運行整個AGV車隊。撇開數字來看,這些車輛的等待時間越短,越好,因為任何網絡中斷都可能阻礙其導航。如果要與人們一起安全地工作,他們需要一個可靠的網絡。

盡管AGV具有效率和安全性優勢,但在制造業中并沒有獲得很高的采用率。截至2018年,非制造環境部署的AGV數量是制造商的12倍以上。5G網絡的興起可使這些技術適用于更多設施。

操作靈活性

對于制造商來說,靈活性變得越來越重要,但是從歷史上看,該行業是不靈活的。當今市場期望按需提供個性化服務和產品,這要求制造商迅速適應變化。由于蜂窩連接可實現進一步的自動化,因此,由于效率更高,因此可帶來更大的靈活性。

自動化要比5G提前幾十年,但是5G使其更加可靠和高效。它在維護,通信和可訪問性方面的優勢使制造商可以有效地使用更多的機器人。結果,設施可以轉向更按需的模型,從而減少內部庫存,從而實現靈活性。

在沒有庫存的情況下,設施可以在不造成太大干擾的情況下調整其運營,這在當今的數字世界中至關重要。由于5G還允許制造商在無線網絡上運行所有機器,因此他們可以更快地發布更新。如今,眾所周知,自動化機械已經不靈活,但是5G的連接優勢可能會改變這一現狀。

5G實現并改善工業4.0

盡管缺少5G網絡,但已經朝著工業4.0過渡。但是,如果沒有這些新的蜂窩連接,制造商將無法充分發揮工業4.0的潛力。當今的系統太慢,不可靠,并且無法處理制造商所需的IoT設備規模。

制造業中的5G將幫助該行業超越物聯網并進入IoE。當工廠中的所有設備都可以在單個網絡上運行并可靠地運行時,制造商將變得更加安全,高效和盈利。5G IoT將幫助該行業滿足現代世界的需求。

廣泛的5G網絡距離成為現實還差幾年。當它們可用時,它們可能會徹底改變制造業。


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