5G到底能給製造業帶來什麼？

【與350 全國社友，構建工業互聯網認知框架】

相約杭州，聚焦工業互聯新生態

都說5G是迎接工業4.0時代的前奏，5G「三超」（超高速、超大連接、超低時延）的關鍵能力，和萬物互聯的應用場景將開啟新一輪信息產業革命，5G技術已成為支撐智能製造的關鍵技術之一。

隨著5G牌照的正式發放，也引爆了人們對未來變化的無限遐想。立足工業領域，有人表示：未來工業4.0時代，5G將成為像「水和空氣」一樣的存在，那麼5G究竟能給製造業帶來哪些新機遇？

5G 不止於快

5G，即第五代移動通信技術，也就是用於無線的、可移動設備上的第五代通信技術。

相信大家對5G的關鍵屬性已經有了一些了解：速度比4G快十倍、華為5G技術全球領先……然而，如果只把它以「上網更快」來看待，未免過於狹隘了。

綜合來說，5G具有三個明顯的特點：

超高速率

憑藉高頻段的天然優勢，加之天線矩陣以及波束賦形技術加持，5G網路理論上的傳輸速率達到10Gbps，比4G網路傳輸速率高10倍。

中國聯通首次在貴州應用5G基站的實驗表明，5G在實際使用環境下能夠達到1.8Gbps的下載速率。

總之，「5G之快，話費跟不上」。

2

超大容量

「4G改變生活，5G改變社會」。5G之所以能改變社會，超大容量這個優點功不可沒。

根據國際電信聯盟（ITU）發布的5G標準草案，5G鏈接密度將達到每平方公里100萬台設備。

這意味著萬物互聯成為可能，大量的物品將連入5G網路，從而搭建真正的物聯網。

超低延時

延時，即信息從源主機到達伺服器，再返回源主機所需的時間。在理想狀態下，5G網路的延遲最大將不超過4ms，對比4G時代才突破100ms關口來說，簡直快如閃電。

極低的延時將帶領我們進入新的實時時代，諸如遠程手術、自動駕駛等技術將獲得更多的實操可能性，對於機床行業來說，意味著工業機器人等系統可以擁有更快的響應速度，可以替代人做更為精細的工作。

所以說，5G的增強寬頻、海量連接、低延時高可靠等特性，為物聯網、人工智慧等美好願景的實現提供了後盾，為各種跨界融合和跨行業應用提供了支撐。

可以預見，大規模的5G網路建設即將啟動，面向各行各業的5G服務也蓄勢待發。

根據權威機構的分析，5G技術所撬動的市場份額中將有80%集中於B2B端。工業互聯網IIoT應用場景在5G中將佔據舉足輕重的地位。

基於5G技術，萬物互聯成為可能

5G能給製造業什麼變化

5G不僅改變了傳統意義上的下載速度，也改變了設備之間的依存關係和連接模式，可以實現去中心化和網格化，開啟「萬物互聯」時代。在製造領域，5G到底能帶來變化呢？

硬體——「工廠里的線纜失蹤了」

不要慌，失蹤的線纜並不是被偷了。基於5G技術的高速率、高可靠性、低延時等特點，工廠不再需要複雜的線纜進行數據傳輸，各系統可直接進行無線傳輸、無線控制。

線纜消失後，其購買和維護成本便都節省了下來，由線纜引起的安全隱患也將極大減少。

現代工廠內被線纜束縛的機器人

柔性製造——「你的機器人會走了」

隨著線纜的消失，制約機器人移動的「繩索」消失了，利用高可靠性網路的連續覆蓋，機器人可以裝上輪子（或其他裝置）隨心所欲地在工廠里移動，按需到達各個地點，這將給工廠的生產模式帶來極大的想像空間。

在當下愈發強調「柔性製造」的時刻，一條能靈活調整各設備位置、靈活分配任務的柔性生產線將成為生產者的新神器。

5G利用其自身無可比擬的獨特優勢，助力柔性化生產的大規模普及。

可移動的機器人已應用於物流倉儲領域

信息網路——「不要和甲方說話」

這並不是讓工廠忽視甲方的要求。現實中，消費者和生產者間的信息溝通是影響生產質量的重要因素，生產效率時常因為溝通不暢而被耽擱。

但在5G時代，由於信息網路的高度覆蓋，人和機器間的信息交換將更加廣泛。如果甲方和你說不清楚需求，那就直接讓他和機器人說吧。

在5G時代，通過電腦甚至手機埠，甲方可直接連接到生產網路，隨時根據生產現狀進行調整，做到「所想即所造」。

維護模式——「維修人員今天來不了」

在當下，這句話簡直是噩夢的開場白，生產線每分每秒的癱瘓都是金錢的流逝。但是在5G時代，這句話將成為新常態——別緊張，並不是說維修人員無法到達現場，而是維修人員無需到達現場了。

5G帶來的不僅是萬物互聯，還有萬物信息交互，使得未來智能工廠的維護工作突破工廠邊界。

在未來，工廠中每個物體都是一個有唯一IP的終端，使生產環節的原材料都具有「信息」屬性。

隨著更多設備、更多部件被連入5G網路，故障發生後，維修方（哪怕是跨越大洲的國外專家）可通過5G網路第一時間獲取故障信息，「聚集」在故障現場，並利用VR等技術指導工廠實時處理，越來越多的問題可通過在線方式解決。

故障高效排除的背後，維修人員也不必再做「日行千里，夜行八百」的千里馬了。

華為聯合德國電信演示工業機械臂搬箱子

機器人——「機械手臂天衣無縫的配合」

其實，早在2017年的巴塞羅那世界移動大會上，華為就聯合德國電信現場進行了基於5G技術的兩隻機械手共同完成箱子托舉動作的實驗。

5G網路端到端的切片技術精準地控制著兩隻機械臂動作同步，使之流暢地完成了全套協同動作。

當5G被廣泛應用，你的機器人除了可以靈活移動，也可以靈活配合完成更高難度的任務。在人類逐漸失去力量、精準的優勢後，我們手臂的靈活性可能也要被機器人超越了。

5G助你平步青「雲」

智能化——「雲伺服器彷彿近在眼前」

進入萬物互聯時代，每個設備都可直接接入雲伺服器並與之進行超低延時的高效互通，海量的信息將進入雲伺服器網路，並不斷「餵食」人工智慧。

這意味著，雲端伺服器的應用效率和人工智慧的學習進度將大大提高，大量工業級數據通過5G網路收集起來匯總到雲伺服器，形成龐大的資料庫，工業機器人結合雲計算的超級計算能力進行自主學習和精確判斷，給出最佳解決方案。

也就是說，工業機器人將擁有一個「遠在天邊，近在眼前」的大腦幫助它進行計算，規劃最佳生產模式，做出最利於全局的決策。

生產製造各環節的時間變得更短，解決方案更快更優，生產製造效率得以大幅度提高。機器人成為人的高級助手，替代人完成人難以完成的工作，人和機器人在工廠中得以共生。

5G，將極大地推動智能製造的實施。5G支撐的工業應用也將成為智能製造領域的下一個引爆點。

大規模應用還有一段路要走

工業級5G的大規模應用，還有一段路要走

不同於消費領域，工業製造對可靠性和穩定性的要求更高，目前的運營商網路要滿足工業級需求還比較難。

此外，對5G的高效應用也要建立在高度發達的工業基礎之上，想要充分發揮5G的作用，不僅需要廠家個體的提高，生產大環境也需要同時精進，這似乎還有很長的路要走——以實現設備高精高速為基礎，提高生產數字化水平，促進工業數據網路形成……還有大量的基礎工作需要我們做專做強。

根據中國機床工具工業協會的統計，在金屬切削機床領域，2018年我國共生產金屬切削機床488610台，其中，數控金屬切削機床190642台，數控機床產量佔總體比例不足40%。

在促進生產數字化方面，我國依然處在較為落後的地位，要想達到全行業發生數字化、網路化的轉變，以至大規模應用5G網路，還需要機床人更艱苦、更持久的奮鬥。不過，5G來了，總是個好事。

來源：脈搏智造綜合整理自機床雜誌社、36氪、中發智造、人民日報、新華網等

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