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一、基于5G 的智能制造新模式

（一）個性化生產(chǎn)

隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，消費(fèi)者對產(chǎn)品的需要逐漸由功能性需求變化為了個性化需求，不僅要滿足基本的功能需求，還要滿足客戶個人對于顏色、造型、材質(zhì)等方面的個性化的需求，在傳統(tǒng)的批量規(guī)?；a(chǎn)模式下是無法不增加生產(chǎn)成本的情況下實(shí)現(xiàn)個性化生產(chǎn)的，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的單一生產(chǎn)線逐步向柔性生產(chǎn)線轉(zhuǎn)變，5G 技術(shù)的出現(xiàn)有效的解決了供應(yīng)鏈客戶端信息傳遞和生產(chǎn)線上信息傳遞的網(wǎng)絡(luò)延時問題。在產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，柔性生產(chǎn)對生產(chǎn)線上各智能設(shè)備的靈活性與差異化業(yè)務(wù)處理能力的要求較低，5G 技術(shù)帶來的網(wǎng)絡(luò)傳輸能力的升級，助推了柔性生產(chǎn)的迅速推廣。

生產(chǎn)工廠使用 5G 技術(shù)后，大幅降低生產(chǎn)設(shè)備之間線纜成本的同時，充分利用 5G可靠網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)覆蓋能力，使工業(yè)機(jī)器人等智能設(shè)備在生產(chǎn)區(qū)域中移動不受限，根據(jù)需求到達(dá)各個地點(diǎn)，在不同的生產(chǎn)場景中進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)和操作內(nèi)容的順利切換。大型生產(chǎn)工廠中，不同的工作場景對網(wǎng)絡(luò)傳遞的具體要求不同，其中，高精度加工環(huán)節(jié)對信息傳遞的時延要求很高，關(guān)鍵性的生產(chǎn)任務(wù)必須確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、可靠性、大流量數(shù)據(jù)的即時傳遞與處理[1]。5G 技術(shù)采用端到端的切片技術(shù)實(shí)現(xiàn)同一核心網(wǎng)中提供不同質(zhì)量的服務(wù)，根據(jù)需求靈活分配調(diào)整，如各生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)的上報就被設(shè)為最高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)等級。

（二）優(yōu)化資源配置

5G 網(wǎng)絡(luò)利用了網(wǎng)絡(luò)切片為制造場景提供了合理的解決方案，降低能源消耗的同時也提高了生產(chǎn)效率，并簡化了操作流程，智能工廠也是重要的發(fā)展趨勢。

5G 網(wǎng)絡(luò)切片可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的合理分配，以滿足不同生產(chǎn)情景下的網(wǎng)絡(luò)需求，工作場景不同對于網(wǎng)絡(luò)覆蓋、移動性、時延與連接密度等有不同的要求。因此，5G 網(wǎng)絡(luò)對于資源配置的靈活性的要求也提高了。

網(wǎng)絡(luò)切片在創(chuàng)建的當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)將基礎(chǔ)資源設(shè)施合理分配，其中包含了資源接入與資源傳輸以及云資源，并且每個不同的資源也有自身特有的管理特征。利用5G 網(wǎng)絡(luò)切片的管理功能，可以達(dá)到客戶的差異化需求，同時也實(shí)現(xiàn)了設(shè)施資源的合理化利。因?yàn)椴煌Y源有其特與的獨(dú)立特性，不同資源也可以利用網(wǎng)絡(luò)切片的有效管理實(shí)現(xiàn)相互協(xié)調(diào)與配合管理。

（三）遠(yuǎn)程維護(hù)

設(shè)備的維護(hù)在當(dāng)前制造業(yè)服務(wù)化轉(zhuǎn)型發(fā)展的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式下尤為重要，特別是大型制造企業(yè)的供應(yīng)鏈的整條鏈條上經(jīng)常涉及跨工廠、跨區(qū)域的生產(chǎn)設(shè)備和用戶產(chǎn)品維護(hù)的問題。5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大帶寬、高速率、低時延的技術(shù)特點(diǎn)可以大幅提升維護(hù)效率和應(yīng)用范圍，降低運(yùn)維成本。在應(yīng)用 5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的環(huán)境下，當(dāng)無人工廠中某設(shè)備發(fā)生故障時，無人工廠中值守的工業(yè)機(jī)器人會第一時間作出判斷，對于工業(yè)機(jī)器人能夠解決的故障，它會第一時間前往排除故障，而工業(yè)機(jī)器人不能解決的故障則會第一時間上報到對應(yīng)級別的管理者，此時，管理人員無論在任何地方，都可以通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺遠(yuǎn)程控制工廠內(nèi)的機(jī)器人或者指導(dǎo)現(xiàn)場維護(hù)工人進(jìn)行故障修復(fù)[3]。5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得人和設(shè)備在處理復(fù)雜工作場景沒有網(wǎng)絡(luò)帶寬和延時的限制，即使在需要多人共同協(xié)作維護(hù)的工作情況下，不同地方的專家可以同時通過 V R 等遠(yuǎn)程維護(hù)設(shè)備共同診斷設(shè)備故障。5G的超大流量可以滿足遠(yuǎn)程維護(hù)設(shè)備的海量交互數(shù)據(jù)的傳輸需求，同時，借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，所有相關(guān)的工業(yè)大數(shù)據(jù)和相關(guān)知識經(jīng)驗(yàn)都存儲在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上，在遠(yuǎn)程維護(hù)時，人和工業(yè)機(jī)器人可以借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上存儲的海量知識與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行故障分析與修復(fù)。

二、5G 在智能制造場景的具體應(yīng)用

（一）5G 智慧港口

5G 具備低延時、高可靠和大帶寬的技術(shù)特點(diǎn)與港口的業(yè)務(wù)需求匹配度高，使其應(yīng)用于港口生產(chǎn)控制成為可能。在5G 智慧港口，無人駕駛集卡可通過5G 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻回傳、遠(yuǎn)程遙控駕駛、車路協(xié)同等應(yīng)用；在堆場內(nèi)通過5G 高精度定位、北斗等混合定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛厘米級的精準(zhǔn)?？慷ㄎ缓图b箱精確位置管理。同時，可以通過5G 網(wǎng)絡(luò)將港口環(huán)境、能源等多種檢測終端數(shù)據(jù)回傳MEC 和港口云，實(shí)現(xiàn)港口本地化物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管。5G 技術(shù)與港口實(shí)際業(yè)務(wù)應(yīng)用相結(jié)合，對現(xiàn)有港口進(jìn)行自動化改造升級，實(shí)現(xiàn)港口作業(yè)流程的全方位高效監(jiān)管，大幅度減少人力成本，降低碼頭安全事故[4]。

（二）5G 的智慧工廠

5G 智慧工廠降低了生產(chǎn)線的人力干預(yù)，有效提升了生產(chǎn)線的可控性，智慧工廠的重點(diǎn)在于利用信息化技術(shù)，增強(qiáng)了企業(yè)各部門之間的溝通交流，從而完成了從設(shè)計環(huán)節(jié)到生產(chǎn)線與銷售環(huán)節(jié)之間溝通與聯(lián)系，從而整合并優(yōu)化資源，從而有效提升了產(chǎn)品的整體質(zhì)量與生產(chǎn)效率。

（三）基于5G 的工業(yè)AR/VR

工業(yè)AR/VR 可以用于監(jiān)控流程和生產(chǎn)流程、生產(chǎn)任務(wù)分步指引以及可視化作業(yè)/運(yùn)維及遠(yuǎn)程協(xié)助等場景，對于網(wǎng)絡(luò)性能有著極高的要求，這就使得 5G 與AR/VR 的結(jié)合成為必然。

三、結(jié)束語

綜上所述，隨著現(xiàn)代化制造技術(shù)與信息通信技術(shù)的密切融合，世界各國正積極開展以智能制造為核心的工業(yè)變革，我國也在加快各行業(yè)的智能制造發(fā)展進(jìn)程。在制造業(yè)及信息通信技術(shù)深度融合發(fā)展的背景下，5G將會在智能制造中發(fā)揮更多的作用，并體現(xiàn)在企業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)量檢測及設(shè)備運(yùn)維等多個領(lǐng)域，幫助企業(yè)提高材料直通率和產(chǎn)品合格率，縮短了研發(fā)的周期，進(jìn)而提高了生產(chǎn)效率，從而減少了綜合成本，并促進(jìn)企業(yè)市場競爭力的提升。