5G工業(yè)時代來臨
發(fā)布日期：2021-05-29 14:22:34來源：未知瀏覽次數(shù)：
20年國際標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP官宣了5G R16標(biāo)準(zhǔn)的凍結(jié)，其中一個核心亮點(diǎn)是對超可靠低時延通信（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(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(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”，使得成百上千臺設(shè)備都可以實現(xiàn)一張網(wǎng)的全覆蓋……當(dāng)前，越來越多的5G創(chuàng)新應(yīng)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(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(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(dá)上千臺，每秒鐘的計算量、交互量高達(dá)數(shù)百條，客戶時常會因網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(luò)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(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(shè)備形成一張樹狀網(wǎng)絡(luò)，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(diǎn)以及車間內(nèi)數(shù)十余公里網(wǎng)線的鋪設(shè)。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(kuò)展部署5G邊緣計算和網(wǎng)絡(luò)切片，實現(xiàn)設(shè)備預(yù)測性維護(hù)、智能巡檢等5G智造場景的應(yīng)用。
5G的“大帶寬”支撐了“AR人機(jī)交互系統(tǒng)”、“實時視頻空間指揮系統(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)工廠里的各個地點(diǎn)，這將給工廠的生產(chǎn)運(yùn)維模式帶來極大的想象空間。
例如，在某國際領(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，每小時都有數(shù)十輛新車下線，產(chǎn)線要求每天停機(jī)時長不能超過兩分鐘，這就對整條流水線的運(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(dāng)需要檢修或者更換的時候，運(yùn)維人員便會在機(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，一旦需要更改會涉及整條流水線上配套設(shè)備的同步變更，成本很高。同時，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)器人平臺開發(fā)研制的5G工業(yè)搬運(yùn)機(jī)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(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，在簡化產(chǎn)品設(shè)計的同時提供了更快、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，不會出現(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)行實時分析，實現(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越多的無線設(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，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)器人實時跟隨人的動作進(jìn)行搬運(yùn)操作，從而大大優(yōu)化流水線的空間布置，實現(xiàn)成本的節(jié)約。
