5G工業時代來臨
發布日期：2021-11-04 17:08:00來源：未知瀏覽次數：
20年國際標準組織3GPP官宣了5G R16標準的凍結，其中一個核心亮點是對超可靠低時延通信（URLLC）做了全球統一的標準支持，這標志著“工業5G時代”的大幕正式拉開。
5G和工業的相遇可謂是“天作之合”。一方面，工廠里遍布的產線、設備和機器以及由此產生的海量數據為5G的落地提供了天然的土壤；另一方面，5G獨有的技術優勢也成為緩解傳統制造業痛點的靈丹妙藥。
5G的“易部署”，消除了舊工廠升級改造過程中的重重障礙，讓工程實施變得更加容易；5G的“低時延”，讓重要數據可以及時回傳，保證關鍵業務的連續性；5G的“高可靠”，讓機器設備因通信干擾造成的“失聯”現象將不復存在；5G的“大帶寬”，使得視頻數據可以被上傳到云端進行統一的處理；5G的“廣連接”，使得成百上千臺設備都可以實現一張網的全覆蓋……當前，越來越多的5G創新應用和成功商業實踐已經在工廠里落地生根，助力制造企業實現成本的節約和效率的提升。
5G助力智慧工廠全覆蓋
國內某大型汽車配件制造商是一家制造企業，近些年正遭遇全球競爭加劇等挑戰，期待能在降本提效和精益化管理方面更進一步。
在該制造商工廠的熔煉區、壓鑄區、初加工區及機加工區域，分布有上百臺MES工控終端、手持終端、PDA和工業iPad，管理者需要采集終端數據以實現對設備狀態的遠程監控。然而，由于其工廠廠區面積大、環境復雜，導致有線部署十分困難。
過去，該制造商曾采用過WiFi組網的方案，顯然存在許多問題：首先，一個工廠需要安裝30多臺路由器，兩臺路由器切換區域容易發生信號不穩定的現象，而制造商現有的生產對穩定性要求極高，WiFi組網在時延及可靠性上無法滿足實際生產需求；其二，該工廠里同時聯網的終端多達上千臺，每秒鐘的計算量、交互量高達數百條，客戶時常會因網絡問題造成的數據采集中斷而感到困擾；最后，基于WiFi的網絡環境也不具備邊緣能力，一些需要配合邊緣計算才能完成的潛在故障分析工作無法勝任。
針對于此，拓野智能為其提供了5G轉WiFi Mesh的智慧工廠解決方案，實現了對“有線﹢WiFi”網絡的整體替代和低成本改造。該解決方案通過部署拓野智能5G工業CPE作為無線組網的關鍵主節點和子節點（強AP），CPE內置基于高通驍龍X55平臺的廣和通FM150 5G模組，實現了5G無線Mesh組網，WiFi Mesh則使用多個組合設備形成一張樹狀網絡，覆蓋全廠。
方案實施后，拓野智能為該制造商節約了上百個熱點以及車間內數十余公里網線的鋪設。由于沒有了線纜的“牽絆”，制造商的生產線可以根據需要隨時調整，為工廠的柔性制造提供支撐，更容易滿足市場各類個性化定制的需求。同時，拓野智能5G工業CPE支持本地數據處理和分析，可擴展部署5G邊緣計算和網絡切片，實現設備預測性維護、智能巡檢等5G智造場景的應用。
5G的“大帶寬”支撐了“AR人機交互系統”、“實時視頻空間指揮系統”等創新應用，為客戶的日常運維和管理提供助力；5G的邊緣計算和網絡切片則能保障數據不出園區，讓數字化工廠的數據安全性沒有后顧之憂。得益于此，該制造商能夠快速響應和處置各類網絡異常，設備平均利用率整體提高，全流程費時縮減6倍。
5G機器人顛覆工廠傳統運維
隨著工廠里線纜的消失，原本束手手腳的機器人們也重獲自由。基于5G可靠性網絡的連續覆蓋，機器人可以按需到達工廠里的各個地點，這將給工廠的生產運維模式帶來極大的想象空間。
例如，在某國際領先的汽車主機廠乘用車生產制造基地的總裝車間里，每小時都有數十輛新車下線，產線要求每天停機時長不能超過兩分鐘，這就對整條流水線的運維水平提出了極高的要求。
為了保證高效的運維，供應商會將非生產型零件的備品備件提前存放在車間旁邊的倉庫里，每當需要檢修或者更換的時候，運維人員便會在機器人的輔助下將替換件搬運到目的地，完成相應的維保工作。傳統的工業搬運機器人遵循巡線導航的模式來搬運重物，但由于其行進路線是固定的，一旦需要更改會涉及整條流水線上配套設備的同步變更，成本很高。同時，傳統的機器人作業采用人機分離的模式，即機器人運行的區域工人不能隨意進出，從而會浪費很多的空間。
深圳市拓野智能股份有限公司基于機器人平臺開發研制的5G工業搬運機器人則是對傳統模式的顛覆。其搭載了拓野智能模組，集成高通驍龍5G調制解調器-射頻系統，支持5G Sub-6 GHz和毫米波頻段和獨立及非獨立組網模式，并兼容4G/3G網絡，支持GPS/GLONASS /北斗/伽利略/ QZSS衛星定位，在簡化產品設計的同時提供了更快、更準確和更可靠的定位能力。
該款5G工業搬運機器人具有5G傳輸、自主導航、避障、物體識別等功能，能夠有效提高生產效率并保障車間內人工的安全。在5G技術的加持下——第一，機器人可以在覆蓋全廠的網絡里自由行動，不會出現WiFi組網模式下因跨熱點切換而出現的短暫脫網情況；第二，機器人上加裝的攝像頭所收集的視頻流數據可以直接被拉到邊緣側或云端進行實時分析，實現遠程駕駛和操控；第三，5G的大連接特性還可以容納越來越多的無線設備接入同一張網絡，增強彼此之間的互操作性。
未來，這款機器人甚至可以和工人們的工作空間合而為一，機器人實時跟隨人的動作進行搬運操作，從而大大優化流水線的空間布置，實現成本的節約。
