5G到底能给制造业带来什么？
都说5G是迎接工业4.0时代的前奏，5G“三超”（超高速、超大连接、超低时延）的关键能力，和万物互联的应用场景将开启新一轮信息产业革命，5G技术已成为支撑智能制造的关键技术之一。
随着5G牌照的正式发放，也引爆了人们对未来变化的无限遐想。立足工业领域，有人表示：未来工业4.0时代，5G将成为像“水和空气”一样的存在，那么5G究竟能给制造业带来哪些新机遇？
5G 不止于快
5G，即第五代移动通信技术，也就是用于无线的、可移动设备上的第五代通信技术。
相信大家对5G的关键属性已经有了一些了解：速度比4G快十倍、华为5G技术全球领先……然而，如果只把它以“上网更快”来看待，未免过于狭隘了。 综合来说，5G具有三个明显的特点：
| 超高速率
凭借高频段的天然优势，加之天线矩阵以及波束赋形技术加持，5G网络理论上的传输速率达到 10 Gbps，比4G网络传输速率高10 倍。中国联通首次在贵州应用5G基站的实验表明，5G在实际使用环境下能够达到1.8Gbps的下载速率。总之，“5G之快，话费跟不上”。
| 超大容量
“4G改变生活，5G改变社会”。5G之所以能改变社会，超大容量这个优点功不可没。根据国际电信联盟（ITU）发布的5G标准草案，5G链接密度将达到每平方公里100万台设备。这意味着万物互联成为可能，大量的物品将连入5G网络，从而搭建真正的物联网。
| 超低延时
延时，即信息从源主机到达服务器，再返回源主机所需的时间。在理想状态下，5G网络的延迟最大将不超过4ms，对比4G时代才突破100ms关口来说，简直快如闪电。极低的延时将带领我们进入新的实时时代，诸如远程手术、自动驾驶等技术将获得更多的实操可能性，对于机床行业来说，意味着工业机器人等系统可以拥有更快的响应速度，可以替代人做更为精细的工作。
所以说，5G的增强宽带、海量连接、低延时高可靠等特性，为物联网、人工智能等美好愿景的实现提供了后盾，为各种跨界融合和跨行业应用提供了支撑。可以预见，大规模的5G网络建设即将启动，面向各行各业的5G服务也蓄势待发。根据权威机构的分析，5G技术所撬动的市场份额中将有80%集中于B2B端。工业互联网IIoT应用场景在5G中将占据举足轻重的地位。
基于5G技术，万物互联成为可能
5G能给制造业什么变化
5G不仅改变了传统意义上的下载速度，也改变了设备之间的依存关系和链接模式，可以实现去中心化和网格化，开启“万物互联”时代。在制造领域，5G到底能带来变化呢？
| 硬件——“工厂里的线缆失踪了”
不要慌，失踪的线缆并不是被偷了。基于5G技术的高速率、高可靠性、低延时等特点，工厂不再需要复杂的线缆进行数据传输，各系统可直接进行无线传输、无线控制。线缆消失后，其购买和维护成本便都节省了下来，由线缆引起的安全隐患也将极大减少。
现代工厂内被线缆束缚的机器人
| 柔性制造——“你的机器人会走了”
随着线缆的消失，制约机器人移动的“绳索”消失了，利用高可靠性网络的连续覆盖，机器人可以装上轮子（或其他装置）随心所欲地在工厂里移动，按需到达各个地点，这将给工厂的生产模式带来极大的想象空间。在当下愈发强调“柔性制造”的时刻，一条能灵活调整各设备位置、灵活分配任务的柔性生产线将成为生产者的新神器。5G利用其自身无可比拟的独特优势，助力柔性化生产的大规模普及。
可移动的机器人已应用于物流仓储领域
| 信息网络——“不要和甲方说话”
这并不是让工厂忽视甲方的要求。现实中，消费者和生产者间的信息沟通是影响生产质量的重要因素，生产效率时常因为沟通不畅而被耽搁。但在5G时代，由于信息网络的高度覆盖，人和机器间的信息交换将更加广泛。如果甲方和你说不清楚需求，那就直接让他和机器人说吧。在5G时代，通过电脑甚至手机端口，甲方可直接连接到生产网络，随时根据生产现状进行调整，做到“所想即所造”。
| 维护模式——“维修人员今天来不了”
在当下，这句话简直是噩梦的开场白，生产线每分每秒的瘫痪都是金钱的流逝。但是在5G时代，这句话将成为新常态——别紧张，并不是说维修人员无法到达现场，而是维修人员无需到达现场了。5G带来的不仅是万物互联，还有万物信息交互，使得未来智能工厂的维护工作突破工厂边界。在未来，工厂中每个物体都是一个有唯一IP的终端，使生产环节的原材料都具有“信息”属性。随着更多设备、更多部件被连入5G网络，故障发生后，维修方（哪怕是跨越大洲的国外专家）可通过5G网络第一时间获取故障信息，“聚集”在故障现场，并利用VR等技术指导工厂实时处理，越来越多的问题可通过在线方式解决。故障高效排除的背后，维修人员也不必再做“日行千里，夜行八百”的千里马了。
华为联合德国电信演示工业机械臂搬箱子
| 机器人——“机械手臂天衣无缝的配合”
其实，早在2017年的巴塞罗那世界移动大会上，华为就联合德国电信现场进行了基于5G技术的两只机械手共同完成箱子托举动作的实验。5G网络端到端的切片技术精准地控制着两只机械臂动作同步，使之流畅地完成了全套协同动作。当5G被广泛应用，你的机器人除了可以灵活移动，也可以灵活配合完成更高难度的任务。在人类逐渐失去力量、精准的优势后，我们手臂的灵活性可能也要被机器人超越了。
| 智能化——“云服务器仿佛近在眼前”
进入万物互联时代，每个设备都可直接接入云服务器并与之进行超低延时的高效互通，海量的信息将进入云服务器网络，并不断“喂食”人工智能。这意味着，云端服务器的应用效率和人工智能的学习进度将大大提高，大量工业级数据通过5G网络收集起来汇总到云服务器，形成庞大的数据库，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。也就是说，工业机器人将拥有一个“远在天边，近在眼前”的大脑帮助它进行计算，规划最佳生产模式，做出最利于全局的决策。
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。机器人成为人的高级助手，替代人完成人难以完成的工作，人和机器人在工厂中得以共生。5G，将极大地推动智能制造的实施。5G支撑的工业应用也将成为智能制造领域的下一个引爆点。
大规模应用还有一段路要走
工业级5G的大规模应用，还有一段路要走
不同于消费领域，工业制造对可靠性和稳定性的要求更高，目前的运营商网络要满足工业级需求还比较难。此外，对5G的高效应用也要建立在高度发达的工业基础之上，想要充分发挥5G的作用，不仅需要厂家个体的提高，生产大环境也需要同时精进，这似乎还有很长的路要走——以实现设备高精高速为基础，提高生产数字化水平，促进工业数据网络形成……还有大量的基础工作需要我们做专做强。
根据中国机床工具工业协会的统计，在金属切削机床领域，2018年我国共生产金属切削机床 488610 台，其中，数控金属切削机床 190642 台，数控机床产量占总体比例不足 40%。
在促进生产数字化方面，我国依然处在较为落后的地位，要想达到全行业发生数字化、网络化的转变，以至大规模应用5G网络，还需要机床人更艰苦、更持久的奋斗。不过，5G来了，总是个好事。
来源：脉搏智造综合整理自机床杂志社、36氪、中发智造、人民日报、新华网等
