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在5G時代,智能制造會有怎樣的進化?

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-07-26  瀏覽次數:3538
核心提示:智能制造、工業4.0、數字企業、未來工廠等的崛起,正在為行業帶來革命性的變化。不同于蒸汽時代的第一次工業革命,這次的工業革命結合了計算能力和機器技術,利用現代信息、操作和通信技術的能力,以打造更好、更高效的工作環境。

智能制造、工業4.0、數字企業、未來工廠等的崛起,正在為行業帶來革命性的變化。不同于蒸汽時代的第一次工業革命,這次的工業革命結合了計算能力和機器技術,利用現代信息、操作和通信技術的能力,以打造更好、更高效的工作環境。

5G賦能新時代制造業

智能制造、工業4.0、數字企業、未來工廠等的崛起,正在為行業帶來革命性的變化。不同于蒸汽時代的第一次工業革命,這次的工業革命結合了計算能力和機器技術,利用現代信息、操作和通信技術的能力,以打造更好、更高效的工作環境。

根據《赫芬頓郵報》的報道,早期實行智能制造計劃的企業已經收獲良好的成效,有82%的采用者表示其作業效率顯著提高,而5G的商用將更有力地推動這場革命的發展。此外,根據捷普的《5G技術趨勢調查》結果顯示,72%的專家預測5G解決方案將首先用于商業應用,而工業物聯網將會是短期內推動5G應用的強力驅動之一。5G無線技術擁有低延遲、高帶寬、更快的網速和超大容量等特點,正在驅動制造業在人工智能、增強現實、預測性維護和協作機器人等多個領域的數字化轉型。

人工智能帶來的潛在效益

生產周期的縮短使得制造商難以在滿足市場對產品日益復雜的需求時,同時保證高品質的生產標準。盡管產品已經在“飛速”地出貨,但客戶仍期待更高品質、多功能的產品,因此,企業必須減少產品的缺陷率,盡可能避免產品召回狀況的發生。人工智能正好可以解決上述這些問題。

根據市場研究公司Markets and Markets發布的一項研究指出,2017年人工智能的市場價值為160億美元,預計2025年將會超過1900億美元,年復合增長率達36.6%。隨著這項技術的普及和應用范圍的擴增,專家們預測人工智能將為整個行業帶來重大變革。

除了預測性維護之外,人工智能還可以用于改善工廠的品質把控。沒有使用人工智能的視覺檢測系統必須接受約100萬幅圖像數據組的訓練,以確保能識別所有潛在問題;而人工智能不但可以加強現有的基礎設施和人力的管理,還能幫助作業員迅速識別缺陷,降低生產鏈失誤和產品故障。

捷普已經在使用人工智能捕捉電路板制造過程前期中可能出現的錯誤,且故障檢測的準確率高達80%,節省了17%的返工成本和10%的能耗。故障問題發現的越早,企業運作的效率就能提高,生產周期也能進一步縮短,從而提升客戶滿意度。然而,要實現這種作業方式的前提,必須使用5G獲取大量實時、高質量的數據,達成效率最大化。

利用增強現實技術解決故障問題

增強現實技術可以幫助技術人員更快發現故障。借助增強現實解決方案搭配平板電腦或全息透鏡,可以使故障檢修人員更快、更有效地識別故障,即時與生產站點共享數據,在更短的時間內解決故障問題。

進行預測性與預防性維護

不當的維護策略會使工廠的整體生產能力降低5%至20%。研究表明,意外停機會造成工業制造商每年約500億美元的損失,其中42%的意外停機為資產損壞所導致,這個情況也讓制造商陷入兩難。通常,制造商在資產損壞的情況下有兩種選擇,一種是讓機器脫機以確保全量運行直到停止生產,另一種則是讓機器繼續運行,但是可能進而導致機器故障造成更長的停工時間。因此,制造商最好能優化停機時間計劃,防止意外停機的發生,從而提高機器的使用效率和員工的生產效率,最終提升企業盈利能力。

傳統的預防性維護需要大量的人力進行操作,但是這種方式不但低效且耗時,制造商通常無法承擔人力維護造成的損失。普華永道的數據表明,幾乎所有的制造商都希望通過預測性維護等數字技術提高效率,預計未來5年,制造商采用機器學習和分析技術改進預測性維護的比例將提高38%;如果搭配5G無線技術,制造商將可以利用更簡單、有效的流程進行預測性和預防性維護。

加強供應鏈管理

產品交付路線的可見性對于供應鏈管理至關重要。然而,現代的追蹤方法,如二維碼掃描和射頻識別,通常只能在產品到達時進行位置和時間的記錄。如果產品出現損壞,要準確查明運輸過程中事故發生的時間點則異常困難。

智能包裝目前已經取得重大進展,下一代無線技術則可以進一步提升包裝追蹤技術的水平。通過在包裹上安裝5G傳感器,就可以在供應鏈各個環節掌握包裹的位置、溫度、濕度、重力、濕度水平等信息,在無需經過人工檢查站的狀況下獲得產品狀態和狀況的實時反饋。

通過人機協作提高安全性和效率

機器人可進行高效、精細的大量生產,長期以來一直被用于自動裝配、汽車和其他產品的制造。機器人還可以用來運輸貨物,或者在實用層面上用以清理工廠地板上的雜物。由自動機器人執行瑣碎和重復的任務,就能夠讓人工抽出更多時間從事更有價值的工作。

盡管自動機器人已經在世界各地的工廠和零售場所投入使用,但要使機器人能夠智能地與環境進行實時互動,就必須在瞬間傳遞大量信息。這對制造商來說是極大的挑戰,他們被迫必須建立復雜的機器控制系統,這不但減緩了開發周期,也阻礙了新領域的發展。

由5G支持的云機器人將能夠解決這些問題,因為可以通過5G技術將大量系統信息存儲于云端,簡化機器人在工廠車間的操作,提高它們的易用性和效率。要擁有高生產力機器人的關鍵在于擁有強而穩定的5G連接,只要數據傳輸的路徑更接近連接源,5G就能比無線連接擁有更快的傳輸速度,并大幅提升數據傳輸量。除此之外,5G的靈活性更強,這使制造商能夠在保持較低成本調整的同時,適應不斷變化的制造環境。

5G將會以多種方式改變世界,包括更快速的視頻傳輸、自動駕駛汽車以及實時遠程手術等。5G擁有前所未有的傳輸速度與覆蓋范圍,將使世界連接的比以往任何時候都更緊密,同時也將帶領包括制造業在內的多個行業產生重大變革。

 
關鍵詞: 5G 智能制造 智能化 智能機器人 智能傳感器

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