虹科讲堂 | 未来的5G工厂及其意义
前言
最近几个月，5G技术引起了很多抗议。这导致全球科学家发布有关5G的潜力及其打算实现的目标的报告。其中一些研究（包括来自爱立信的一项研究）表明，5G的创造价值以及使之实现的价值到2026年将达到1000亿美元大关。预计制造业将支持约25％的估值，这凸显了未来5G工厂的重要性。
本文将讨论：
未来工厂中5G应用的预期用例
5G工厂给生产设施和仓库带来的价值主张
5G工厂将如何定义制造业和工业自动化的未来
一、5G在制造设施中的预期应用
与为普通移动消费者开发的4G和LTE技术不同，5G面向工业应用。其主要目的是为生产，处理和传输大型数据集的行业提供低延迟处理。制造业就是其中之一，因为工厂中的每项资产都会产生自己的数据。
在应用方面，预计5G将成为实现自动化为王的熄灯工厂或工业4.0的跳板。这也被称为智能工厂。为此，必须在互连的设备或设备上实时进行数据处理。5G网络提供了5G工厂实时处理大数据所需的可靠性。因此，借助5G网络，未来的5G工厂将由相互连接的系统组成，这些系统可即时共享数据并实时做出决策。
5G工厂还将以不同的方式支持预测性维护和远程维护活动。一个示例是由经验丰富的工程团队通过实时可视化远程位置的故障组件来实现。在这种情况下，来自上海的顾问可以实时评估位于北京有故障设备的问题。5G网络将加快通信渠道的速度，并能够即时共享从设备中收集的大量历史数据。然后，维修团队可以远程和实时地提供帮助。
预计5G网络还将成为增强5G工厂内部工业物联网，人工智能和机器学习计划之间协作努力的粘合剂。在这种情况下，5G提供的低延迟处理和高带宽支持将确保成千上万的IIoT网络以最佳状态运行而不会出现任何延迟。
二、5G工厂将如何定义未来
预计5G将在车间优化其他相互关联和新兴技术的使用。这些技术包括IIoT，数字孪生，机器学习，机器人技术和边缘计算。这就是Google与AT＆T合作以确保其边缘和云计算解决方案支持5G工厂以及在制造工厂中使用5G的原因。
预计5G网络将为5G工厂提供全面的数字孪生解决方案。因此，设施的数字表示可以从车间传感器接收数据，以确保用于实时分析时的准确性。5G网络有望支持实时传输所收集的数据，而不管其规模如何。借助收集到的数据，工厂利益相关者可以通过数字孪生模型进行模拟，以获取业务见解。
5G的集成还将确保数字孪生可用于通过软件对软件的通信实时监视和管理制造操作。这意味着数字孪生将接收车间数据，对其进行分析，做出决定，并通知车间设备应采取的下一步措施。由于5G网络可确保在5G工厂之间实时发送和接收传输的数据，因此无需人工操作即可完成所有这些工作。
边缘计算计划还将通过5G网络进行优化，特别是对于偏远地区的工厂。5G提供的低延迟处理将确保边缘设备或硬件与外部数据中心（例如工业云）之间的通信实时发生。因此，扩展边缘计算捕获数据的能力还包括决策。
从5G网络的影响中考虑的另一个重要方面是库存和物流管理。Amazon Go的例子提供了计算机视觉，深度学习和边缘计算结合在一起时可能发生的情况。对于Amazon Go商店，客户可以直接进入，接单和结帐，而无需与任何员工进行沟通。传感器和摄像头跟踪所拣取的物品，统计总成本，并通过Amazon应用程序向客户收费。
在5G工厂内，可以使用5G网络简化库存和物流管理。在一个应用场景里，机器人会收到一个订单列表，从存储中挑选订单，然后将其交付给特定的工作站，而无需人工协助。安装在架子上的传感器将确保拣选正确的物品，并注意减少的数量。机器人还将通过地图传感器找到交货地点，并在每次行程后重新填充减少的库存。在这里，5G网络确保实时传输来自该自动化过程各个方面的数据，从而确保自动化库存管理过程无缝地进行。
三、5G对制造设施的好处
5G网络有望为制造设施带来以下好处：
1.系统自动化
工业4.0时代有望提供优化制造的自动化流程。正如上面突出显示的一些情况所示，5G提供了确保工业系统自动化和实时准确运行所需的可靠性和速度。
2. 收入增长
Google主动将其服务定位为支持5G网络和5G工厂的举措突显了企业如何利用它来获得更多收入。对于中小型企业而言，5G将为自动化传统制造流程提供更实惠的途径。使这些过程自动化也将提高生产力和收入增长。
3. 新的业务案例
5G的引入为软件和硬件开发人员构建新的用例奠定了基础。这些解决方案可以在机器人技术，边缘计算或自动化领域内。成功的用例将提高生产力和创收机会。
四、结论
制造业的未来与新兴技术解决方案（如5G网络）紧密相连。因此，为了保持竞争力，制造商必须了解它给未来的5G工厂带来的好处。这种理解将成为创建独特的用例的跳板，以将5G应用到驱动自动化，提高生产力或优化数据处理技术。预计未来的5G工厂将由共生关系来定义，在这种共生关系中，5G网络可提高运营效率，而工厂则为5G蓬勃发展提供环境。