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普华永道:未来制造业中的5G(附下载)

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第四次工业革命(4IR)所依赖的技术大多已经完备 —— 至少从理论角度而言。先进的机器人技术和3D打印、人工智能(AI)和机器学习、高级传感器和物联网(IoT)、云计算、虚拟和增强现实、先进数据分析 —— 这些技术无论是应用于供应链、生产过程还是提供给客户的产品和服务,大多数制造企业都认同这些技术的价值,但目前却很少有企业在整个运营过程中押下重注来部署这些技术。

普华永道与美国制造业协会在2019年的研究表明,超过半数的制造商仅处于尝试新兴技术的起步阶段,有的甚至远未启动。如今,超高速、超灵活的5G无线通信技术已经在全球各地开始应用。5G技术将会带来高度可靠、几乎瞬时的数据连接 —— 这是支持智能工厂、互联供应链和物联网赋能产品等愿景的关键组成。

5G也许无法立即提升4IR的内在生产力,但无论哪个制造商都无法忽视它的潜力,在不久的将来,5G将助力工厂实现许多新技术和新流程的应用。

畅想智能制造

现代工厂已然是一个高度复杂的环境。即便不是现实情况,4IR有望推动各种组织在制造业实现全方位的数字化。先进的机器和机器人装载了大量传感器,这些传感器与云端的高性能分析引擎相连接,完成对设备性能的评估,管理生产计划,保证供给并安排工厂内的各项活动。

想象一下5G网络是如何改造工厂的:5G的网速高达10Gbps,远超wi-fi,而且其接近于零的延迟将会减少人们先前对于无线协议的速度和可靠性方面的担忧。摆脱了有线网络,

5G将带来更高的灵活性,支持高速的制造环境。与有线网络或以前的无线设备相比,部署了5G网络的工厂可以将更多传感器纳入网络连接,最终实现万物互联。

5G如何提高生产力以下方面最有潜力实现优化:

· 生产优化。实时获取设备、库存和生产的数据,使企业可以详细地分析生产模式。根据这些信息,企业就可以确定工厂生产活动的正确顺序,使流程最优化,同时有助于提高生产周期的流畅性,减少浪费。

· 模块化工厂。5G的大密度、高速度、高带宽和低延时将带来相当大的灵活性。制造工具和机器人得以迅速反复利用,提高了效率,从而创造一个能够实现大规模定制和按需生产的环境。

· 企业连通性。5G有助于工厂的基础设施、运营技术和资源与企业IT系统的整合,优化工厂生产流程并实现远程控制。

· 人机界面。5G的高速度和大密度可以为员工提供移动数据和可视化解决方案的手段,例如平板电脑和增强现实装备,让员工能与机器和产品进行可视化交互,从而将他们从固定的计算机终端解放出来。

· 供应链整合。随着供应链透明度的提高,5G网络集成到工厂生产工具中可以保证快速、自动地补充零部件和供应物资,从而最大限度地减少生产延迟,提高效率。

· 预防性维护。密集的传感器阵列能帮助企业即时监控生产设备的状态,反过来也使企业可以根据需要对设备进行定期维护,在问题出现前预测非定期维护的需求,也有助于综合设备供应商实施远程诊断。

· 安全。各种传感器的应用和5G接近瞬时的响应时间,将营造十分安全的制造环境,现场所需的员工更少,紧急关闭信号响应更灵敏。

以一家生产喷气发动机金属叶盘的德国制造商的经验为例。制造叶盘的过程漫长而复杂,

导致次品率高达25%,而且在产品完工之前无法识别出有问题的叶盘。安装能够实时检测潜在故障的传感器,并利用5G网络将它们连接起来后,制造商就能够在故障发生之前停止机器。结果是:次品率显着下降,叶盘的单个平均生产成本节省了数千欧元。

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