智能制造場景的5G 應用展望

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一、基于5G 的智能制造新模式

（一）個性化生產

隨著社會經濟水平的不斷提升，消費者對產品的需要逐漸由功能性需求變化為了個性化需求，不僅要滿足基本的功能需求，還要滿足客戶個人對于顏色、造型、材質等方面的個性化的需求，在傳統的批量規?；a模式下是無法不增加生產成本的情況下實現個性化生產的，隨著信息技術的不斷發展，傳統的單一生產線逐步向柔性生產線轉變，5G 技術的出現有效的解決了供應鏈客戶端信息傳遞和生產線上信息傳遞的網絡延時問題。在產業供應鏈的生產環節，柔性生產對生產線上各智能設備的靈活性與差異化業務處理能力的要求較低，5G 技術帶來的網絡傳輸能力的升級，助推了柔性生產的迅速推廣。

生產工廠使用 5G 技術后，大幅降低生產設備之間線纜成本的同時，充分利用 5G可靠網絡的連續覆蓋能力，使工業機器人等智能設備在生產區域中移動不受限，根據需求到達各個地點，在不同的生產場景中進行連續生產和操作內容的順利切換。大型生產工廠中，不同的工作場景對網絡傳遞的具體要求不同，其中，高精度加工環節對信息傳遞的時延要求很高，關鍵性的生產任務必須確保網絡的穩定性、可靠性、大流量數據的即時傳遞與處理[1]。5G 技術采用端到端的切片技術實現同一核心網中提供不同質量的服務，根據需求靈活分配調整，如各生產設備生產數據的上報就被設為最高優先級的業務等級。

（二）優化資源配置

5G 網絡利用了網絡切片為制造場景提供了合理的解決方案，降低能源消耗的同時也提高了生產效率，并簡化了操作流程，智能工廠也是重要的發展趨勢。

5G 網絡切片可以實現網絡資源的合理分配，以滿足不同生產情景下的網絡需求，工作場景不同對于網絡覆蓋、移動性、時延與連接密度等有不同的要求。因此，5G 網絡對于資源配置的靈活性的要求也提高了。

網絡切片在創建的當中，應當將基礎資源設施合理分配，其中包含了資源接入與資源傳輸以及云資源，并且每個不同的資源也有自身特有的管理特征。利用5G 網絡切片的管理功能，可以達到客戶的差異化需求，同時也實現了設施資源的合理化利。因為不同資源有其特與的獨立特性，不同資源也可以利用網絡切片的有效管理實現相互協調與配合管理。

（三）遠程維護

設備的維護在當前制造業服務化轉型發展的產業發展模式下尤為重要，特別是大型制造企業的供應鏈的整條鏈條上經常涉及跨工廠、跨區域的生產設備和用戶產品維護的問題。5G 網絡技術大帶寬、高速率、低時延的技術特點可以大幅提升維護效率和應用范圍，降低運維成本。在應用 5G 網絡技術的環境下，當無人工廠中某設備發生故障時，無人工廠中值守的工業機器人會第一時間作出判斷，對于工業機器人能夠解決的故障，它會第一時間前往排除故障，而工業機器人不能解決的故障則會第一時間上報到對應級別的管理者，此時，管理人員無論在任何地方，都可以通過工業互聯網平臺遠程控制工廠內的機器人或者指導現場維護工人進行故障修復[3]。5G 網絡技術使得人和設備在處理復雜工作場景沒有網絡帶寬和延時的限制，即使在需要多人共同協作維護的工作情況下，不同地方的專家可以同時通過 V R 等遠程維護設備共同診斷設備故障。5G的超大流量可以滿足遠程維護設備的海量交互數據的傳輸需求，同時，借助工業互聯網平臺，所有相關的工業大數據和相關知識經驗都存儲在工業互聯網平臺上，在遠程維護時，人和工業機器人可以借助工業互聯網平臺上存儲的海量知識與經驗進行故障分析與修復。

二、5G 在智能制造場景的具體應用

（一）5G 智慧港口

5G 具備低延時、高可靠和大帶寬的技術特點與港口的業務需求匹配度高，使其應用于港口生產控制成為可能。在5G 智慧港口，無人駕駛集卡可通過5G 網絡實現遠程視頻回傳、遠程遙控駕駛、車路協同等應用；在堆場內通過5G 高精度定位、北斗等混合定位技術實現車輛厘米級的精準?？慷ㄎ缓图b箱精確位置管理。同時，可以通過5G 網絡將港口環境、能源等多種檢測終端數據回傳MEC 和港口云，實現港口本地化物聯網監管。5G 技術與港口實際業務應用相結合，對現有港口進行自動化改造升級，實現港口作業流程的全方位高效監管，大幅度減少人力成本，降低碼頭安全事故[4]。

（二）5G 的智慧工廠

5G 智慧工廠降低了生產線的人力干預，有效提升了生產線的可控性，智慧工廠的重點在于利用信息化技術，增強了企業各部門之間的溝通交流，從而完成了從設計環節到生產線與銷售環節之間溝通與聯系，從而整合并優化資源，從而有效提升了產品的整體質量與生產效率。

（三）基于5G 的工業AR/VR

工業AR/VR 可以用于監控流程和生產流程、生產任務分步指引以及可視化作業/運維及遠程協助等場景，對于網絡性能有著極高的要求，這就使得 5G 與AR/VR 的結合成為必然。

三、結束語

綜上所述，隨著現代化制造技術與信息通信技術的密切融合，世界各國正積極開展以智能制造為核心的工業變革，我國也在加快各行業的智能制造發展進程。在制造業及信息通信技術深度融合發展的背景下，5G將會在智能制造中發揮更多的作用，并體現在企業的研發、生產、質量檢測及設備運維等多個領域，幫助企業提高材料直通率和產品合格率，縮短了研發的周期，進而提高了生產效率，從而減少了綜合成本，并促進企業市場競爭力的提升。