5G工業(yè)時代來臨
發(fā)布日期：2021-11-04 17:08:00來源：未知瀏覽次數(shù)：
20年國際標準組織3GPP官宣了5G R16標準的凍結(jié)，其中一個核心亮點是對超可靠低時延通信（URLLC）做了全球統(tǒng)一的標準支持，這標志著“工業(yè)5G時代”的大幕正式拉開。
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、設備和機器以及由此產(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獨有的技術優(yōu)勢也成為緩解傳統(tǒng)制造業(yè)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(shù)據(jù)可以及時回傳，保證關鍵業(yè)務的連續(xù)性；5G的“高可靠”，讓機器設備因通信干擾造成的“失聯(lián)”現(xiàn)象將不復存在；5G的“大帶寬”，使得視頻數(shù)據(jù)可以被上傳到云端進行統(tǒng)一的處理；5G的“廣連接”，使得成百上千臺設備都可以實現(xiàn)一張網(wǎng)的全覆蓋……當前，越來越多的5G創(chuàng)新應用和成功商業(yè)實踐已經(jīng)在工廠里落地生根，助力制造企業(yè)實現(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爭加劇等挑戰(zhàn)，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(qū)、壓鑄區(qū)、初加工區(qū)及機加工區(qū)域，分布有上百臺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)以實現(xiàn)對設備狀態(tài)的遠程監(jiān)控。然而，由于其工廠廠區(qū)面積大、環(huán)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(wǎng)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(qū)域容易發(fā)生信號不穩(wěn)定的現(xiàn)象，而制造商現(xiàn)有的生產(chǎn)對穩(wěn)定性要求極高，WiFi組網(wǎng)在時延及可靠性上無法滿足實際生產(chǎn)需求；其二，該工廠里同時聯(lián)網(wǎng)的終端多達上千臺，每秒鐘的計算量、交互量高達數(shù)百條，客戶時常會因網(wǎng)絡問題造成的數(shù)據(jù)采集中斷而感到困擾；最后，基于WiFi的網(wǎng)絡環(huán)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(zhuǎn)WiFi Mesh的智慧工廠解決方案，實現(xiàn)了對“有線﹢WiFi”網(wǎng)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(yè)CPE作為無線組網(wǎng)的關鍵主節(jié)點和子節(jié)點（強AP），CPE內(nèi)置基于高通驍龍X55平臺的廣和通FM150 5G模組，實現(xiàn)了5G無線Mesh組網(wǎng)，WiFi Mesh則使用多個組合設備形成一張樹狀網(wǎng)絡，覆蓋全廠。
方案實施后，拓野智能為該制造商節(jié)約了上百個熱點以及車間內(nèi)數(shù)十余公里網(wǎng)線的鋪設。由于沒有了線纜的“牽絆”，制造商的生產(chǎn)線可以根據(jù)需要隨時調(diào)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(yè)CPE支持本地數(shù)據(jù)處理和分析，可擴展部署5G邊緣計算和網(wǎng)絡切片，實現(xiàn)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(tǒng)”、“實時視頻空間指揮系統(tǒng)”等創(chuàng)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(wǎng)絡切片則能保障數(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(wǎng)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(tǒng)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(wǎng)絡的連續(xù)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(chǎn)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(chǎn)制造基地的總裝車間里，每小時都有數(shù)十輛新車下線，產(chǎn)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(chǎn)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(tǒng)的工業(yè)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(tǒng)的機器人作業(yè)采用人機分離的模式，即機器人運行的區(qū)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(fā)研制的5G工業(yè)搬運機器人則是對傳統(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和毫米波頻段和獨立及非獨立組網(wǎng)模式，并兼容4G/3G網(wǎng)絡，支持GPS/GLONASS /北斗/伽利略/ QZSS衛(wèi)星定位，在簡化產(chǎn)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(yè)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(chǎn)效率并保障車間內(nèi)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(wǎng)絡里自由行動，不會出現(xiàn)WiFi組網(wǎng)模式下因跨熱點切換而出現(xiàn)的短暫脫網(wǎng)情況；第二，機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)或云端進行實時分析，實現(xiàn)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(wǎng)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(yōu)化流水線的空間布置，實現(xiàn)成本的節(jié)約。
