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5G将如何改造制造业
发布时间:2019-12-02
 

制造企业可以感觉周围的产品周期紧缩。在我们快节奏的世界中,消费者正在快速定期地淘汰设备,呼唤最新的小工具,最热门的功能,最瞬时的服务。

5G将如何改造制造业

但制造公司如何跟上这种不断增长的需求同时继续生产日益复杂的商品?

智能制造,工业4.0,数字企业,未来工厂或您选择称之为的任何东西,正如我们所知,正在彻底改变行业。与蒸汽和铁的第一次工业革命不同(记得当热水是一种漂亮的工具吗?)时,这场工业革命正在拼接计算能力和机器技术,为更好,更高效的工作场所提供动力,利用现代信息,操作和通信的能力技术。

据 赫芬顿邮报称,至少部分实施智能制造计划的早期采用者已经取得了切实的成果,82%的人报告说效率提高了。5G的实施将大大推动这场革命。

高通公司预测,向5G过渡将使全球GDP增加3万亿美元,到2035年将创造2200多万个就业岗位,相当于增加一个大致相当于印度的经济。此外,根据Jabil的 5G技术趋势调查,72%的5G专家预测5G解决方案将首先用于商业应用,而工业 物联网 将成为最强大的短期驱动因素之一。 下载完整的报告。

5G将如何改造制造业

新一代无线技术带来的低延迟,更高带宽,更快的速度和更大的容量正在推动制造业在各种领域的数字化转型,例如人工智能,增强现实,预测性维护和协作机器人。

利用人工智能的潜力

根据市场与市场公布的一项研究,2017年人工智能(AI)市场价值160亿美元,到2025年它将达到1900多亿美元,复合年增长率为36.6%。随着这项技术的普及和应用的增长,专家预测它将成为一个工业游戏改变者。波士顿咨询集团和麻省理工学院斯隆管理评论发表的一项研究发现,在3000名受访者中,84%的受访者希望AI能够获得或维持竞争优势。

缩短生产周期使制造商更难以满足对日益复杂的产品的需求,同时保持并遵守质量法规和标准。

尽管产品以前所未有的速度飞出制造工厂,但客户并没有降低对高品质功能产品的期望。公司必须对抗缺陷率并努力消除召回。这是AI可以提供帮助的地方。

除了预测性维护,我将在后面详细说明,AI可用于改善工厂的质量控制。不使用AI的视觉检查系统必须使用大约一百万个图像的数据集进行训练,以确保它们能够识别所有潜在的缺陷。人工智能可以加强现有的基础设施和人力资源,使工人能够迅速识别削弱生产链和产品质量的错误和错误。

例如,在Jabil,我们一直在 使用这种技术 在电路板制造的早期阶段发现错误,使我们能够在35-40步骤过程的第二步或第三步中识别缺陷。检测故障的准确率为80%,节省了17%的工作成本和10%的能源。当先前检测到问题时,它可以使公司更高效,循环加速并提高客户满意度。但是,这种方法需要5G才能访问大量实时,高质量的数据,以实现最高效率。

使用增强现实(AR)进行故障排除

增强现实(AR)还可以帮助技术人员更快地发现问题。与虚拟现实不同,AR不掩盖物理世界; 它只是通过数字层增强它。通过使用增强现实解决方案和平板电脑,故障排除人员可以更加快速有效地识别问题,从而节省了解决问题和在生产站点之间更快地共享数据的时间。

爱立信研究人员和工程师团队已经在使用该解决方案,他们已经通过利用AR简化并改进了故障排除过程。

该公司发现,他们的技术人员花费大约一半的维修时间执行非价值活动,例如查找和链接原理图与布局文件,故障信息和故障排除说明。通过AR,技术人员最大限度地减少了浪费的时间,只是试图找到问题,让他们有更多的时间来完成有益于公司的任务。

利用预测和预防性维护

糟糕的维护策略可能会阻碍工厂的整体生产能力提高5%到20%。研究还表明,意外停机每年造成工业制造商损失约500亿美元,资产故障导致42%的意外停机。这给制造商带来了麻烦; 他们必须让机器离线以确保技术满负荷运转,从而停止生产,否则它们会使机器运行的时间超过应有的时间并导致其发生故障,从而可能使生产停滞更长时间。

最好的情况?能够最大限度地延长计划停机时间,同时防止意外停机,从而提高机器使用效率,提高员工工作效率,最终提高盈利能力。

传统的预防性维护需要手动数字运算和制造商无法承担的超时时间。考虑到它消耗的时间很长,这种方法既繁琐又无效。

普华永道表示,近100%的制造商希望通过预测性维护等数字技术提高效率,并且制造商采用机器学习和分析来改善预测性维护,预计在未来五年内将增加38% 。结合5G无线功能,制造商可以利用更简单,更有效的流程进行预测性和预防性维护。

研究表明,提高在多个制造方案中检测性能下降成本的准确性可将成本降低50%或更多。

用5G取代WiFi

尽管Wi-Fi已经改变了我们的世界,并且在各种各样的方式上扩展了我们的能力,但是我们都看到我们的笔记本电脑屏幕上的蓝色圆圈在打转,一直等待着要加载的网页。在制造车间,这些令人沮丧的延迟可能代价高昂,限制了生产力并缩减了利润。

在一些国家,移动互联网连接已经比Wi-Fi更强大。为了利用更高的数据速度和更高的可靠性,一些制造商,特别是汽车领域的制造商,正在考虑实现私有5G网络。除了网络速度提高10倍(或更多),延迟降低50倍之外,5G还可以支持比4G更多的设备。Ť他的 对于在集中区域(即制造设施)中使用大量连接设备的物联网公司来说,它将非常有用。

根据 Technology Review,5G可以编程为以不同方式处理不同类型的数据或设备。例如,它可能有利于任务关键型设备,因此即使网络的其余部分中断,它们也会继续运行。

德国汽车制造商奥迪计划在未来几年内推出自己的5G网络。他们认为这是一项必要的投资,以确保制造机器人和其他设备比现有互联网解决方案更快,更安全地工作。其他汽车制造商,如宝马,戴姆勒和大众汽车,可能并不落后。

加强供应链管理

当包裹交付时,它可以通过许多手和检查点。这带来了责任,所有权的问题和供应链中的保险。如果包裹损坏,什么时候发生,谁负责?对交付路线的可见性对于供应链管理至关重要。

不幸的是,利用现代跟踪方法,例如QR码扫描和射频识别(RFID),产品记录通常仅在到达时进行,并且仅记录位置和时间; 如果发生损坏,即使不是不可能,也很难确定它发生在旅程的哪个阶段。

智能包装取得了重大进展。但是,下一代无线技术可以将包装跟踪提升到一个新的水平。通过在包装上安装5G传感器,供应链利益相关者可以确定有关包装的信息,例如位置,温度,湿度,g力,湿度等。他们将能够获得有关产品状态和状况的实时反馈,并且无需手动检查点。

通过人机协作提高安全性和效率

根据 麻省理工学院的一项研究,宝马工厂员工与机器人之间的合作将人员闲置时间缩短了85%,从而立即提高了生产率。由于增加了机器人功能,他们可以适应不断变化的条件并履行各种职责。

机器人技术长期以来一直被用于自动装配,以高效的福特方式推出车辆和其他制造产品。它们可用于运输货物,或在功利层面,机器人可以清理工厂车间的混乱。类似的机器人已经在杂货店中使用。GIANT / MARTIN’S和Stop&Shop品牌最近部署 了美国店内机器人技术的 最大用途之一,与Badger Technologies合作 。被亲切地称为“马蒂”,这些有眼睛的机器在商店的地板上巡逻,以处理泄漏并减轻危险。虽然这些自动机器人正在执行琐碎和重复的任务以保持工作场所无危险,但员工可以获得更多增值任务。

尽管自动机器人已经在世界各地的工厂(和 零售空间)中使用,但是为了使机器人能够实时地与环境交互,大量信息将几乎瞬间传输。机器人所需的大量智能给制造商带来了两难境地。目前,他们被迫建立复杂的机器和控制系统,以减缓开发周期并阻碍新领域的发展。

5G支持的云机器人将通过将系统智能放入云中并简化工厂车间的机器人技术来解决这些问题,从而提高其易用性和效率。生产机器人技术的关键是通过5G改进的强大,可靠的连接。通过使数据更接近源,5G提供了比以前的无线迭代和显着改进的数据明显更好的速度。5G还具有更大的灵活性,使制造商能够在不断变化的制造环境中适应变化的同时保持较低的修改成本。

爱立信表示,虽然有几个行业将受益于云机器人技术,但制造业是采用云计算机制的领导者之一 。诺基亚位于芬兰奥卢的 工厂拥有近100%的自动化流程,他们希望通过5G增强这一流程。

5G准备以各种方式改变世界,从更快速地流式传输视频到创建自动驾驶汽车,以及通过实时反应实现远程手术。其前所未有的速度和覆盖范围将使世界比以往任何时候都更加接近,并产生前所未有的能力。它将改变包括制造业在内的多个行业。