蜂窝连接将彻底改变工业 4.0

近年来，很少有制造趋势像工业 4.0 那样引人入胜或充满希望。这场数据驱动的工业革命有望使工厂成为一个更安全、更高效的地方，但今天的技术无法看透。虽然目前互联工厂有了显着改进，但制造业需要更好的蜂窝连接才能全面体验工业 4.0。

全球拥有超过 500 亿台物联网设备，今天的连接很快就会不足。制造商已经可以将许多物联网技术集成到他们的设施中，但现代连接可能无法支持更大更繁忙的网络。这就是 5G 物联网的用武之地。

5G 将使物联网更上一层楼。这种升级对制造商尤其有利。以下是这些新网络将如何彻底改变工业 4.0 的详细信息。

硬接线的缺点

有些人可能会反对 5G 网络的出现。毕竟，美国需要八倍的基础设施来支持这些新的连接，这似乎太不方便了。既然硬连线连接已经提供了如此高的速度和可靠性，为什么还要转向工业 4.0 的蜂窝网络？

虽然固定连接确实具有无线连接的一些优点，但它们也有相当多的缺点。在人员和机器不断移动的工厂中，物理电线存在问题。有人可以轻松地拔下以太网电缆，从而危及任何依赖它的关键任务操作。

硬连线连接也限制了灵活性，这是许多设施已经存在的问题。如果工厂需要重组或调整其运营，则需要花费时间来花钱。由于许多新技术仅支持无线连接，因此坚持使用硬接线系统可能会将设施限制为使用传统工具。

物理连接虽然可靠，但并不适合制造商。无线连接是必需品，5G 提供了工业物联网所需的无线网络。

无线通过以太网连接的优势显而易见，但为什么需要 5G？第五代蜂窝网络在三个主要方面使 IIoT 受益：速度、延迟和带宽。每一个都随着 5G 得到改进，每一个都对 IIoT 的工作至关重要。

专家预计 5G 的速度至少比当今的 4G LTE 连接快 10 倍。有些人甚至预测它会快 100 倍。如此巨大的速度提升将使几乎可以在线运行任何操作。

由于接近零延迟，这些连接在处理关键任务工作负载时也更加可靠。由于担心当前网络中断，许多公司可能对将某些功能迁移到云上犹豫不决。有了 5G，他们再也不用担心这个了。

最后，大量的物联网设备需要大量的带宽。这是当今采用 IIoT 的最重要障碍之一，但对于 5G 驱动的 IoT 而言，这不是问题。

带宽升级是 5G 在制造业中最显着的优势之一。由于它可以在同一区域支持更多设备，因此制造商可以大规模实施物联网设备。该行业可能会超越物联网，进入万物互联 (IoE)。

在万物互联中，一切——包括流程，有时是人——都是在线的，而不是一些物理设备。想象一个工厂，每个机器、产品、实用程序和功能都可以在单个网络上进行通信。如果没有 5G 的带宽改进，这种级别的连接是不可能的。

如果物联网使制造更高效，那么万物互联将彻底改变它。从某种意义上说，工厂中的一切都已经连接起来，因为一个错误可能会破坏整个过程。 IoE 将使设施能够在中断发生之前看到这些错误并做出反应。

IIoT 最有前途的好处之一是能够执行预测性维护。传感器不会在机器损坏时修理机器，而是在需要注意时进行通信。这种做法在当今的网络中是可能的，但 5G 几乎可以在设施中的每台机器上启用它。

即使是定期的维护计划也并不总是对机器的健康是最佳的。太多因素会影响系统的状况和维护需求，即使频繁发生，也很少按计划发生。持续监控和分析是最好的解决方案，但在多台设备上运行这些传感器会占用大量带宽。

在 5G 网络上，带宽不会成为问题，因此制造商可以放心地使用广泛的预测性维护。由于这使机器每年可以多使用 10 到 15 天，这将显着提高生产力。仅此应用所节省的费用就可以弥补 5G 基础设施的成本。

机器内的传感器并不是监控和维护中唯一可以通过 5G 改进的部分。在蜂窝网络上，工作人员无论身在何处都可以查看监控数据。这种可访问性不仅方便，而且还可以节省工作人员步行到每台机器检查机器的时间。

远程监控也不仅仅适用于机器维护。数据分析是当今许多业务实践的基石，能够远程进行分析使数据驱动的流程更加灵活。公司可以向投资者展示实时数据，在大楼外与分析师分享信息等等。

工作人员不仅可以远程查看数据，还可以对其采取行动。 5G 物联网设备可以运行故障排除甚至基本维修，而无需工人亲自到场。凭借这些优势，制造商可以使服务流程更加高效，减少停机时间并节省资金。

由于其速度、带宽和低延迟，城市中的 5G 网络最终可以使自动驾驶汽车成为现实。制造商可以在市政当局之前利用这一优势，在他们的设施中启用更多的自动导引车 (AGV)。一些工厂已经在使用AGV，但Wi-Fi无法支持太多，限制了它们的实用性。

在制造设施中使用 5G 后，可以运行整个 AGV 车队。撇开数字不谈，这些车辆的延迟越低越好，因为任何网络中断都可能阻碍它们的导航。如果他们要与人一起安全地工作，他们需要一个可靠的网络。

尽管具有效率和安全优势，但 AGV 在制造业中的采用率并不高。截至 2018 年，非制造环境部署的 AGV 数量是制造商的 12 倍以上。5G 网络的出现可以使这些技术适用于更多设施。

灵活性对制造商来说变得越来越重要，但该行业历来缺乏灵活性。今天的市场需要按需、个性化的服务和产品，这需要制造商快速适应变化。由于蜂窝连接可实现进一步的自动化，因此效率更高，因此灵活性更高。

自动化比 5G 早了几十年，但 5G 使其更加可靠和高效。它在维护、通信和可访问性方面的优势使制造商能够更高效地使用更多机器人。因此，设施可以转向更加按需模式，减少内部库存，实现灵活性。

在没有库存的情况下，设施可以在不造成太大中断的情况下调整其运营，这在当今的数字世界中至关重要。由于 5G 还允许制造商在无线网络上运行所有机器，因此他们可以更快地发布更新。如今，众所周知，自动化机器缺乏灵活性，但 5G 的连接优势可能会改变这种状况。

尽管缺乏 5G 网络，但向工业 4.0 的转变已经在发生。但是，如果没有这些新的蜂窝连接，制造商将无法充分发挥工业 4.0 的潜力。当今的系统速度太慢、不可靠，并且无法处理制造商所需的物联网设备规模。

制造业中的 5G 将帮助该行业超越物联网，进入万物互联。当设施中的一切都可以在单个网络上运行并可靠地运行时，制造商将变得更安全、更高效、更有利可图。 5G 物联网将帮助该行业成为满足现代世界需求的目标。

广泛的 5G 网络距离成为现实还有几年的时间。当它们可用时，它们可以彻底改变制造业。

图片来源：panumas nikhomk；像素

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