在1913 年，福特引入了第一條移動裝配線，將制造汽車的生產時間從 12 小時減少到僅 93 分鐘。到今天，中國已然成為世界制造業(yè)的中心。

隨著技能差距越來越大，職位空缺越來越難以填補，對于希望提高利潤和生產力并獲得競爭優(yōu)勢的公司來說，提高工廠自動化變得越來越重要。沒有數(shù)字化轉型戰(zhàn)略的公司已經落后于競爭對手。

隨著 COVID-19 大流行的蔓延，我們能夠親眼目睹全球健康危機如何給整個行業(yè)帶來無法預料的需求。通過觀察這些意想不到的市場變化和挑戰(zhàn)如何影響企業(yè)，很明顯，制造業(yè)必須變得足夠高效和敏捷，才能快速增加產量并轉向支持不同的產品。由于不可避免的人員缺勤——在大流行期間和其他情況下——5G 智能工廠中的高度自動化生產線是解決方案的關鍵部分，因為組織的目標是在不造成不必要的產出損失的情況下度過危機。

5G 智能工廠自動化的另一個好處是它有可能使制造商提高產量、降低運營成本并增加投資回報。隨著生產率的提高，工廠安全和產品質量也可以得到改善，這要歸功于更好的零件數(shù)據(jù)可追溯性和更嚴格的過程控制，最終可以減少故障，同時提高可靠性和可重復性。

新興的5G 網絡支持三種類型的通信，這些通信將用于實現(xiàn)工業(yè)物聯(lián)網 (IIoT)：

• 增強型移動寬帶，我們已經在使用 4G 的移動通信的更快版本。

• 大規(guī)模機器類通信 (mMTC)，它有能力連接大量傳感器，每個傳感器都需要相對較低的帶寬。

• 超可靠、低延遲通信 (URLLC)，允許對高精度、時間關鍵型操作進行遠程和自動控制，具有真正改變游戲規(guī)則的潛力。

這些類型的通信中的每一種都可以幫助轉變制造鏈中的一個或多個主要功能。

當我們開始充分認識到 5G 網絡的潛力時，很容易想象這樣一個世界：接近工廠的送貨卡車能夠傳遞精確的貨物詳細信息和到達時間，以確保及時將零件轉移到生產線或通過 5G 控制的無人機登記庫存控制。同時，在智能工廠或倉庫內，組件和在制品可能會使用能夠相互協(xié)調并與生產線或調度部門協(xié)調的自動導引車 (AGV) 進行運輸。

范圍廣泛的設備可以連接到工廠 5G 網絡——所有設備在延遲、容量、吞吐量和移動性方面都有不同的需求。

這是制造商真正受益于上述 5G 延遲的潛在優(yōu)勢的地方。隨著未來擺脫繁瑣的電纜，裝配機器人可以按照基于云的軟件和網絡邊緣的指令自由而精確地移動，同時測試儀器反饋指標以進行質量控制和分析。同時，傳感器網絡可以監(jiān)控生產線上的流程和通過 5G 智能工廠的產品標簽，系統(tǒng)可以將這些與測試數(shù)據(jù)相關聯(lián)。在本地，一些流程甚至可以自我調節(jié)工作流程并與沿線的其他流程協(xié)調工作流程。

我們希望成為現(xiàn)實的一個重要轉變是增加人機交互。協(xié)作機器人旨在與人類在共享空間中安全地合作。雖然早期的協(xié)作機器人在速度和移動方面受到限制以保護人類工人，但支持 5G 的協(xié)作機器人可以利用低延遲帶寬來實時監(jiān)控傳感器輸出并優(yōu)化協(xié)作行為。

在危險的環(huán)境中，或者技術人員在偏遠地區(qū)工作的地方，機器人可以通過遠距離鏡像和調整人類操作員的動作來完成精細的操作，幾乎沒有延遲。

數(shù)字雙胞胎是物理對象或系統(tǒng)的軟件生成模型，是另一個可以對智能工廠車間產生積極影響的未來概念。通過人工智能 (AI) 和 5G，數(shù)字模擬結合了來自真實和模擬傳感器的信息，允許演練復雜情況以預測問題和解決方案。Gartner 此前將該技術譽為首要戰(zhàn)略趨勢，表明它可以通過避免停機和優(yōu)化物聯(lián)網資產的使用來為組織節(jié)省數(shù)十億美元。

隨著員工在家工作以幫助減少 COVID-19 的傳播，為提供基本產品和服務的制造和公用事業(yè)公司帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。

一些組織開始更加依賴遠程自動化軟件，使他們的員工能夠通過安全連接（例如 VPN 鏈接）從家中的筆記本電腦或移動設備操作工業(yè)系統(tǒng)。雖然遠程軟件已經被在辦公室、工廠或主控制室以外工作的關鍵人員使用了十多年，但在家中使用它是一種新的擴展。

增強現(xiàn)實 (AR) 是另一個工廠問題解決方案：它可以幫助檢測運營效率低下的問題，例如維護計劃不當、減少生產停機時間并有可能降低與機械故障相關的成本。

隨著我們開始更充分地意識到這些可能性，5G 和 AI 還可以協(xié)作為人員提供身臨其境的體驗，以簡化他們的工作。例如，在真實環(huán)境中疊加模擬對象可以改進培訓、增強產品設計并指導操作員完成仍需要人工干預的工廠程序。

增強現(xiàn)實 (AR) 是另一個 5G 工廠問題解決方案：它可以幫助檢測運營效率低下的問題，例如維護計劃不當，減少生產停機時間，并有可能降低與機械故障相關的成本。

最近，國際航空集團 (IAG) 與一家 AR 平臺供應商合作，利用一項名為 Hangar 51 的新計劃，為飛機發(fā)動機引入數(shù)字增強結構檢查，對其 573 架飛機的維護和維修操作進行改造。該項目取代了現(xiàn)有的（主要是基于紙張的）強制要求捕獲詳細照片和視頻證據(jù)的合規(guī)和培訓流程，節(jié)省了大量時間。

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