目前众多(duō)制(zhì)造企(qǐ)业正在寻(xún)机加快业务(wù)发展,采用数字化技术以实现(xiàn)第四次工业革(gé)命(工(gōng)业4.0)。自(zì)动化(huà)机(jī)器人、大数据分析等(děng)技术推动企业向智能化、数(shù)据驱动(dòng)的柔(róu)性制(zhì)造飞跃。制造企业应制定(dìng)并实(shí)施有效的(de)转型(xíng)战略(luè),以(yǐ)采用这些技术和避免在竞争者落败。
《融合5G与物联网(wǎng),步入智能制造快车道》探讨这类转型战略的两大(dà)关键组成部分:物(wù)联(lián)网和(hé)第五代移动通信技术(5G)。率先将这些技术融入(rù)数字化战略的企业将获(huò)益(yì)匪(fěi)浅。
技(jì)术和(hé)业务(wù)趋势以有利于制造企业(yè)的方式迅速发展。一年来物联网和5G技术更加(jiā)成熟,以至于(yú)企业决策者能够评价在数字化(huà)战(zhàn)略中使(shǐ)用这(zhè)两种技术产生的效益(yì)。他们发现(xiàn),如果物联网(wǎng)和5G技术成为其工业4.0投资计(jì)划的有机组(zǔ)成(chéng)部分,那么这(zhè)些技术将发挥更大的作用。
物联网和5G融合利益巨大
物联网和5G二者结合实施(shī)能为(wéi)企业(yè)实现巨大价值。在数据传输速度、时延(yán)、效率、可靠性、容量、安全性方面(miàn),5G网(wǎng)络给(gěi)制造企业(yè)带来大量益处。5G的目的是(shì)做到和光纤(xiān)一样快速、可靠,同(tóng)时以更低的(de)成(chéng)本、更(gèng)高的灵活性(xìng)提供相同(tóng)的容(róng)量。相较于之(zhī)前(qián)的移(yí)动(dòng)通信技术,5G将改(gǎi)善移(yí)动(dòng)宽带服务的(de)交付(fù),支持大(dà)量广泛的新解决方案。这(zhè)些(xiē)方案包括(kuò)基于人工智能、自动化运(yùn)营、虚拟现实和无(wú)人机的数字化能力,将利用5G网(wǎng)络大(dà)幅提升工作效率(lǜ)和加(jiā)快(kuài)创新。
5G提供(gòng)了一个实(shí)现物联网利益的理想通(tōng)信平台。企(qǐ)业正在迅速采用物联网,很多分析师预计,五年或不到五年对物(wù)联网的投资将翻番1。物(wù)联网(wǎng)深受制造企业欢迎,因为(wéi)物联网能带来诸多利益,比如减少设备(bèi)故障时间(jiān)、提高产品(pǐn)质量、有利于进行(háng)预测性维(wéi)护保养和(hé)更有根据的(de)决(jué)策。虽然目前有(yǒu)一些系统能够将物联网设备(bèi)集成于综合平台,但5G使得之前因吞吐量和性(xìng)能(néng)较低而受限的一些用途成(chéng)为可(kě)能。
由于震动、声音、发热等(děng)因素,之前移动通信技术在制造业发(fā)挥的(de)作用不(bú)大(dà)。预计(jì)5G技术将解(jiě)决这(zhè)些问题。
企业超互联
业(yè)内(nèi)重要变(biàn)化之一:物联(lián)网供应商开始(shǐ)满足特定(dìng)行业需(xū)求和特定功能需求。他们与制造企业密切(qiē)合作,提供(gòng)根据客户经营和数字化转(zhuǎn)型战(zhàn)略定制的更安全可靠(kào)解决方案。
互联是工业4.0的关键组成部分之(zhī)一(yī),因为(wéi)通(tōng)过连接,制造企(qǐ)业能够突(tū)破传统的孤立主体,打造旨(zhǐ)在(zài)优化制造(zào)、分销和产品消费生命周期的综合生态系统(tǒng)。物联网和5G将共同发挥至关重要的作用,使得企业能够(gòu)连接从计(jì)划(huá)到销售流程(chéng)周而复(fù)始(shǐ)的各个阶段,在制造企业、供应商及(某些情况下)客户的经营过程中向分析师和决策者提(tí)供所安装传感器的数据(jù)。
数据不再(zài)直线流动,而是在(zài)一个多维度(dù)生态系统(tǒng)中(zhōng)来(lái)回流动,生产商从而能够迅(xùn)速应对潜在故障(zhàng)、客户需求转变或不断改变的供应商。借助各种物联网设备,海量数据得以收集,使得制(zhì)造企(qǐ)业具(jù)备预测性分析能力(lì),以进行预防性维护(hù),以及在必要时根据(jù)产品重新设计安排更换设(shè)备(bèi)。除优化制造流程之外,这一新的、灵(líng)活的全球(qiú)生态系统还意味着制造(zào)完(wán)全(quán)可定制产品如(rú)今不再是遥(yáo)远(yuǎn)的目标,而是已在把握之(zhī)中(zhōng)。真正(zhèng)的智能制造时代即(jí)将到来。
新一代移(yí)动通(tōng)信
虽然物(wù)联(lián)网带来的部(bù)分利(lì)益可以在现有的电信基础(chǔ)设施中实现,但(dàn)前几代移(yí)动通信(xìn)技术(shù)不能整合自动化机器人和其(qí)他(tā)先进技术(shù)。相(xiàng)比之(zhī)下,当(dāng)转(zhuǎn)型战略中物联网(wǎng)与5G网络融合时,工业4.0的目标便触手(shǒu)可及。
此外,有了(le)5G,制造企(qǐ)业的通信需求将再无(wú)必要既依赖有线通信(xìn)网络,又依赖移动通(tōng)信网络;有线通信网络提供的服(fú)务5G都(dōu)能(néng)提供,而且5G还具有对柔性制造越来(lái)越重(chóng)要的移动性。企业不再受制于有线通信基础设施和可靠程度较(jiào)低(dī)的Wi-Fi网(wǎng)络。
例如(rú),配备增强现(xiàn)实/虚拟现(xiàn)实头戴式装置的(de)工人将在工厂车间(jiān)自(zì)由移动,随时与5G网络(luò)保持连(lián)接。他们能够一边与(yǔ)物联网设备和数据交互,一边对直(zhí)至最终产品的每一流程进行三维仿真。设计或规划方(fāng)面的细微错误可能造成重(chóng)大代价,增强现实/虚拟现(xiàn)实能(néng)够通过仿真(zhēn)发现(xiàn)潜在(zài)错误,这只不过是(shì)该系统宝贵属性(xìng)的一(yī)个方面。
为了将5G网络融入数字(zì)化战略,企业可以(yǐ)按需要(yào)创建网络(luò)切片,从而实现此(cǐ)前(qián)只(zhī)有(yǒu)高度定制化的有(yǒu)线网络才(cái)能提供的某种水平的定制化。网络切片(piàn)能将供应商(shāng)和客(kè)户简单、方(fāng)便(biàn)且更(gèng)安全(quán)地集成到某一(yī)网(wǎng)络平台。网络切片提供与每一用例相关的离散信息,一步增强连(lián)接性和安全性。
私有5G网络方案
为实施有(yǒu)效(xiào)的数字化转型战略,大型企业希(xī)望(wàng)构建自己的(de)私有网络,以(yǐ)利用5G和物联网结合(hé)带来的利益(yì),充分发挥整个(gè)频段的(de)潜力。对于(yú)采(cǎi)用哪(nǎ)种5G私有网络模式,制造企业有两(liǎng)种选择,即开(kāi)发企业能够自行运营的(de)网络,或(huò)与现有电信服务商合作共同运营网络。对于企业构建私(sī)有网络的(de)需求,运营商之前一直反应较慢,直(zhí)到(dào)最近才将重点转移到这一市场。
考虑(lǜ)到消费者(zhě)、企业和公共(gòng)部(bù)门对(duì)带宽的竞争,各国政府还特别(bié)为工业(yè)开放更(gèng)多5G频段。
例如,德国(guó)监(jiān)管部门(mén)联邦网络局2019年3月宣布将分配本地5G牌照以满足工业需求(qiú)2,并根据(jù)申请分配频段。这将有助(zhù)于按单(dān)个(gè)制造企业(yè)的具体要求建(jiàn)设本地(dì)网络。
人们经(jīng)常质疑这些网络很脆弱,有可能遭到网络攻击。预计5G通信、网络切片(piàn)和安全的软件算法的推行将使制造企业的安全(quán)措(cuò)施遥(yáo)遥领先黑客,并向制造企业及其生(shēng)态系统提供强大的网络安全协议。因此,与现(xiàn)有(yǒu)的(de)电信(xìn)基础(chǔ)设施(shī)相比(bǐ),5G技术将提(tí)供更高程度的数据安全。但是和以往一样,要(yào)确保整个生态系(xì)统的持(chí)续通信,周密实施的(de)网络安(ān)全治理计划无可替(tì)代。数字化转型(xíng)必须适应性(xìng)强,才能取得(dé)切(qiē)实的(de)效果。
抓住(zhù)物联网与5G融合良机
第四次工业革命(mìng)将爆发海量(liàng)数据流动,就像消防水龙头打开(kāi)一样源源不断。管理这些数据流动、确保(bǎo)无(wú)数据泄露以及从各种数(shù)据(jù)中得(dé)出业务(wù)见解,比以往任何时(shí)候都(dōu)更(gèng)加重(chóng)要。无论对哪家企业来说,这都是(shì)一项艰巨的任务。
制定强大(dà)的(de)数字化战略,融合5G网络与物联网系统(tǒng),制(zhì)造企业(yè)便能未雨(yǔ)绸(chóu)缪和高(gāo)度(dù)灵活地运营(yíng),并加快实(shí)现以(yǐ)本企业为核心的、灵活(huó)的供应商(shāng)和客(kè)户(hù)生态系统。这(zhè)是工业4.0的光(guāng)辉前景。随着(zhe)5G和物联(lián)网(wǎng)融入数字化转型战略(luè),实(shí)现这一目标又前进了一大步。如今(jīn)随着第(dì)四次工(gōng)业革命进入新阶段,制造企业(yè)应充分利(lì)用这一时(shí)机。
借助5G网(wǎng)络,物联网平台能连接分散点(diǎn)解决(jué)方案(àn)和传感器(qì),以监控从研发直到(dào)产品生命周期(qī)终点的全过程。