5G與未來智能工廠:5G將如何影響工廠自動化
# 一個改(gǎi)變遊戲規則的人
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# 新時代的曙光
這些(xiē)隻是行業領導者描(miáo)述 5G 技術將給製造和自動(dòng)化(huà)領域帶來的影(yǐng)響的一(yī)些方式。行業(yè)熱議是(shì)一回(huí)事,但未來的(de)智能工廠可以期待與 5G 相(xiàng)關的好處到底是什麽?它的應用對工業 4.0 意味著什麽?這種技術進步是否能讓製造商(shāng)將工廠(chǎng)自動化、HMI 和過程移動性提升到前所未有的(de)新(xīn)高度?讓我們(men)仔細看看 5G 和未來工廠(chǎng)的影響。
在深入了解 5G 將如何徹底改變製造業(yè)之前,了解什麽是 5G 技術以及(jí)它帶來了什麽非常重要。“5G”將該技術標識為移動網絡(luò)的第五代標準。它是一個新的、強大的網絡,具(jù)有更高的帶寬,幾乎可以連接任何東西——從工業機器到商業和住宅電器/設備。正(zhèng)如您想象的那樣,這種新級別的沉(chén)浸式連接有可能極大地擴展自動化的能力。冒(mào)著過度簡化一項真正卓越技(jì)術的風險,讓我們回顧一(yī)下(xià)它的一些主要優勢:
◎ 顯著提高速(sù)度(dù)。從各方麵來看,5G 承諾的網絡速度可以超過 4G 網絡速度驚人的 100 倍。這意味著未來的 5G 智能工廠的數據速率可能比目前高出近 1000 倍。
◎ 大大減少延(yán)遲。為了不被網絡速度超越,延遲時(shí)間(jiān)(從一個點到另一(yī)個點獲取信息所需的時間)的改(gǎi)進將轉化為連接機器和計(jì)算機係統的改進能力,以調(diào)整控製以適應實際生產環境的變化時(shí)間(jiān)。
◎ 無與倫比的連接可靠性。通(tōng)過可靠的網絡連接,操作員(yuán)可以在工廠車間(jiān)的任何地方(fāng)使用機器控製。最(zuì)終,這將有利於提高生產力,因為工廠內因連接中斷而導致運營停機的可能(néng)性幾乎(hū)為零。
智能工廠(又名第四次工業革命或工業 4.0)將同樣依賴所有(yǒu)這三(sān)個要素來取得成(chéng)功。
無線工業自動化是否可能?這是 5G 工廠自動化(huà)的一個基本目標。目前,許多機械和人機界麵 (HMI) 設備都是使用(yòng)數英裏長的光纖(xiān)硬連線在一起的。不需(xū)要專家就可以得出(chū)這樣的結論:這種(zhǒng)龐大而複雜(zá)的物理網絡不僅效率低下,而且維護(hù)成本高、故障排除困難,並在發生故障時導致計劃外停機。
隨著延遲速度的大幅降低,5G 網絡首次成為有線工(gōng)廠的(de)可行(háng)替代方案。盡管初始投資可能很大,但與(yǔ)自動化機器相關的物理限製可能會導(dǎo)致巨大的機會成本。
當(dāng)然,許多製造商依(yī)靠 WI-FI 和 4G 網絡來連接(jiē)設備和係統,但這些網絡在數據速率和連接性(xìng)方麵存在局限性。
流程自動化無疑(yí)降低了數千種(zhǒng)產品的銷售成本,但即使在自動化方麵,重新配置生產線以生產新產品也可能是一項及時且成本高昂的活動。未來 5G 工廠(chǎng)的目標是利用現代製造工廠中已經(jīng)存在(zài)的可變性和靈活性,並使其更加如此。想象一下,工廠內唯一(yī)固定位置的東西(xī)就是地板、牆壁和屋頂。其他所(suǒ)有東(dōng)西都可以移動、重(chóng)新定位並組裝成新的生(shēng)產(chǎn)線,而無需物理斷開任何東西。
如果您不熟悉物聯網 (IoT) 技術(shù),知道(dào)它涉及一個係統就足夠了,該係統允許(xǔ)連(lián)接的設備在它們之間共享(xiǎng)數據和信息,而無(wú)需任(rèn)何外部人為交互(hù)或指導。在製(zhì)造業,物聯網為(wéi)過程自動化帶來了一些獨(dú)特的見解和效率——即通過使用(yòng)數據收集傳感(gǎn)器、自主信息監控和數據傳播——但 5G 有望與物聯網一(yī)起開創一個新時代。
物(wù)聯網有四個(gè)主要支柱,每個支柱都將隨著(zhe) 5G 技術的廣泛采(cǎi)用而(ér)得到改進:
◎ 大規模(mó)物聯網。大規模(mó)物聯網是指那些不(bú)太依賴低延遲(chí)速度但嚴重依賴超大型低能耗設備網絡的應用程序。按體積導出的數據(jù);速度不一定是必要條件,但連接(jiē)的可靠性是。
◎ 寬帶物聯網。采用寬帶連接並提供比大規模物聯網更少的延遲和(hé)更(gèng)高(gāo)的數據速率。
◎ 關鍵物聯網。關鍵(jiàn)物聯網概括(kuò)了支持高帶寬和低延(yán)遲設備廣泛使用的目標。蜂(fēng)窩提供商是關鍵物聯網的一個典型例子。
◎ 工業自(zì)動化物聯(lián)網。適用(yòng)於物聯網在(zài)工業領(lǐng)域的所(suǒ)有用途以及任何相關應用,例如機器人技術的使用。
有了 5G,未來的工廠將變得更加高效和多產。沒有更多的電纜。不再有物理連接。不再限製靈(líng)活(huó)性和可變性(xìng)。
那(nà)家工廠來得很快。在工廠車間收集的數據的(de)好壞取決於這些數據被傳達(dá)、傳播和采(cǎi)取(qǔ)行動(dòng)的方式和速度。5G 網絡承諾的速度和(hé)可靠(kào)性無疑將發揮(huī)巨大作(zuò)用,因為工廠(chǎng)運營商希望證明未來基礎設施支出的合理性(xìng)。很明顯(xiǎn),工業 4.0 和 5G 總有(yǒu)一天會(huì)密不可分——這肯定意味著一些非常有趣的就業機會。
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