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5G將如何改造制造業

2019-03-28302

制造企業可以感覺周圍的產品周期緊縮。在我們快節奏的世界中,消費者正在快速定期地淘汰設備,呼喚最新的小工具,最熱門的功能,最瞬時的服務。

但制造公司如何跟上這種不斷增長的需求同時繼續生產日益復雜的商品?

智能制造,工業4.0,數字企業,未來工廠或您選擇稱之為的任何東西,正如我們所知,正在徹底改變行業。與蒸汽和鐵的第一次工業革命不同(記得當熱水是一種漂亮的工具嗎?)時,這場工業革命正在拼接計算能力和機器技術,為更好,更高效的工作場所提供動力,利用現代信息,操作和通信的能力技術。

據赫芬頓郵報稱,至少部分實施智能制造計劃的早期采用者已經取得了切實的成果,82%的人報告說效率提高了。5G的實施將大大推動這場革命。

高通公司預測,向5G過渡將使全球GDP增加3萬億美元,到2035年將創造2200多萬個就業崗位,相當于增加一個大致相當于印度的經濟。此外,根據Jabil的5G技術趨勢調查,72%的5G專家預測5G解決方案將首先用于商業應用,而工業物聯網將成為最強大的短期驅動因素之一。下載完整的報告。

新一代無線技術帶來的低延遲,更高帶寬,更快的速度和更大的容量正在推動制造業在各種領域的數字化轉型,例如人工智能,增強現實,預測性維護和協作機器人。

利用人工智能的潛力

根據市場與市場公布的一項研究,2017年人工智能(AI)市場價值160億美元,到2025年它將達到1900多億美元,復合年增長率為36.6%。隨著這項技術的普及和應用的增長,專家預測它將成為一個工業游戲改變者。波士頓咨詢集團和麻省理工學院斯隆管理評論發表的一項研究發現,在3000名受訪者中,84%的受訪者希望AI能夠獲得或維持競爭優勢。

縮短生產周期使制造商更難以滿足對日益復雜的產品的需求,同時保持并遵守質量法規和標準。

盡管產品以前所未有的速度飛出制造工廠,但客戶并沒有降低對高品質功能產品的期望。公司必須對抗缺陷率并努力消除召回。這是AI可以提供幫助的地方。

除了預測性維護,我將在后面詳細說明,AI可用于改善工廠的質量控制。不使用AI的視覺檢查系統必須使用大約一百萬個圖像的數據集進行訓練,以確保它們能夠識別所有潛在的缺陷。人工智能可以加強現有的基礎設施和人力資源,使工人能夠迅速識別削弱生產鏈和產品質量的錯誤和錯誤。

例如,在Jabil,我們一直在使用這種技術在電路板制造的早期階段發現錯誤,使我們能夠在35-40步驟過程的第二步或第三步中識別缺陷。檢測故障的準確率為80%,節省了17%的工作成本和10%的能源。當先前檢測到問題時,它可以使公司更高效,循環加速并提高客戶滿意度。但是,這種方法需要5G才能訪問大量實時,高質量的數據,以實現最高效率。

使用增強現實(AR)進行故障排除

增強現實(AR)還可以幫助技術人員更快地發現問題。與虛擬現實不同,AR不掩蓋物理世界;它只是通過數字層增強它。通過使用增強現實解決方案和平板電腦,故障排除人員可以更加快速有效地識別問題,從而節省了解決問題和在生產站點之間更快地共享數據的時間。

愛立信研究人員和工程師團隊已經在使用該解決方案,他們已經通過利用AR簡化并改進了故障排除過程。

該公司發現,他們的技術人員花費大約一半的維修時間執行非價值活動,例如查找和鏈接原理圖與布局文件,故障信息和故障排除說明。通過AR,技術人員最大限度地減少了浪費的時間,只是試圖找到問題,讓他們有更多的時間來完成有益于公司的任務。

利用預測和預防性維護

糟糕的維護策略可能會阻礙工廠的整體生產能力提高5%到20%。研究還表明,意外停機每年造成工業制造商損失約500億美元,資產故障導致42%的意外停機。這給制造商帶來了麻煩;他們必須讓機器離線以確保技術滿負荷運轉,從而停止生產,否則它們會使機器運行的時間超過應有的時間并導致其發生故障,從而可能使生產停滯更長時間。

最好的情況?能夠最大限度地延長計劃停機時間,同時防止意外停機,從而提高機器使用效率,提高員工工作效率,最終提高盈利能力。

傳統的預防性維護需要手動數字運算和制造商無法承擔的超時時間。考慮到它消耗的時間很長,這種方法既繁瑣又無效。

普華永道表示,近100%的制造商希望通過預測性維護等數字技術提高效率,并且制造商采用機器學習和分析來改善預測性維護,預計在未來五年內將增加38%。結合5G無線功能,制造商可以利用更簡單,更有效的流程進行預測性和預防性維護。

研究表明,提高在多個制造方案中檢測性能下降成本的準確性可將成本降低50%或更多。

5G取代WiFi

盡管Wi-Fi已經改變了我們的世界,并且在各種各樣的方式上擴展了我們的能力,但是我們都看到我們的筆記本電腦屏幕上的藍色圓圈在打轉,一直等待著要加載的網頁。在制造車間,這些令人沮喪的延遲可能代價高昂,限制了生產力并縮減了利潤。

在一些國家,移動互聯網連接已經比Wi-Fi更強大。為了利用更高的數據速度和更高的可靠性,一些制造商,特別是汽車領域的制造商,正在考慮實現私有5G網絡。除了網絡速度提高10倍(或更多),延遲降低50倍之外,5G還可以支持比4G更多的設備。?他的對于在集中區域(即制造設施)中使用大量連接設備的物聯網公司來說,它將非常有用。

根據Technology Review,5G可以編程為以不同方式處理不同類型的數據或設備。例如,它可能有利于任務關鍵型設備,因此即使網絡的其余部分中斷,它們也會繼續運行。

德國汽車制造商奧迪計劃在未來幾年內推出自己的5G網絡。他們認為這是一項必要的投資,以確保制造機器人和其他設備比現有互聯網解決方案更快,更安全地工作。其他汽車制造商,如寶馬,戴姆勒和大眾汽車,可能并不落后。

加強供應鏈管理

當包裹交付時,它可以通過許多手和檢查點。這帶來了責任,所有權的問題和供應鏈中的保險。如果包裹損壞,什么時候發生,誰負責?對交付路線的可見性對于供應鏈管理至關重要。

不幸的是,利用現代跟蹤方法,例如QR碼掃描和射頻識別(RFID),產品記錄通常僅在到達時進行,并且僅記錄位置和時間;如果發生損壞,即使不是不可能,也很難確定它發生在旅程的哪個階段。

智能包裝取得了重大進展。但是,下一代無線技術可以將包裝跟蹤提升到一個新的水平。通過在包裝上安裝5G傳感器,供應鏈利益相關者可以確定有關包裝的信息,例如位置,溫度,濕度,g力,濕度等。他們將能夠獲得有關產品狀態和狀況的實時反饋,并且無需手動檢查點。

通過人機協作提高安全性和效率

根據麻省理工學院的一項研究,寶馬工廠員工與機器人之間的合作將人員閑置時間縮短了85%,從而立即提高了生產率。由于增加了機器人功能,他們可以適應不斷變化的條件并履行各種職責。

機器人技術長期以來一直被用于自動裝配,以高效的福特方式推出車輛和其他制造產品。它們可用于運輸貨物,或在功利層面,機器人可以清理工廠車間的混亂。類似的機器人已經在雜貨店中使用。GIANT/MARTIN’S和Stop&Shop品牌最近部署了美國店內機器人技術的最大用途之一,與Badger Technologies合作。被親切地稱為“馬蒂”,這些有眼睛的機器在商店的地板上巡邏,以處理泄漏并減輕危險。雖然這些自動機器人正在執行瑣碎和重復的任務以保持工作場所無危險,但員工可以獲得更多增值任務。

盡管自動機器人已經在世界各地的工廠(和零售空間)中使用,但是為了使機器人能夠實時地與環境交互,大量信息將幾乎瞬間傳輸。機器人所需的大量智能給制造商帶來了兩難境地。目前,他們被迫建立復雜的機器和控制系統,以減緩開發周期并阻礙新領域的發展。

5G支持的云機器人將通過將系統智能放入云中并簡化工廠車間的機器人技術來解決這些問題,從而提高其易用性和效率。生產機器人技術的關鍵是通過5G改進的強大,可靠的連接。通過使數據更接近源,5G提供了比以前的無線迭代和顯著改進的數據明顯更好的速度。5G還具有更大的靈活性,使制造商能夠在不斷變化的制造環境中適應變化的同時保持較低的修改成本。

愛立信表示,雖然有幾個行業將受益于云機器人技術,但制造業是采用云計算機制的領導者之一。諾基亞位于芬蘭奧盧的工廠擁有近100%的自動化流程,他們希望通過5G增強這一流程。

5G準備以各種方式改變世界,從更快速地流式傳輸視頻到創建自動駕駛汽車,以及通過實時反應實現遠程手術。其前所未有的速度和覆蓋范圍將使世界比以往任何時候都更加接近,并產生前所未有的能力。它將改變包括制造業在內的多個行業。

 

文章來源:信息化和軟件服務網


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