目前众多制造企业(yè)正在寻机加快业务发展,采用数字化技术以(yǐ)实现第四次工业革命(工业4.0)。自动化机器人(rén)、大数(shù)据分析等技术推动企(qǐ)业向智能化、数据驱动的(de)柔性制造飞跃。制(zhì)造企业应制定并实施有效的转型战略,以采用这些技术和避免在竞争者落败。
《融合5G与物联网,步入智能制造快车道》探讨这类转(zhuǎn)型战略的两大关键组成部分:物(wù)联(lián)网(wǎng)和(hé)第五(wǔ)代移动通信技术(5G)。率先(xiān)将这些技术融入数字化战略的企业将获益(yì)匪(fěi)浅。
技术和业务趋势以(yǐ)有利于制造企业的方式迅速发展。一年来物联网和5G技术更(gèng)加成熟,以至于企业决策(cè)者能够评(píng)价在数字化战略中使用这两种技术产生的效益。他们发现,如果物(wù)联网(wǎng)和5G技术成为其(qí)工业4.0投资计划的有机组成部分(fèn),那么这些(xiē)技术将发挥更大的作(zuò)用。
物联(lián)网和5G融合利(lì)益巨大
物联网和5G二者结合实施能为企(qǐ)业实(shí)现巨大价值。在数据传输(shū)速度、时延(yán)、效(xiào)率、可靠性、容(róng)量、安全(quán)性方面,5G网(wǎng)络给制造企业带来大量益处。5G的目的是做到(dào)和(hé)光纤一样快速、可靠,同时以更低的成本、更高的灵活性提供相同(tóng)的(de)容量。相较于之前的移动通信技术,5G将(jiāng)改善(shàn)移动宽带服(fú)务的交付,支持大量广(guǎng)泛的新解决方案。这些方案包括(kuò)基于(yú)人工智能、自动化运(yùn)营(yíng)、虚拟现(xiàn)实和无人机的数字化能力,将(jiāng)利(lì)用5G网络大幅(fú)提升(shēng)工作(zuò)效率和加快创新。
5G提供了一(yī)个实(shí)现物联网(wǎng)利益的理想通(tōng)信平台(tái)。企业(yè)正在迅速采用(yòng)物联网(wǎng),很多分(fèn)析师预(yù)计,五年或(huò)不到五年对物联网(wǎng)的投资将翻番(fān)1。物(wù)联(lián)网深受制造企业(yè)欢(huān)迎,因为物联网能带来诸(zhū)多利益(yì),比(bǐ)如减少设(shè)备故障时间(jiān)、提高产品质(zhì)量、有(yǒu)利于进行预测性维护保养(yǎng)和更(gèng)有根据的决策。虽然目(mù)前有(yǒu)一些(xiē)系统能够将物(wù)联网设(shè)备集成于(yú)综合平台(tái),但(dàn)5G使得之前因吞吐(tǔ)量和性能较低而受限的一些用途成(chéng)为可(kě)能。
由(yóu)于震动(dòng)、声音、发(fā)热等因素,之前移动通信(xìn)技术在(zài)制(zhì)造业发挥的作用不大。预(yù)计5G技术将解决这些问题(tí)。
企业超互联
业内重要变化之一:物联网供应商开始(shǐ)满足特定行(háng)业(yè)需(xū)求和特(tè)定(dìng)功(gōng)能需求。他们与制造企业(yè)密切合作(zuò),提供根据客户经营和数字化转型战略定(dìng)制的更安全可(kě)靠解决方(fāng)案。
互联是工业4.0的(de)关键组成部分之一(yī),因(yīn)为通过连接,制造(zào)企(qǐ)业(yè)能够突破传(chuán)统的孤立主体,打(dǎ)造(zào)旨在优化制造、分销和产品消费生命周期的综合生态系统。物联网和5G将共同发挥至关重要的作用,使得企业能(néng)够连接从计划到销售流程周而复始(shǐ)的各个阶段,在制造企业、供应商及(某(mǒu)些情况(kuàng)下(xià))客户的经营过程中向分析师和(hé)决(jué)策(cè)者提供所安装(zhuāng)传感器(qì)的数据。
数据不再直(zhí)线流动,而是在一个多维度生态系统中来(lái)回流动,生产(chǎn)商(shāng)从而(ér)能够迅速应(yīng)对(duì)潜在(zài)故障(zhàng)、客户需求转变或不断(duàn)改变的供应商。借(jiè)助各种物联网设备,海量(liàng)数据(jù)得以(yǐ)收(shōu)集,使得(dé)制造企业具(jù)备预测性分析能(néng)力,以进行预防性维护,以及在(zài)必要时根(gēn)据产品重新设计安排(pái)更换设备。除优化制造流程之外(wài),这一新的、灵活的全球生态系统(tǒng)还意味着制(zhì)造完(wán)全可定制产品如今不再是(shì)遥远的目(mù)标(biāo),而是已在把握之中。真正的智能制造时(shí)代(dài)即将到来。
新一代移动通信
虽(suī)然物(wù)联网带来的部分利益可以在现有的电信基础(chǔ)设施中实现,但前几(jǐ)代移动通信技术不能(néng)整合自动(dòng)化机器人和其他(tā)先进(jìn)技术。相比之下,当转型(xíng)战略中物联网与5G网络融合时,工业4.0的目标便触手可(kě)及。
此(cǐ)外,有了5G,制造企业的(de)通信需求将再无(wú)必要既(jì)依赖有线通信网(wǎng)络(luò),又依赖移动通信网络;有线通信网(wǎng)络(luò)提(tí)供(gòng)的服务5G都能提(tí)供,而且5G还具有对(duì)柔性制造越来越(yuè)重要的移动性。企业不再受制于有(yǒu)线通信基础设施和可靠程度较低的Wi-Fi网络。
例如,配(pèi)备增强(qiáng)现实/虚拟现实头戴式装置的工人将在工厂(chǎng)车间(jiān)自由移动,随时与(yǔ)5G网络保持连接。他(tā)们能够一边与物联网设备和数(shù)据交互,一边对直至最终产品的每一流程进行三维(wéi)仿真。设计或规划方面的细微错误可能造(zào)成重大代价,增强现实/虚拟现实能够通过仿真发现潜在错误,这只不过是该系统(tǒng)宝贵属性的一个(gè)方面。
为了将5G网络(luò)融入数字化战略(luè),企(qǐ)业可以按需要创建(jiàn)网(wǎng)络(luò)切片,从而实(shí)现此前只(zhī)有(yǒu)高(gāo)度定制化的有线网络才能提供的某种水平(píng)的定制化。网络切(qiē)片能(néng)将供应商和客户简单、方(fāng)便且更安全(quán)地集成到某一网络平台。网络切片(piàn)提供与每一用(yòng)例(lì)相(xiàng)关的离散信(xìn)息,一步增强连接性(xìng)和(hé)安全性。
私(sī)有(yǒu)5G网络方案
为实施有效的数字化转型(xíng)战略,大(dà)型企(qǐ)业希望构(gòu)建(jiàn)自己的私有网络,以利用(yòng)5G和(hé)物(wù)联网结合带来的(de)利(lì)益,充分发挥(huī)整个频段(duàn)的潜力(lì)。对于采(cǎi)用哪种(zhǒng)5G私有(yǒu)网络模式(shì),制(zhì)造企业有两(liǎng)种选择,即(jí)开发企业能够(gòu)自(zì)行运营(yíng)的网络,或与现有电信服(fú)务商合作共同运营(yíng)网络。对于企(qǐ)业(yè)构建私有网络的(de)需求,运营商之前一直反(fǎn)应较慢,直到最(zuì)近(jìn)才将重点(diǎn)转移到(dào)这(zhè)一(yī)市场(chǎng)。
考虑到消费(fèi)者(zhě)、企业和公(gōng)共部门对带宽的竞争,各国政(zhèng)府还特别为工(gōng)业开放(fàng)更多5G频段。
例(lì)如,德国监管部门联邦网络局2019年3月宣布(bù)将分配本地5G牌照以(yǐ)满足工业需求2,并根据申(shēn)请分配频段。这将(jiāng)有助于按(àn)单个制造企业的具体要求建(jiàn)设本地网络。
人(rén)们经常质疑这些网络很脆弱,有可能(néng)遭到(dào)网络攻击。预计5G通信、网络(luò)切片和安(ān)全的软件算(suàn)法的推行将(jiāng)使制造企(qǐ)业的安(ān)全(quán)措施遥遥领先黑客,并向制造企(qǐ)业(yè)及其生态系统(tǒng)提供强(qiáng)大的网络安全(quán)协议。因此,与现(xiàn)有的电信基础设施相比,5G技术将(jiāng)提供更(gèng)高程度的数据(jù)安全(quán)。但(dàn)是和以往一样,要确保整(zhěng)个生态(tài)系统的持(chí)续通(tōng)信,周密实(shí)施的网络安全治理计(jì)划无可替代。数字化转型必须适应性(xìng)强,才能取(qǔ)得切实(shí)的效果。
抓住物联网与5G融合(hé)良机
第四次工业革命将(jiāng)爆(bào)发海(hǎi)量(liàng)数据流动,就像(xiàng)消(xiāo)防(fáng)水(shuǐ)龙头打开一样源源不断。管理这些数据流动、确保无数据泄露(lù)以及从各种(zhǒng)数(shù)据中得出业务见解,比以往任何时候都更加重要。无论对哪家企业来说(shuō),这都是一项艰巨的任务。
制定强(qiáng)大的数字化战略,融合5G网络与(yǔ)物联网系(xì)统(tǒng),制造企业便(biàn)能未雨绸缪和高度灵活地运营,并(bìng)加快实现(xiàn)以本企业为核心的、灵(líng)活的(de)供应商和客户生态系统。这是工业4.0的光辉(huī)前景。随着5G和物(wù)联网(wǎng)融入数(shù)字化转(zhuǎn)型(xíng)战略,实现(xiàn)这一目标又(yòu)前进了一大(dà)步。如今随着第四次工业革命(mìng)进入新阶(jiē)段,制造企业应(yīng)充分利用这(zhè)一时机。
借助(zhù)5G网络,物(wù)联网平(píng)台能连接分(fèn)散点解决方案和传感(gǎn)器,以监控(kòng)从研发直(zhí)到产品生命(mìng)周期终点的全过程。