5G工業(yè)時(shí)代來(lái)臨
發(fā)布日期：2021-05-29 14:22:34來(lái)源：未知瀏覽次數(shù)：
20年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP官宣了5G R16標(biāo)準(zhǔn)的凍結(jié)，其中一個(gè)核心亮點(diǎn)是對(duì)超可靠低時(shí)延通信（URLLC）做了全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)支持，這標(biāo)志著“工業(yè)5G時(shí)代”的大幕正式拉開(kāi)。
5G和工業(yè)的相遇可謂是“天作之合”。一方面，工廠里遍布的產(chǎn)線、設(shè)備和機(jī)器以及由此產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)為5G的落地提供了天然的土壤；另一方面，5G獨(dú)有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)也成為緩解傳統(tǒng)制造業(yè)痛點(diǎn)的靈丹妙藥。
5G的“易部署”，消除了舊工廠升級(jí)改造過(guò)程中的重重障礙，讓工程實(shí)施變得更加容易；5G的“低時(shí)延”，讓重要數(shù)據(jù)可以及時(shí)回傳，保證關(guān)鍵業(yè)務(wù)的連續(xù)性；5G的“高可靠”，讓機(jī)器設(shè)備因通信干擾造成的“失聯(lián)”現(xiàn)象將不復(fù)存在；5G的“大帶寬”，使得視頻數(shù)據(jù)可以被上傳到云端進(jìn)行統(tǒng)一的處理；5G的“廣連接”，使得成百上千臺(tái)設(shè)備都可以實(shí)現(xiàn)一張網(wǎng)的全覆蓋……當(dāng)前，越來(lái)越多的5G創(chuàng)新應(yīng)用和成功商業(yè)實(shí)踐已經(jīng)在工廠里落地生根，助力制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)成本的節(jié)約和效率的提升。
5G助力智慧工廠全覆蓋
國(guó)內(nèi)某大型汽車配件制造商是一家制造企業(yè)，近些年正遭遇全球競(jìng)爭(zhēng)加劇等挑戰(zhàn)，期待能在降本提效和精益化管理方面更進(jìn)一步。
在該制造商工廠的熔煉區(qū)、壓鑄區(qū)、初加工區(qū)及機(jī)加工區(qū)域，分布有上百臺(tái)MES工控終端、手持終端、PDA和工業(yè)iPad，管理者需要采集終端數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。然而，由于其工廠廠區(qū)面積大、環(huán)境復(fù)雜，導(dǎo)致有線部署十分困難。
過(guò)去，該制造商曾采用過(guò)WiFi組網(wǎng)的方案，顯然存在許多問(wèn)題：首先，一個(gè)工廠需要安裝30多臺(tái)路由器，兩臺(tái)路由器切換區(qū)域容易發(fā)生信號(hào)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，而制造商現(xiàn)有的生產(chǎn)對(duì)穩(wěn)定性要求極高，WiFi組網(wǎng)在時(shí)延及可靠性上無(wú)法滿足實(shí)際生產(chǎn)需求；其二，該工廠里同時(shí)聯(lián)網(wǎng)的終端多達(dá)上千臺(tái)，每秒鐘的計(jì)算量、交互量高達(dá)數(shù)百條，客戶時(shí)常會(huì)因網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題造成的數(shù)據(jù)采集中斷而感到困擾；最后，基于WiFi的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也不具備邊緣能力，一些需要配合邊緣計(jì)算才能完成的潛在故障分析工作無(wú)法勝任。
針對(duì)于此，拓野智能為其提供了5G轉(zhuǎn)WiFi Mesh的智慧工廠解決方案，實(shí)現(xiàn)了對(duì)“有線﹢WiFi”網(wǎng)絡(luò)的整體替代和低成本改造。該解決方案通過(guò)部署拓野智能5G工業(yè)CPE作為無(wú)線組網(wǎng)的關(guān)鍵主節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)（強(qiáng)AP），CPE內(nèi)置基于高通驍龍X55平臺(tái)的廣和通FM150 5G模組，實(shí)現(xiàn)了5G無(wú)線Mesh組網(wǎng)，WiFi Mesh則使用多個(gè)組合設(shè)備形成一張樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò)，覆蓋全廠。
方案實(shí)施后，拓野智能為該制造商節(jié)約了上百個(gè)熱點(diǎn)以及車間內(nèi)數(shù)十余公里網(wǎng)線的鋪設(shè)。由于沒(méi)有了線纜的“牽絆”，制造商的生產(chǎn)線可以根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)整，為工廠的柔性制造提供支撐，更容易滿足市場(chǎng)各類個(gè)性化定制的需求。同時(shí)，拓野智能5G工業(yè)CPE支持本地?cái)?shù)據(jù)處理和分析，可擴(kuò)展部署5G邊緣計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)切片，實(shí)現(xiàn)設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)、智能巡檢等5G智造場(chǎng)景的應(yīng)用。
5G的“大帶寬”支撐了“AR人機(jī)交互系統(tǒng)”、“實(shí)時(shí)視頻空間指揮系統(tǒng)”等創(chuàng)新應(yīng)用，為客戶的日常運(yùn)維和管理提供助力；5G的邊緣計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)切片則能保障數(shù)據(jù)不出園區(qū)，讓數(shù)字化工廠的數(shù)據(jù)安全性沒(méi)有后顧之憂。得益于此，該制造商能夠快速響應(yīng)和處置各類網(wǎng)絡(luò)異常，設(shè)備平均利用率整體提高，全流程費(fèi)時(shí)縮減6倍。
5G機(jī)器人顛覆工廠傳統(tǒng)運(yùn)維
隨著工廠里線纜的消失，原本束手手腳的機(jī)器人們也重獲自由。基于5G可靠性網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)覆蓋，機(jī)器人可以按需到達(dá)工廠里的各個(gè)地點(diǎn)，這將給工廠的生產(chǎn)運(yùn)維模式帶來(lái)極大的想象空間。
例如，在某國(guó)際領(lǐng)先的汽車主機(jī)廠乘用車生產(chǎn)制造基地的總裝車間里，每小時(shí)都有數(shù)十輛新車下線，產(chǎn)線要求每天停機(jī)時(shí)長(zhǎng)不能超過(guò)兩分鐘，這就對(duì)整條流水線的運(yùn)維水平提出了極高的要求。
為了保證高效的運(yùn)維，供應(yīng)商會(huì)將非生產(chǎn)型零件的備品備件提前存放在車間旁邊的倉(cāng)庫(kù)里，每當(dāng)需要檢修或者更換的時(shí)候，運(yùn)維人員便會(huì)在機(jī)器人的輔助下將替換件搬運(yùn)到目的地，完成相應(yīng)的維保工作。傳統(tǒng)的工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人遵循巡線導(dǎo)航的模式來(lái)搬運(yùn)重物，但由于其行進(jìn)路線是固定的，一旦需要更改會(huì)涉及整條流水線上配套設(shè)備的同步變更，成本很高。同時(shí)，傳統(tǒng)的機(jī)器人作業(yè)采用人機(jī)分離的模式，即機(jī)器人運(yùn)行的區(qū)域工人不能隨意進(jìn)出，從而會(huì)浪費(fèi)很多的空間。
深圳市拓野智能股份有限公司基于機(jī)器人平臺(tái)開(kāi)發(fā)研制的5G工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人則是對(duì)傳統(tǒng)模式的顛覆。其搭載了拓野智能模組，集成高通驍龍5G調(diào)制解調(diào)器-射頻系統(tǒng)，支持5G Sub-6 GHz和毫米波頻段和獨(dú)立及非獨(dú)立組網(wǎng)模式，并兼容4G/3G網(wǎng)絡(luò)，支持GPS/GLONASS /北斗/伽利略/ QZSS衛(wèi)星定位，在簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的同時(shí)提供了更快、更準(zhǔn)確和更可靠的定位能力。
該款5G工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人具有5G傳輸、自主導(dǎo)航、避障、物體識(shí)別等功能，能夠有效提高生產(chǎn)效率并保障車間內(nèi)人工的安全。在5G技術(shù)的加持下——第一，機(jī)器人可以在覆蓋全廠的網(wǎng)絡(luò)里自由行動(dòng)，不會(huì)出現(xiàn)WiFi組網(wǎng)模式下因跨熱點(diǎn)切換而出現(xiàn)的短暫脫網(wǎng)情況；第二，機(jī)器人上加裝的攝像頭所收集的視頻流數(shù)據(jù)可以直接被拉到邊緣側(cè)或云端進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程駕駛和操控；第三，5G的大連接特性還可以容納越來(lái)越多的無(wú)線設(shè)備接入同一張網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)彼此之間的互操作性。
未來(lái)，這款機(jī)器人甚至可以和工人們的工作空間合而為一，機(jī)器人實(shí)時(shí)跟隨人的動(dòng)作進(jìn)行搬運(yùn)操作，從而大大優(yōu)化流水線的空間布置，實(shí)現(xiàn)成本的節(jié)約。
