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2022-11-12中国通信工业协会5G专业委员会主任

经济 2022年1期
关键词:工厂工业机器人

■ 中国通信工业协会5G 专业委员会主任 孙 伟

党的十九届六中全会是在我党百年华诞的重要时刻、在“两个一百年”奋斗目标历史交汇关键节点上召开的一次重要会议。要以学习贯彻党的十九届六中全会精神为动力,深入研究5G 技术融合应用对制造业数字化转型的带动意义,以实际行动推动我国制造业高质量发展。

5G 作为新一代的无线通信技术,通过其技术优势,将渗透到未来社会的各个领域。5G 能够突破信息的时空限制,提供更好的交互体验,给用户带来身临其境的信息盛宴;5G 能够拉近万物的距离,通过无缝融合的方式,实现人与万物的智能互联。在自动驾驶领域,5G 通信技术具备庞大的带宽容量和接近零时延的特性,正在让自动驾驶成为可能;在智慧能源领域,如传统电网正在逐步向智能电网、能源互联网迈进,5G 技术能够满足智能电网对于通信网络提出的新需求;智慧城市领域,基于网联的无人智能安防监控解决方案,可以借助5G,提供更清晰更实时的画面,全面提升安防效率,加快新时期平安城市、智慧城市的建设步伐。

目前我国5G 基站数量接近120 万个,5G 终端连接数达到4.5 亿户,已经是全球最大的5G 基站应用和部署的国家。随着我国5G 技术的发展壮大,将会带动产业链上下游以及各行业应用投资,产生客观的经济效益与社会效益。到2030 年,5G 有望带动我国直接经济产出6.3 万亿元、经济增加值2.9 万亿元、就业机会800 万个。5G 将凭借其技术优势,与相关行业不断深度融合,激发出更多不同类型的业务需求,创造新的商业模式,促进我国经济增长,推动传统产业转型升级。

数字工业是工业的数字化、信息化、网络化,是以数字化的知识和信息作为关键生产要素,以数字技术为核心驱动力量,以现代信息网络为重要载体,通过数字技术与实体经济深度融合,加速重构经济发展与治理模式的新型经济形态。未来,一切传统工业都会走向数字工业,数字工业是工业和数字化深度融合的新形态,有助于推动传统产业优化资源配置、调整产业结构、实现转型升级。对于传统行业而言,数字化赋能的核心就是“提升效率,降低成本”。随着云计算、大数据、物联网、人工智能、5G 等新一代信息通信技术的发展和融合应用,数字化转型成为企业发展的重要趋势。

工业互联网是新一代网络信息技术与制造业深度融合的产物,是实现产业数字化、网络化、智能化发展的重要基础设施,具有连接工业设备种类繁多、数据类型多样化、数据实时性要求高的特点。5G 是工业互联的通讯管道,可以满足端到端毫秒级的超低时延和接近100%的高可靠性通信保障。利用5G 技术,在工厂内可以实现全生产要素、全流程互联互通,即设备互联、人员互联、工装互联、刀具互联、物料互联、产品互联,实现工厂全生产要素全生命周期的实时数据跟踪,并将实时产生的数据在云平台进行大数据智能分析决策,实现全连接工厂实时生产优化。

机器视觉是人工智能快速发展的一个分支,简单来说,就是用机器代替人眼做测量、检测和控制。工业机器视觉是工业生产环境中的重要一环,而5G 为工业机器视觉的规模化提供了网络基础,通过在生产线或巡检机器人部署工业相机,采集图像视频上传到云端,结合5G 大带宽、低时延的特点和机器视觉技术进行智能化监控与分析,实时生成质检报告,确定不合格产品位置,报告质检不合格产品,使后台及时调整生产线,减少不合格率。

除此之外,工业生产还可借助5G 技术进行更多的生产优化,如通过大数据和AI 技术对生产需求进行分析,优化生产线设计;通过5G 网络实时拍摄并传输生产线实况,同时利用巡检机器人对生产线进行实时监控,确保整个生产流程顺畅,能够对故障进行预警和排除。

在未来智能工厂生产的环节中涉及物流、上料、仓储等方案判断和决策,5G 技术为智能工厂提供全云化网络平台。智能装备上不计其数的传感器,在极短时间内进行信息状态上报,大量工业级数据通过5G 网络收集起来,庞大的数据库开始形成,工业机器人结合云计算的超级计算能力进行精确判断,给出最佳解决方案。在一些特定场景下,物体与物体之间直接通信,进一步降低了业务端到端的时延,在网络负荷实现分流的同时,反应更为敏捷。生产制造各环节的时间变得更短,解决方案更快更优,生产制造效率得以大幅度提高。

5G 技术使得人和工业机器人在处理更复杂场景时也能游刃有余。如在需要多人协作修复的情况下,处于不同位置的专家可以各自通过VR 和远程触觉感知设备第一时间“集合”在故障现场。5G网络的大流量满足VR 中高清图像的海量数据交互要求,极低时延使得触觉感知网络中人能把自己的动作无误差地传递给工厂机器人,多人控制工厂中不同机器人进行下一步修复动作。同时,借助万物互联,人和工业机器人、产品和原料全被直接连接到地球上除自身外的所有的知识和经验数据库,在故障诊断时候,人和工业机器人可参考海量的经验和专业知识,提高问题定位精准度。

随着数字经济的发展,消费互联网逐渐向产业互联网过渡,带有客户需求和产品“信息”功能的系统成为产品销售新的核心,个性化定制成为潮流。数据、智能、互联成为重要的生产力与组织方式,而以工业机器人、3D 打印设备、智能无人系统等高端智能制造装备,以及智能工厂/数字车间、云制造、个性化定制、服务型制造等智能协同制造等大量涌现,成为制造业服务化、服务业制造化的重要支撑力量。

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