5G与智能制造:一个新时代
制造企业可以感觉到产品周期在收紧。在这个快节奏的世界里,消费者经常快速地更换设备,要求最新的小玩意、最热门的功能、最即时的服务。
但是,制造企业如何在继续生产日益复杂的产品的同时,跟上日益增长的需求呢?
智能制造、工业4.0、数字企业、未来工厂或任何你选择称呼它的东西,都是我们所知道的行业革命。与蒸汽和铁的第一次工业革命不同(还记得热水是一种漂亮的工具吗?),这次工业革命将计算能力和机器技术结合起来,利用现代信息、操作和通信技术的能力,为更好、更高效的工作场所提供动力。
根据赫芬顿邮报在美国,那些至少部分实施了智能制造计划的早期采用者已经记录了切实的结果,82%的人报告效率有所提高。5G的实施将大大推动这场革命。
高通公司预测到2035年,向5G的过渡将使全球GDP增加3万亿美元,并创造2200多万个就业岗位,相当于一个大致相当于印度规模的经济体。此外,根据贾比尔的5G技术趋势调查报告显示,72%的5G专家预测,5G解决方案将首先应用于商业应用,之后才会被采用工业物联网将是最强劲的短期驱动因素之一。下载5G报告全文。
这种新一代无线技术带来的更低延迟、更高带宽、更快速度和更大容量,正在推动制造业在人工智能、增强现实、预测性维护和协作机器人等多个领域的数字化转型。
利用人工智能的潜力
根据一项研究市场与市场在美国,2017年人工智能(AI)市场价值160亿美元;到2025年将超过1900亿美元,复合年增长率为36.6%。随着这项技术的普及和应用的增长,专家们预测,它将成为工业游戏规则的改变者;波士顿咨询集团和麻省理工斯隆管理评论发表了一项研究,发现在3000名受访者中,84%期望人工智能能让他们获得或保持竞争优势。
生产周期的缩短使得制造商在保持和遵守质量法规和标准的同时,更难跟上对日益复杂的产品的需求。
尽管产品正以前所未有的速度从制造工厂飞出,但客户并没有降低他们对高质量、功能性产品的期望。公司必须与不良率作斗争,努力消除召回。这就是人工智能可以提供帮助的地方。
除了我将在后面详细说明的预测性维护之外,人工智能还可以用于改善工厂的质量控制。不使用人工智能的视觉检测系统必须使用大约100万张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,使工人能够迅速发现削弱生产链和产品质量的错误和故障。
例如,在Jabil,我们一直使用这种技术来捕捉错误在电路板制造过程的早期,允许我们在35-40步过程的第2步或第3步中识别缺陷。检测故障的准确率达到80%,可节省17%的返工成本和10%的能源。如果及早发现问题,公司就会更有效率,周期会加快,客户满意度也会提高。然而,这种方法需要通过5g访问大量实时、高质量的数据,以实现最大效率。
使用增强现实技术进行故障排除
增强现实(AR)还可以帮助技术人员更快地识别问题。与虚拟现实不同,增强现实并不掩盖物理世界;它只是用数字层增强了它。通过使用增强现实解决方案和平板电脑或HoloLens,故障排除人员可以更快、更有效地识别问题,从而节省解决问题的时间,并在生产站点之间更快地共享数据。
这个解决方案已经被一个团队使用爱立信研究人员和工程师,他们已经利用AR简化和改进了故障排除过程。
该公司发现,他们的技术人员花费了大约一半的维修时间进行无价值的活动,例如查找和链接示意图与布局文件、故障信息和故障排除说明。有了增强现实技术,技术人员最大限度地减少了仅仅试图定位问题所浪费的时间,使他们有更多的时间来执行有益于公司的任务。
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使用预测性和预防性维护
糟糕的维护策略会阻碍工厂的整体生产能力5%至20%.研究还表明,计划外停机时间给工业制造商造成了估计的损失每年500亿美元,资产失效的原因42%的计划外停机时间.这给制造商带来了一个困境;他们要么必须让机器离线,以确保技术在满负荷运行,从而停止生产,要么冒着机器运行时间超过应有时间并导致故障的风险,可能冻结生产更长的时间。
最好的情况是什么?能够最大化计划停机时间,同时防止计划外停机,从而提高机器使用效率,提高员工生产力,并最终提高盈利能力。
传统的预防性维护需要手工计算数字和制造商无法抽出的多余时间。这种方法很乏味,而且考虑到它所消耗的大量时间,效率太低。
几乎100%的制造商希望通过预测维护等数字技术来提高效率,而制造商采用机器学习和分析来改善预测维护,预计在未来五年内将增加38%。根据普华永道.再加上5G解决方案和无线功能,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,在多个制造场景中提高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Wi-Fi
尽管Wi-Fi已经改变了我们的世界,以多种多样的方式扩展了我们的能力,但当我们等待网页加载时,我们都看到笔记本电脑屏幕上的蓝色圆圈一圈又一圈地旋转。在生产车间,这些令人沮丧的延迟可能代价高昂,限制了生产率,降低了利润。
在一些国家,移动互联网连接已经强于Wi-Fi。为了利用更高的数据速度和更高的可靠性,一些制造商,尤其是汽车领域的制造商,正在考虑实现专用的5G网络。除了网速快10倍(或更多)和延迟低50倍之外,5G解决方案还可以支持比4G更多的设备;这对于在集中区域(即制造设施)使用大量连接设备的物联网公司非常有用。
根据技术评论在美国,5G可以通过编程以不同的方式处理不同类型的数据或设备。例如,它可以支持关键任务设备,因此即使网络的其余部分中断,它们也能保持运行。
德国汽车制造商奥迪计划在未来几年推出自己的5G网络。他们认为这是一项必要的投资,可以确保制造机器人和其他设备比现有的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(BMW)、戴姆勒(Daimler)和大众(Volkswagen),可能也紧随其后。
加强供应链管理
当一个包裹被递送时,它可能会经过许多手和检查站。这就带来了供应链中的责任、所有权和保险问题。如果包裹损坏,是什么时候发生的,谁负责?送货路线的可见性对供应链管理至关重要。不幸的是,使用现代的跟踪方法——二维码扫描和RFID——产品记录通常只在到达时进行,它只记录地点和时间;如果发生损坏,即使不是不可能,也很难确定是在旅程的哪个阶段发生的。
取得了重大进展开云体育手机版 .然而,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包装的信息,如位置、温度、湿度、重力、湿度水平等。他们将能够收到关于产品状态和状况的实时反馈,并消除人工检查点的需要。
人机协作提高安全性和效率
根据麻省理工学院研究在美国,在宝马工厂,员工和机器人之间的协作将人类的空闲时间减少了85%,从而立即提高了生产率。由于机器人能力的增强,他们可以适应不断变化的环境,并执行各种职责。
长期以来,机器人技术一直以福特式的高效方式应用于自动装配、推出车辆和其他制造产品。它们可以用来运输货物,或者在实用的层面上,机器人可以在工厂清理混乱。类似的机器人已经被用于杂货店。捷安特/马丁和Stop & Shop品牌最近部署了其中之一最大的店内机器人应用在美国与獾技术.这些眼睛瞪大的机器被亲切地称为“马蒂”,它们在商店的地板上巡逻,处理溢出物,减轻危险。虽然这些自主机器人正在执行卑微和重复的任务,以保持工作场所的安全,但员工可以自由地从事更多增值的任务。
尽管自主机器人已经在工厂中使用零售空间),为了让机器人能够实时地与环境互动,大量的信息几乎必须在瞬间传输。机器人所需要的巨大智能让制造商陷入了两难境地。现在,他们被迫建立复杂的机器和控制系统,这减慢了开发周期,阻碍了新领域的发展。
5G支持的云机器人技术将解决这些问题,将系统智能放在云中,并在工厂车间简化机器人技术,提高它们的易用性和效率。生产机器人的关键是强大、可靠的连接,并通过5G解决方案得到改进。通过使数据更接近源头,5G提供了比以前的无线迭代更好的速度和显著改善的数据。5G还提供了更大的灵活性,使制造商能够保持较低的修改成本,同时能够适应不断变化的制造环境的变化。
尽管医疗保健和汽车等几个行业将受益开云体育手机app下载安装苹果于云机器人,但制造业是采用云机器人的领导者之一爱立信.诺基亚的芬兰奥卢的工厂该公司拥有几乎100%的自动化流程。(讽刺的是,这家工厂的目的是创造5G解决方案。)
5G即将改变世界以各种方式,从更快地流媒体视频到创建自动驾驶汽车,再到为远程手术提供实时反应。它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紧密,并产生前所未有的能力。它将几大产业转型开云体育手机app下载安装苹果包括制造业。
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200名电信决策者对5G采用、预测、机遇和挑战的见解。
2019年2月7日发布