5G與未(wèi)來智能工廠:5G將如何影響工廠自動化
發表(biǎo)時間(jiān):2022-12-20
# 一個改(gǎi)變遊戲規(guī)則的人
# 催化劑(jì)
# 新時代的曙光
這些隻是行業(yè)領(lǐng)導者描述(shù) 5G 技術將給製造和自(zì)動化(huà)領域帶來(lái)的影響的一些(xiē)方式。行業熱議是一回事,但未來的智能工廠可以期待與 5G 相關的好處到底是什麽(me)?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將工廠自動化、HMI 和(hé)過程移動性提升到前(qián)所未有的新高(gāo)度?讓我們仔細看看 5G 和未來工廠的影響。
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(jì)術以及它帶來了(le)什麽非常重要。“5G”將該技術標識為移動網(wǎng)絡的第五代標準。它是一個新的、強大的網絡,具有更高的帶(dài)寬,幾(jǐ)乎可(kě)以連接任何東西——從工業機器到商業和住(zhù)宅電器(qì)/設備。正如您(nín)想象的那樣,這種新級別的沉(chén)浸式連接(jiē)有可能極大地擴展自動化的能力。冒著過度簡化一項真正卓越技術的風險,讓我們回(huí)顧一下它的一些主要優勢:
◎ 顯著提(tí)高速度(dù)。從各(gè)方麵來看,5G 承諾的網絡速度可以超過 4G 網絡(luò)速度驚人的 100 倍。這(zhè)意味著未來的 5G 智能工廠(chǎng)的數據速率可能比目前高出近 1000 倍。
◎ 大大減少(shǎo)延遲。為了不被(bèi)網(wǎng)絡速(sù)度超越,延遲時間(從一個點到另一個點獲取信息所需(xū)的時間)的改進將轉化為連接機器和計算機係統的改進能力,以調整控製以適應實際生產環境的變化時間。
◎ 無(wú)與倫比的(de)連接可靠性。通過可靠的網絡連接,操作員可(kě)以在工廠車間的任(rèn)何地方使(shǐ)用機器控製。最終,這將有利於提高生產力,因為工廠內(nèi)因連接中斷而導致運營(yíng)停機的可能性幾乎為零。
智能工廠(chǎng)(又(yòu)名(míng)第四次(cì)工業革命或(huò)工業 4.0)將同樣依賴所有這三個要素來取得成功。
無(wú)線工業自動化是否可能(néng)?這是 5G 工廠自動化的一個基本目標。目(mù)前,許多(duō)機械(xiè)和人機界麵 (HMI) 設備都是使用數英裏長的光纖硬連線在一(yī)起的。不需要專家就可以得出這樣的結論:這種龐大而複(fù)雜的物理網絡不僅效率低下,而且維護成本高、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廠的可行替代方案(àn)。盡(jìn)管初始投資可(kě)能很大(dà),但(dàn)與自動化機器相關的物理(lǐ)限製可能會(huì)導致巨(jù)大的機會成本。
當然,許(xǔ)多製(zhì)造商依靠 WI-FI 和 4G 網絡來連接設備和係統,但這些網絡(luò)在數據(jù)速率和連接性方麵存在局限性。
流程(chéng)自(zì)動化無(wú)疑降低(dī)了數千種產品的銷售成本,但即使在自動化方麵,重新配置生產線以生產新產(chǎn)品也可能(néng)是一項及時且成本高昂的活動。未來 5G 工廠的目(mù)標是利用現代製(zhì)造工廠中已經存在的可變性和靈活性,並使其更加如此。想象一下,工廠(chǎng)內唯一固定位置的東(dōng)西就是地板、牆壁(bì)和屋(wū)頂。其他所有東西都可以移動、重新定位並組裝成(chéng)新的生產(chǎn)線,而無需物理斷開任何(hé)東西。
如果您不熟悉物(wù)聯網 (IoT) 技術,知道它涉及一個係統就足夠了,該係統允許連接的(de)設備在(zài)它們之間共享數據和信息,而無(wú)需任何外部人為交互或指導。在製造(zào)業,物聯網為過程自動化帶來了一些獨特的見解和效率——即通過使用數據收集傳感器、自主(zhǔ)信(xìn)息監控和數(shù)據傳播——但 5G 有望與物聯網一起開創一個新時(shí)代。
物聯網有四個主(zhǔ)要支柱(zhù),每個(gè)支柱都將隨著 5G 技術的廣泛采用而得到改進:
◎ 大(dà)規模物聯網。大規模物聯網是指(zhǐ)那些不太依賴低延遲速度但(dàn)嚴(yán)重依賴超大型低能(néng)耗設備網絡(luò)的應用程序。按體積導出的數據;速(sù)度不(bú)一定是必要條件,但連接(jiē)的可靠性是。
◎ 寬帶(dài)物聯網。采(cǎi)用寬帶連接並提供比大規模物聯網更少的延遲和更高的數據速率。
◎ 關鍵物(wù)聯網。關鍵物聯網概括(kuò)了支持高帶寬和低延遲設備廣泛使用(yòng)的目標。蜂(fēng)窩提供商是關鍵物聯網的一個典(diǎn)型例(lì)子。
◎ 工業自動化(huà)物聯網。適(shì)用於物聯網在(zài)工業領(lǐng)域的(de)所有用(yòng)途以及任何相關應用,例如機器人(rén)技術的使用。
有了 5G,未來的工廠將變(biàn)得更加高效和多產。沒有更多的電纜。不再有物理連接。不再限製靈活性和可變性。
那家工廠來得很快(kuài)。在工廠車間收集的數據的好(hǎo)壞取決於這些數據(jù)被傳達、傳播和采取行動的方式(shì)和速度。5G 網絡(luò)承諾的速度和可靠性無疑將發揮巨大作用,因為工廠運(yùn)營商希望證明未來基礎設施支出的(de)合理性。很明顯,工(gōng)業 4.0 和(hé) 5G 總有一(yī)天會密不可分——這肯(kěn)定意味著一些非常有趣的就業機會。