【文／胡林 圖片提供／達(dá)志影像】
5G要改變娛樂、通訊及運(yùn)輸業(yè)可能仍需好幾年時間，但它已在製造業(yè)發(fā)揮作用，因為5G網(wǎng)路速度比4G快100倍，使裝置和伺服器之間的通訊速度更快，又非常容易布建在工廠等相對較小的區(qū)域，從而降低生產(chǎn)過程中的錯誤率，并提高生產(chǎn)力。的確，結(jié)合速度、實(shí)用性和潛在成本節(jié)省等優(yōu)點(diǎn)，將促使工廠經(jīng)營者比較愿意嘗試5G。不久前，5G供應(yīng)商愛立信(Ericsson)與德國弗勞恩霍夫生產(chǎn)技術(shù)研究所(Fraunhofer Institute for Production Technology)合作，在MTU航空引擎公司(MTU Aero Engines)的工廠內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗，結(jié)果令製造業(yè)者振奮不已。
這座生產(chǎn)噴射引擎金屬葉片盤的工廠，採用「金屬銑削」製程，製作時間長達(dá)20小時，并需要進(jìn)行極精確的切割，但製程的錯誤率高達(dá)25％。更令人沮喪的是，通常在完成前無法檢測到錯誤。但如今將5G感應(yīng)器放在零件或工具上，就能即時偵測故障，錯誤率降低至15％，葉片的平均生產(chǎn)成本降低了3,600歐元。5G讓設(shè)備與伺服器的溝通幾乎沒有「延遲時間」，這也是它對製造商如此有用的原因。愛立信資深副總裁坦森斯(Åsa Tamsons)說：「由于5G只有1毫秒（千分之一秒）的延遲，你甚至可以在工具撞擊葉片前偵測到製程是否偏差，在出錯前停機(jī)?！?/p>
Award Solutions的行動無線技術(shù)專家崔帕西(Nishith Tripathi)表示，只有5G可以提供工廠所需的效能：「過去的4G根本無法完成這項工作，你需要5G的高速和低延遲。除此之外，還有2大功能讓5G成為工廠的理想選擇─網(wǎng)路相對容易安裝、能支援大量裝置?！?/p>
愛立信不是唯一實(shí)驗5G技術(shù)的公司，專門從事測試5G的「伍斯特郡5G集團(tuán)」(Worcestershire 5G Consortium)與伍斯特博世公司(Worcester Bosch)合作，他們在博世工廠的機(jī)器上安裝數(shù)千個監(jiān)測感應(yīng)器，經(jīng)過測試，發(fā)現(xiàn)工廠的生產(chǎn)率提高了幾個百分點(diǎn)，故障率也大幅降低。
德國汽車製造商奧迪(Audi)計劃在未來幾年內(nèi)推出自家的5G網(wǎng)路，它將更快、更安全，可確保製造機(jī)器人和其他設(shè)備的運(yùn)作。其他汽車製造商寶馬(BMW)、戴姆勒(Daimler)和福斯汽車(Volkswagen)可能也很快跟進(jìn)。崔帕西說：「全息技術(shù)(Holography)、虛擬實(shí)境(Virtual Reality, VR)以及其他5G體驗的普及，我們還得等上好多年，但是對于製造業(yè)者來說，就是現(xiàn)在?！?/p>
5G網(wǎng)路必定改變許多產(chǎn)業(yè)，根據(jù)愛立信的研究，在2026年前，5G為各產(chǎn)業(yè)所帶來的產(chǎn)值達(dá)1.233兆美元，其中製造業(yè)就幾乎占了1／5，而愛立信也認(rèn)為這項新行動網(wǎng)路技術(shù)將從下列5大方面啟動工業(yè)4.0。
1.工廠作業(yè)更靈活
連網(wǎng)的機(jī)器可以做的事比起傳統(tǒng)斷網(wǎng)的機(jī)器還多，然而，目前製造商基本上是使用乙太網(wǎng)路(Ethernet)和WiFi，并且才將要逐步採用4G LTE來連接工廠設(shè)備。但隨著5G網(wǎng)路的導(dǎo)入，操作員可以用網(wǎng)路無縫啟動廠區(qū)內(nèi)外整組設(shè)備。自動化技術(shù)大廠ABB的數(shù)位長祖瑞特(Guido Jouret)說，「機(jī)器人只要配置可連接5G網(wǎng)路的SIM卡，作業(yè)員就能隨插即用，不需要特別建置新網(wǎng)路；同時，有了高速無線連線的工廠，機(jī)器人可以全年無休工作，生產(chǎn)效率將更高?！?/p>
5G網(wǎng)路不僅提高機(jī)器靈活性、生產(chǎn)力，其低延遲的特性，還使操作員能即時監(jiān)控機(jī)器。愛立信研究中心的5G For Industry項目經(jīng)理諾林(Mats Norin)表示：「機(jī)器可以更容易設(shè)定程式且更有機(jī)動性，迎接更多個性化的產(chǎn)品和與日俱增的需求?！?/p>
2.提高生產(chǎn)力
對于製造商而言，提高生產(chǎn)力可以節(jié)省成本。5G網(wǎng)路可在每平方公里布建多達(dá)100萬個感應(yīng)器，且依舊能提供低延遲的即時資料，從而提高生產(chǎn)效率。例如：愛立信和德國弗勞恩霍夫生產(chǎn)技術(shù)研究所合作，將MTU航空引擎公司的流程設(shè)計階段縮短了75％。此外，5G網(wǎng)路的低延遲改進(jìn)了對製程的監(jiān)控，避免失誤；在短短幾毫秒內(nèi)，操作員知道何時需要更改機(jī)器參數(shù)。愛立信指出，根據(jù)其實(shí)驗案例的經(jīng)驗估計，每年可為1座工廠節(jié)省2,700萬歐元。實(shí)際上，工廠流程越複雜，自動化就越能節(jié)省成本?？萍脊芾碇J詢公司Arthur D. Little的管理合伙人威拉格(Bela Virag)認(rèn)為，當(dāng)需要運(yùn)輸?shù)牧慵?、生產(chǎn)步驟和連結(jié)的供應(yīng)商越多，導(dǎo)入5G網(wǎng)路的好處就越大。
3.即時預(yù)測性維護(hù)
機(jī)器故障而停產(chǎn)所造成的損失，從數(shù)千到數(shù)百萬美元不等。但5G網(wǎng)路驅(qū)動的預(yù)測性維護(hù)，可以協(xié)助避免這項損失。伍斯特本地企業(yè)合作伙伴關(guān)係(Worcestershire Local Enterprise Partnership)主席和密德蘭引擎(Midlands Engine)的5G領(lǐng)導(dǎo)人史坦斯菲爾德(Mark Stansfeld)表示：「5G的低延遲特性真的很重要，因為1部過熱的機(jī)器，只要幾秒就會造成數(shù)十萬英鎊的損失?！?/p>
PwC表示，幾近100％的製造商希望藉數(shù)位科技來達(dá)成「預(yù)測性維護(hù)」，用以提昇效率。採用機(jī)器學(xué)習(xí)(Machine Learning)和分析來改善預(yù)測性維護(hù)的製造商，預(yù)計在未來5年內(nèi)將增加38％。結(jié)合5G無線功能，製造商可以更簡單、更有效的進(jìn)行預(yù)測性和預(yù)防性維護(hù)。研究并顯示，在橫跨多個製造場所中提高檢測故障的準(zhǔn)確性，可降低50％或更多的成本。
4.量身訂製的連線
對製造商來說，管理網(wǎng)路連線也是一筆支出，而且難免有安全疑慮，尤其是對于工廠內(nèi)的關(guān)鍵操作。但若能根據(jù)不同機(jī)器和操作的特定需求，量身訂製產(chǎn)能、速度、覆蓋範(fàn)圍和加密，可以提高安全性并降低成本。愛立信和英國電信進(jìn)行的一項研究發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)網(wǎng)路相比，網(wǎng)路分段(Network Slicing)是物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供的最佳和最經(jīng)濟(jì)的模式，可以提昇150％的經(jīng)濟(jì)效益。
英國創(chuàng)新中心Digital Catapult的5G技術(shù)主管卡列許(Dritan Kaleshi)說：「分段(Slicing)為製造商提供了1個可以完全控制的專用系統(tǒng)；它提供可靠的通訊、服務(wù)品質(zhì)保證，以及由運(yùn)營商絕對控制的云端運(yùn)算?！?/p>
雖然專用網(wǎng)路已經(jīng)存在，但5G網(wǎng)路更容易分段，工廠甚至可以依需要提供額外的網(wǎng)路片段以支援不同產(chǎn)量。NOKIA 5G市場開發(fā)部的艾略特(Jason Elliott)解釋道：「製造商只要支付他們所需的費(fèi)用，長期來看更省成本?！?/p>
5.提昇供應(yīng)鏈管理
包裹在運(yùn)送時，可能經(jīng)過許多人的手和檢查點(diǎn)，因而衍生了供應(yīng)鏈的責(zé)任、所有權(quán)和保險問題。如果包裹受損，何時發(fā)生的？誰該負(fù)責(zé)？運(yùn)送路線的能見度，對供應(yīng)鏈管理至關(guān)重要。不幸的是，利用現(xiàn)代追蹤方法，例如：QR Code和無線射頻識別(Radio Frequency Identification, RFID)，通常只會在送達(dá)時記錄位置和時間，一旦發(fā)生損毀，很難認(rèn)定是在運(yùn)送過程的哪個階段發(fā)生。
現(xiàn)在，智慧包裝已獲重大進(jìn)展，下一代無線通訊技術(shù)可以將包裹追蹤提昇到新的層次。在包裹上安裝5G感應(yīng)器，供應(yīng)鏈的利害關(guān)係人可以找到包裹的即時資訊，包括位置、溫度、重量及濕度等，無需費(fèi)時費(fèi)力的手動檢查。
【完整內(nèi)容請見《能力雜誌》2019年10月號，非經(jīng)同意不得轉(zhuǎn)載、刊登】
