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5论未来,G在智造 | 且看5G时代如何点「智」成金

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5论未来,G在智造 | 且看5G时代如何点「智」成金

5G时代已经来临,引领着各行业加速变革。国家之间的竞争更多的体现在科技、制造行业。智能制造已然成为全球化课题和国家级战略课题,全球各主要工业强国都在智能制造领域进行了规划和部署,如中国“中国制造2025”、德国“工业4.0平台”、美国“工业互联网计划”等。它正在推动智能工厂的数字化转型——将计算能力与机器和传感器技术相结合。第5代移动网络,也就是我们通常所称的5G,将会加速这种转变。



5G将带来更快的速度、更低的延迟、更大的带宽和边缘计算能力,可以满足智能制造对时延和带宽的要求。和传统的移动通信技术相比,5G将进一步提升用户体验:在容量方面,5G通信技术将比4G实现单位面积移动数据流量增长1000倍;在传输速率方面,单用户典型数据速率提升10到100倍,峰值传输速率可达10Gbps(相当于4G网络速率的100倍);端到端时延可以做到小于1ms;在可接入性方面:可联网设备的数量增加10到100倍;在可靠性和能耗方面:每比特能源消耗应降至千分之一,低功率电池续航时间增加10倍。


1      

什么是智能工厂?


智能工厂作为实现智能制造的重要载体,是指以先进的信息网路技术和先进的制造技术深度融合,实现工厂生产操作、生产管理、管理决策三个层面全部业务流程的闭环管理,继而实现整个工厂全部业务流程上下一体化业务运作的决策、执行自动化。


相较传统工厂,智能工厂中各类传感器、机器人被大量使用;基于大数据、云平台的智能分析工具将帮助企业实现更为科学的决策;同时,生产的本地性概念不断被弱化,由集中生产向网络化异地协同生产转变,信息网络技术使不同环节的企业间实现信息共享,实现全球范围内的资源高效协作和配置。


2      

连接是智能工厂的基础


5G无线通信技术,可以为工厂提供光纤般的接入速率、毫秒级的端到端时延、99.999%的可靠性、百亿设备的连接能力、数十Tbps/km2的超高流量密度和超高移动性等多个场景的服务,突破地域和单一产业领域的限制,催生从设计到消费的全新生产模式,带动社会生产结构升级。


3      

5G智能工厂离不开可靠的天线


未来的智能工厂需要大量的天线,来满足机器与机器、人与机器备、机器与物料之间的全联通需求。天线在工作过程中,很容易受到机器人的姿态、周围设备、以及其他天线、传感器及控制系统的干扰---发射器越多,潜在的干扰就越大。基于实际场景的仿真评估技术,可以快速找出潜在的干扰风险,让工程师找到最佳的解决方案。


4      

5G智能工厂的助燃剂

数字孪生


数字孪生将物理对象以数字化方式在虚拟空间呈现,模拟其在现实环境中的行为特征。由于二者形成了一个闭环的互动,现实与虚拟之间的鸿沟不再。在物理世界与数字世界的交互过程中,有五大支持和驱动要素,分别是物理世界的传感器和促动器、集成、数据和分析,以及持续更新的数字孪生应用程序。


数字孪生使生产更便捷,创新速度更快,生产周期更短。同时,数字孪生技术,可以借助于物联网和大数据技术,通过采集有限的物理传感器指标的直接数据,实现对当前状态的评估、对过去发生问题的诊断,以及对未来趋势的预测,并给予分析的结果。


数字孪生是5G赋能产业链上的重要一环。数字孪生作为5G衍生应用,加速了物联网的成型和物联网设备数字化。  


5      

5G智能工厂应用场景探索



在未来智能工厂生产的环节中涉及到物流、上料、仓储等方案判断和决策,5G技术为智能工厂提供全云化网络平台。精密传感技术作用于不计其数的传感器,在极短时间内进行信息状态上报,大量工业级数据通过5G网络收集起来,庞大的数据库开始形成,工业机器人结合云计算的超级计算能力进行自主学习和精确判断,给出最佳解决方案。在一些特定场景下,借助5G下的D2D技术,物体与物体之间直接通信,进一步降低了业务端到端的时延,在网络负荷实现分流的同时,反应更为敏捷。生产制造各环节的时间变得更短,解决方案更快更优,生产制造效率得以大幅度提高。


<总结>    

   

   

   

   
SUMMARY



       

       

作为一家为全球客户提供3DEXPERIENCE解决方案的领导者,达索系统为企业和客户提供虚拟空间以模拟可持续创新。其全球领先的解决方案改变了产品在设计、生产和技术支持上的方式。达索系统的协作解决方案更是推动了社会创新,扩大了通过虚拟世界来改善真实世界的可能性。




       

       

           

           

         

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-END-



来源:达索系统
AbaqusIsightToscaSimpoe-MoldXFlow通信云计算机器人数字孪生物流控制工厂
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首次发布时间:2023-04-26
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