1.5G增大了網路速度，一般在任何有關於效率的問題上，速度決定著一切，包括工廠。

2.資料流量的快速傳輸，可以讓人機實時交流，以前做不到是因為網路速度達不到，網路一卡隨時會出現安全事故，所以實時傳輸也是保障人機安全的必要前提。

3.工廠可以增加更多的智慧機器人，或者半智慧機器人加工商品，全智慧機器人只需要監控其執行狀態，透過5G可以實時最佳化調整機器人工作狀態，半智慧機器人，在5G的便捷速度的情況下，一個人可以同時操作若干臺半自動機器人，配合生產線，將極大的減少人力方面的付出，提高產量和效率。

4.以上的前提是必須得由人來監視5G情況下的機器人作業狀態，畢竟網路會有病毒入侵到操作端或者機器人本身，弄不好機器人真的成精了，會導致隱患。

5.拿上個月的5G遠端操作汽車倒車入庫來說，實時的畫面傳輸和操作反應決定著無人遠端汽車的可行性，如果網路不行，在倒車的時候突然有路人經過，顯示器卡頓延遲，操作命令得不到及時更新會出現安全事故的。5G目前來說理論上是可以的，但實際操作作用還是有潛在的風險，例如網路延遲，傳送了前進命令後，監視器畫面卡住了，發動機接受指令延遲，會預設之前操作，出現安全情況發生，如果有保護措施減速停車，倒還好說，但如果在高速公路上一點點失誤操作都會釀成慘劇，所以工廠也是如此，但5G速度是快，必須要保持網路必須時刻通著。

6.昨天有千里之外的遠端挖掘機操作，這也是5G網路下的生態，但還是必須保證網路暢通，流量大小隻要滿足傳輸就可以，還有就是必須做好控制端和接受命令端不被駭客入侵，如果被入侵極有可能出現幾百臺挖掘機成精，一夜之間不受控制的拆掉一片房屋。

5G時代的智慧工廠擁有怎樣的前景？

5G時代的智慧工廠將大幅改善勞動條件，減少生產線人工干預，提高生產過程可控性，最重要的是藉助於資訊化技術打通企業的各個流程，實現從設計、生產到銷售各個環節的互聯互通，並在此基礎上實現資源的整合最佳化。

一、 5G技術場景支撐智慧製造

作為新一代移動通訊技術，5G技術切合了傳統制造企業智慧製造轉型對無線網路的應用需求，能滿足工業環境下裝置互聯和遠端互動應用需求。在物聯網、工業自動化控制、物流追蹤、工業AR、雲化機器人等工業應用領域，5G技術起著支撐作用。

1. 物聯網：隨著工廠智慧化轉型的推進，物聯網作為連線人、機器和裝置的關鍵支撐技術正受到企業的高度關注。這種需求在推動物聯網應用落地的同時，也極大的刺激了5G技術的發展。

2. 工業自動化控制：這是製造工廠中最基礎的應用，核心是閉環控制系統。5G可提供極低時延長、高可靠，海量連線的網路，使得閉環控制應用透過無線網路連線成為可能。

3. 物流追蹤：從倉庫管理到物流配送均需要廣覆蓋、深覆蓋、低功耗、大連線、低成本的連線技術。此外，虛擬工廠的端到端整合跨越產品的整個生命週期，要連線分佈廣泛的已售出的商品，也需要低功耗、低成本和廣覆蓋的網路，企業內部或企業之間的橫向整合也需要無所不在的網路，5G網路能很好的滿足這類需求。

4. 工業AR：在智慧工廠生產過程中，人發揮更重要的作用。由於未來工廠具有高度的靈活性和多功能性，這對工廠車間工作人員有更高的要求。為快速滿足新任務和生產活動的需求，增強現實AR將發揮很關鍵作用，在智慧製造過程中可用於如下場景：如：監控流程和生產流程。生產任務分步指引，例如手動裝配過程指導;遠端專家業務支撐，例如遠端維護。在這些應用中，輔助AR設施需要最大程度具備靈活性和輕便性，以便維護工作高效開展。

5. 雲化機器人：在智慧製造生產場景中，需要機器人有自組織和協同的能力來滿足柔性生產，這就帶來了機器人對雲化的需求。5G網路是雲化機器人理想的通訊網路，是使能雲化機器人的關鍵。

總結：5G技術已經成為支撐智慧製造轉型的關鍵使能技術，能將分佈廣泛、零散的人、機器和裝置全部連線起來，構建統一的網際網路絡。5G技術的發展可以幫助製造企業擺脫以往無線網路技術較為混亂的應用狀態，這對於推動工業網際網路的實施以及智慧製造的深化轉型有著積極的意義。

二、 智慧製造的核心是智慧工廠5G技術智慧製造

資訊化革命愈演愈烈，機器裝置、人和產品等製造元素不再是獨立的個體，它們透過工業物聯網緊密聯絡在一起，實現更協調和高效的製造系統。

當前製造業的轉型可以看作是自動化升級和資訊科技的融合提升，這不僅僅是自動化和機器換人，而且工廠能實現自主化決策，靈活生產出多樣化的產品，並能快速應對更多的市場變化。

人工智慧和製造系統的結合將是必然的，利用機器學習、模式識別、認知分析等演算法模型，可以提升工廠控制管理系統的能力，實現所謂的智慧製造，才能使企業在今天競爭激烈的環境獲得更好的優勢。

智慧製造過程主要圍繞著智慧工廠展開，而人工智慧在智慧工廠中發揮著重要的作用。物聯網將所有的機器裝置連線在一起，例如控制器、感測器、執行器的聯網，然後，AI就可以分析感測器上傳的資料，這就是智慧製造的核心。

隨著工業物聯網的應用發展，網路和實體系統將緊密聯絡在一起，也就是物聯網將生產現場的處理器、感測器連線起來，使得機器人之間可以進行通訊，可以互相溝通，而機器和人的工作將不再會嚴格分工，未來製造系統把人和機器融合在一起。上海鼎湘自動化科技有限公司，自動化生產線，非標自動化，機器人運用整合 ,自動化裝配線 , 智慧自動化裝配，零部件精密裝配，醫療器械自動化組裝裝配，軍工器械精密自動化裝配，裝配生產裝置。

數字雙胞胎是重要的角色，智慧製造的整個流程都有一個數字孿生模型，系統裡包括了現實世界的任何東西，可以是應用或者操作指南手冊等。

此外，智慧製造系統裡還有人機互動，即人和機器人之間的互動。還有用人工智慧驅動、最佳化產品和流程等。工廠需要做一些預測性維護或者是預測機器的能耗等等，越來越多的這些功能都可以在智慧工廠裡實現。

三 、5G時代智慧工廠前景展望

從2016年到2018年，中國的5G基礎研發測試分為三個階段。第一階段是5G關聯技術試驗，第二階段是5G技術方案驗證，第三階段是5G的系統驗證。

中國於2016年1月啟動了5G技術試驗，為保證實驗工作的順利開展，IMT-2020（5G）推進組在北京懷柔規劃建設了30個站的5G外場。在5G第二階段試驗完成之後，第三階段試驗將於2017年年底或2018年年初啟動；預計5G第一個標準版本將於2018年6月完成，完整版本或將於2019年9月完成，並有望在2020年實現大規模商用。

面對第三階段試驗，為了做好配合，進一步豐富場景，中國未來計劃在6個城市開展更多的試驗，包括5G技術與智慧城市的核心規劃結合，助力智慧城市的建設；藉助5G的試驗推動雙創，以及在工業網際網路、智慧製造方面充分利用5G技術。

智慧工廠是5G技術的重要應用場景之一。利用5G網路將生產裝置無縫連線，並進一步打通設計、採購、倉儲、物流等環節，使生產更加扁平化、定製化、智慧化，從而構造一個面向未來的智慧製造網路。在此，編者整理了業界對5G時代智慧工廠的前景展望，讓我們一同期待新時代的到來。

1、助推柔性製造 實現個性化生產

全球人口正在接近80億，中產階層消費群不斷擴大，有望形成巨大市場，進而對消費佈局產生影響。帶有客戶需求和產品“資訊”功能的系統成為硬體產品銷售新的核心，個性化定製成為潮流。為了滿足全球各地不同市場對產品的多樣化、個性化需求，生產企業內部需要更新現有的生產模式，基於柔性技術的生產模式成為趨勢。國際生產工廠研究協會的定義為：柔性製造系統是一個自動化的生產製造系統，在最少人的干預下，能夠生產任何範圍的產品族，系統的柔性通常受到系統設計時所考慮的產品族的限制。柔性生產的到來，催生了對新技術的需求。

一方面，在企業工廠內，柔性生產對工業機器人的靈活移動性和差異化業務處理能力有很高要求。5G利用其自身無可比擬的獨特優勢，助力柔性化生產的大規模普及。5G網路進入工廠，在減少機器與機器之間線纜成本的同時，利用高可靠性網路的連續覆蓋，使機器人在移動過程中活動區域不受限，按需到達各個地點，在各種場景中進行不間斷工作以及工作內容的平滑切換。

5G網路也可使能各種具有差異化特徵的業務需求。大型工廠中，不同生產場景對網路的服務質量要求不同。精度要求高的工序環節關鍵在於時延，關鍵性任務需要保證網路可靠性、大流量資料即時分析和處理的高速率。5G網路以其端到端的切片技術，同一個核心網中具有不同的服務質量，按需靈活調整。如裝置狀態資訊的上報被設為最高的業務等級等。

另一方面，5G可構建連線工廠內外的人和機器為中心的全方位資訊生態系統，最終使任何人和物在任何時間、任何地點都能實現彼此資訊共享。消費者在要求個性化商品和服務的同時，企業和消費者的關係發生變化，消費者將參與到企業的生產過程中，消費者可以跨地域透過5G網路，參與產品的設計，並實時查詢產品狀態資訊。

2、工廠維護模式全面升級

大型企業的生產場景中，經常涉及到跨工廠、跨地域裝置維護，遠端問題定位等場景。5G技術在這些方面的應用，可以提升執行、維護效率，降低成本。5G帶來的不僅是萬物互聯，還有萬物資訊互動，使得未來智慧工廠的維護工作突破工廠邊界。工廠維護工作按照複雜程度，可根據實際情況由工業機器人或者人與工業機器人協作完成。在未來，工廠中每個物體都是一個有唯一IP的終端，使生產環節的原材料都具有“資訊”屬性。原材料會根據“資訊”自動生產和維護。人也變成了具有自己IP的終端，人和工業機器人進入整個生產環節中，和帶有唯一IP的原料、裝置、產品進行資訊互動。工業機器人在管理工廠的同時，人在千里之外也可以第一時間接收到實時資訊跟進，並進行互動操作。

設想在未來有5G網路覆蓋的一家智慧工廠裡，當某一物體故障發生時，故障被以最高優先順序“零”時延上報到工業機器人。一般情況下，工業機器人可以根據自主學習的經驗資料庫在不經過人的干涉下完成修復工作。另一種情況，由工業機器人判斷該故障必須由人來進行操作修復。

此時，人即使遠在地球的另一端，也可透過一臺簡單的VR和遠端觸覺感知技術的裝置，遠端控制工廠內的工業機器人到達故障現場進行修復，工業機器人在萬里之外實時同步模擬人的動作，人在此時如同親臨現場進行施工。

5G技術使得人和工業機器人在處理更復雜場景時也能遊刃有餘。如在需要多人協作修復的情況下，即使相隔了幾大洲的不同專家也可以各自透過VR和遠端觸覺感知裝置，第一時間“聚集”在故障現場。5G網路的大流量能夠滿足VR中高畫質影象的海量資料互動要求，極低時延使得觸覺感知網路中，人在地球另一端也能把自己的動作無誤差地傳遞給工廠機器人，多人控制工廠中不同機器人進行下一步修復動作。同時，藉助萬物互聯，人和工業機器人、產品和原料全都被直接連線到各類相關的知識和經驗資料庫，在故障診斷時，人和工業機器人可參考海量的經驗和專業知識，提高問題定位精準度。

3、工業機器人加入“管理層”

在未來智慧工廠生產的環節中涉及到物流、上料、倉儲等方案判斷和決策，5G技術能夠為智慧工廠提供全雲化網路平臺。精密感測技術作用於不計其數的感測器，在極短時間內進行資訊狀態上報，大量工業級資料透過5G網路收集起來，龐大的資料庫開始形成，工業機器人結合雲計算的超級計算能力進行自主學習和精確判斷，給出最佳解決方案。在一些特定場景下，藉助5G下的D2D（Device-to-Device，意為：裝置到裝置）技術，物體與物體之間直接通訊，進一步降低了業務端到端的時延，在網路負荷實現分流的同時，反應更為敏捷。生產製造各環節的時間變得更短，解決方案更快更優，生產製造效率得以大幅度提高。

我們可以想象未來10年內，5G網路覆蓋到工廠各個角落。5G技術控制的工業機器人，已經從玻璃櫃裡走到了玻璃櫃外，不分日夜地在車間中自由穿梭，進行裝置的巡檢和修理，送料、質檢或者高難度的生產動作。機器人成為中、基層管理人員，透過資訊計算和精確判斷，進行生產協調和生產決策。這裡只需要少數人承擔工廠的執行監測和高階管理工作。機器人成為人的高階助手，替代人完成人難以完成的工作，人和機器人在工廠中得以共生。

4、按需分配資源

5G網路透過網路切片提供適用於各種製造場景的解決方案，實現實時高效和低能耗，並簡化部署，為智慧工廠的未來發展奠定堅實基礎。

首先，利用網路切片技術保證按需分配網路資源，以滿足不同製造場景下對網路的要求。不同應用對時延、移動性、網路覆蓋、連線密度和連線成本有不同需求，對5G網路的靈活配置尤其是對網路資源的合理快速分配及再分配提出了更嚴苛的要求。

作為5G網路最重要的特性，基於多種新技術組合的端到端的網路切片能力，可以將所需的網路資源靈活動態地在全網中面向不同的需求進行分配及能力釋放；根據服務管理提供的藍圖和輸入引數，建立網路切片，使其提供特定的網路特性。比如極低的時延、極高的可靠性、極大的頻寬等，以滿足不同應用場景對網路的要求。例如在智慧工廠原型中，為滿足工廠內的關鍵事務處理要求，建立了關鍵事務切片，以提供低時延，高可靠的網路。

在建立網路切片的過程中，需要排程基礎設施中的資源。包括接入資源、傳輸資源和雲資源等。而各個基礎設施資源也都有各自的管理功能。透過網路切片管理，根據客戶不同的需求，為客戶提供共享的或者隔離的基礎設施資源。由於各種資源的相互獨立性，網路切片管理也在不同資源之間進行協同管理。在智慧工廠原型中，展示了採用多層級的、模組化的管理模式，使整個網路切片的管理和協同更加通用、更加靈活並且易於擴充套件。

除了關鍵事務切片，5G智慧工廠還將額外建立移動寬頻切片和大連線切片。不同切片在網路切片管理系統的排程下，共享同一基礎設施，但又互不干擾，保持各自業務的獨立性。

其次，5G能夠最佳化網路連線，採取本地流量分流，以滿足低延遲的要求。每個切片針對業務需求的最佳化，不僅體現在網路功能特性的不同，還體現在靈活的部署方案上。切片內部的網路功能模組部署非常靈活，可按照業務需求分別部署在多個分散式資料中心。原型中的關鍵事務切片為保證事務處理的實時性，對時延要求很高，將使用者資料面功能模組部署在靠近終端使用者的本地資料中心，儘可能地降低時延，保證對生產的實時控制和響應。

此外，採用分散式雲計算技術，以靈活的方式在本地資料中心或集中資料中心部署基於NFV（Network Function Virtualization，意為：網路功能虛擬化）技術的工業應用和關鍵網路功能。5G網路的高頻寬和低時延特性，使智慧處理能力透過遷移到雲端而大幅提升，為提升智慧化水平鋪平了道路。

在5G網路的連線下，智慧工廠成為了各項智慧技術的應用平臺。除了上述四類技術的運用，智慧工廠有望與未來多項先進科技相結合，實現資源利用、生產效率和經濟收益的最大化。例如藉助5G高速網路，採集關鍵裝備製造、生產過程、能源供給等環節的能效相關資料，使用能源管理系統對能效相關資料進行管理和分析，及時發現能效的波動和異常，在保證正常生產的前提下，相應地對生產過程、裝置、能源供給及人員等進行調整，實現生產過程的能效提高；使用ERP(Enterprise Resource Planning，意為：企業資源計劃)進行原材料庫存管理，包括各種原材料及供應商資訊。當客戶訂單下達時，ERP自動計算所需的原材料，並且根據供應商資訊即時計算原材料的採購時間，確保在滿足交貨時間的同時做到庫存成本最低甚至為零。

因此，5G時代的智慧工廠將大幅改善勞動條件，減少生產線人工干預，提高生產過程可控性，最重要的是藉助於資訊化技術打通企業的各個流程，實現從設計、生產到銷售各個環節的互聯互通，並在此基礎上實現資源的整合最佳化，從而進一步提高企業的生產效率和產品質量。

智慧工廠需求強烈 未來發展前景廣闊

　　智慧工廠是在數字化工廠的基礎上，利用物聯網的技術和裝置監控技術加強資訊管理和服務，確保能夠清楚掌握產銷流程、提高生產過程可控性、降低生產線上人工干預程度、即時正確採集生產線資料、合理編排生產計劃與生產進度，同時將工廠建設及運行同人工智慧、物聯網、大資料等技術深入融合，從而構建出一類高效節能、綠色環保、環境舒適的人性化工廠。智慧工廠是新一代製造業朝著智慧高效、綠色節能、和諧安全方向發展的核心載體，能有效提升工業製造產業的綜合效益，促進工業產業健康可持續發展。

　　智慧工廠的五大特徵分別為：一，利用物聯網技術實現裝置件高效的資訊互聯，將“數字工廠”向“物聯工廠”轉變，滿足工廠24小時監測需求；二，利用資料探勘和分析手段使得工廠具備自我學習能力，例如能源消耗方案的最佳化、生產決策的自動判斷等；三，利用計算機數控機床與機器人等高度智慧化的自動生產線，滿足個性化、定製化、柔性化的生產需求；四，透過配備智慧物流倉儲系統實現倉管環節資料實時錄入，提高貨物出入庫管理效率；五，透過配備電子看板等設施實現工廠操作人員遠端參與生產過程。

　　根據新思界產業研究中心釋出的《2020-2024年中國智慧工廠市場可行性研究報告》顯示，在中國，智慧工廠建設有三種模式，第一種模式要求充分運用預測分析技術、數字化設計與模擬技術、先進機器人技術、高效能計算技術等，推進生產過程數字化、生產管理一體化、供應鏈系統協同化，從而打造大資料化的智慧工廠；第二種模式要求引進各種生產所需智慧裝備，推進生產裝置智慧化、拓展智慧化產品的增值服務，實現生產經營的系統整合以及上下游企業的資訊共享，從而加快智慧工廠的服務化轉型，提高產業效率，增強產業核心競爭力；第三種模式要求搭建柔性化生產線與網際網路平臺，推進個性化定製生產，最佳化生產工藝，整合設計、生產與服務環節，實現網路協同製造。

　　從中國智慧工廠行業的市場規模來看，2019年中國智慧工廠行業市場規模約為7685億元，隨著工業產業不斷升級，國內勞動力成本不斷增加，以及節能環保政策的不斷落實，智慧工廠建設已成為工業發展的必然趨勢，預計2024年中國智慧工廠行業規模將達到12860億元左右，複合年增長率達10.85%左右。

　　新思界產業分析人士表示，隨著工業4.0時代到來，智慧工廠建設應運而生，當前工業領域對於智慧工廠的需求十分強烈，未來智慧工廠行業的發展前景極為廣闊，不僅市場規模擴張速度會越來越快，行業標準統一與規範化程度也會越來越高，同時還將促進更多新興技術的大範圍應用，提高社會與經濟的執行效率。