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5G將如何改造制造業(yè)

制造企業(yè)可以感覺周圍的產品周期緊縮。在我們快節(jié)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。

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(yè)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。

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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(yè)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(fā)表的一項研究發(fā)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(yōu)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(guī)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(tǒng)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(fā)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(jié)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(huán)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。

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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(fā)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(jié)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(fā)現,他們的技術人員花費大約一半的維修時間執(zhí)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(yè)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(fā)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(tǒng)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。

用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(qū)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(xù)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(fā)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(fā)生損壞,即使不是不可能,也很難確定它發(fā)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(tài)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(zhí)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(huán)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(tǒng),以減緩開發(fā)周期并阻礙新領域的發(fā)展。

5G支持的云機器人將通過將系統(tǒng)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(huán)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(yè)將受益于云機器人技術,但制造業(yè)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(chuàng)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(yè)在內的多個行業(yè)。



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