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    畢馬威:融合5G與物聯網-步入智能制造快車道

    本文探討這類轉型戰略的兩大關鍵組成部分:物聯網和第五代移動通信技術(5G)。率先將這些技術融入數字化戰略的企業將獲益匪淺

    目前衆多制造企業正在尋機加快業務發展,采用數字化技術以實現第四次工業革命(工業4.0)。自動化機器人、大數據分析等技術推動企業向智能化、數據驅動的柔性制造飛躍。制造企業應制定並實施有效的轉型戰略,以采用這些技術和避免在競爭者落敗。

    本文探討這類轉型戰略的兩大關鍵組成部分:物聯網和第五代移動通信技術(5G)。率先將這些技術融入數字化戰略的企業將獲益匪淺。

    技術和業務趨勢以有利于制造企業的方式迅速發展。一年來物聯網和5G技術更加成熟,以至于企業決策者能夠評價在數字化戰略中使用這兩種技術産生的效益。他們發現,如果物聯網和5G技術成爲其工業4.0投資計劃的有機組成部分,那麽這些技術將發揮更大的作用。

    物聯網和5G融合利益巨大

    物聯網和5G二者結合實施能爲企業實現巨大價值。在數據傳輸速度、時延、效率、可靠性、容量、安全性方面,5G網絡給制造企業帶來大量益處。5G的目的是做到和光纖一樣快速、可靠,同時以更低的成本、更高的靈活性提供相同的容量。相較于之前的移動通信技術,5G將改善移動寬帶服務的交付,支持大量廣泛的新解決方案。這些方案包括基于人工智能、自動化運營、虛擬現實和無人機的數字化能力,將利用5G網絡大幅提升工作效率和加快創新。

    5G提供了一個實現物聯網利益的理想通信平台。企業正在迅速采用物聯網,很多分析師預計,五年或不到五年對物聯網的投資將翻番1。物聯網深受制造企業歡迎,因爲物聯網能帶來諸多利益,比如減少設備故障時間、提高産品質量、有利于進行預測性維護保養和更有根據的決策。雖然目前有一些系統能夠將物聯網設備集成于綜合平台,但5G使得之前因吞吐量和性能較低而受限的一些用途成爲可能。

    由于震動、聲音、發熱等因素,之前移動通信技術在制造業發揮的作用不大。預計5G技術將解決這些問題。

    企業超互聯

    業內重要變化之一:物聯網供應商開始滿足特定行業需求和特定功能需求。他們與制造企業密切合作,提供根據客戶經營和數字化轉型戰略定制的更安全可靠解決方案。

    借助5G網絡,物聯網平台能連接分散點解決方案和傳感器,以監控從研發直到産品生命周期終點的全過程。

    5G圖解

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    互聯是工業4.0的關鍵組成部分之一,因爲通過連接,制造企業能夠突破傳統的孤立主體,打造旨在優化制造、分銷和産品消費生命周期的綜合生態系統。物聯網和5G將共同發揮至關重要的作用,使得企業能夠連接從計劃到銷售流程周而複始的各個階段,在制造企業、供應商及(某些情況下)客戶的經營過程中向分析師和決策者提供所安裝傳感器的數據。

    數據不再直線流動,而是在一個多維度生態系統中來回流動,生産商從而能夠迅速應對潛在故障、客戶需求轉變或不斷改變的供應商。借助各種物聯網設備,海量數據得以收集,使得制造企業具備預測性分析能力,以進行預防性維護,以及在必要時根據産品重新設計安排更換設備。除優化制造流程之外,這一新的、靈活的全球生態系統還意味著制造完全可定制産品如今不再是遙遠的目標,而是已在把握之中。真正的智能制造時代即將到來。

    新一代移動通信

    雖然物聯網帶來的部分利益可以在現有的電信基礎設施中實現,但前幾代移動通信技術不能整合自動化機器人和其他先進技術。相比之下,當轉型戰略中物聯網與5G網絡融合時,工業4.0的目標便觸手可及。

    此外,有了5G,制造企業的通信需求將再無必要既依賴有線通信網絡,又依賴移動通信網絡;有線通信網絡提供的服務5G都能提供,而且5G還具有對柔性制造越來越重要的移動性。企業不再受制于有線通信基礎設施和可靠程度較低的Wi-Fi網絡。

    例如,配備增強現實/虛擬現實頭戴式裝置的工人將在工廠車間自由移動,隨時與5G網絡保持連接。他們能夠一邊與物聯網設備和數據交互,一邊對直至最終産品的每一流程進行三維仿真。設計或規劃方面的細微錯誤可能造成重大代價,增強現實/虛擬現實能夠通過仿真發現潛在錯誤,這只不過是該系統寶貴屬性的一個方面。

    爲了將5G網絡融入數字化戰略,企業可以按需要創建網絡切片,從而實現此前只有高度定制化的有線網絡才能提供的某種水平的定制化。網絡切片能將供應商和客戶簡單、方便且更安全地集成到某一網絡平台。網絡切片提供與每一用例相關的離散信息,一步增強連接性和安全性。

    私有5G網絡方案

    爲實施有效的數字化轉型戰略,大型企業希望構建自己的私有網絡,以利用5G和物聯網結合帶來的利益,充分發揮整個頻段的潛力。對于采用哪種5G私有網絡模式,制造企業有兩種選擇,即開發企業能夠自行運營的網絡,或與現有電信服務商合作共同運營網絡。對于企業構建私有網絡的需求,運營商之前一直反應較慢,直到最近才將重點轉移到這一市場。

    考慮到消費者、企業和公共部門對帶寬的競爭,各國政府還特別爲工業開放更多5G頻段。

    例如,德國監管部門聯邦網絡局2019年3月宣布將分配本地5G牌照以滿足工業需求2,並根據申請分配頻段。這將有助于按單個制造企業的具體要求建設本地網絡。

    人們經常質疑這些網絡很脆弱,有可能遭到網絡攻擊。預計5G通信、網絡切片和安全的軟件算法的推行將使制造企業的安全措施遙遙領先黑客,並向制造企業及其生態系統提供強大的網絡安全協議。因此,與現有的電信基礎設施相比,5G技術將提供更高程度的數據安全。但是和以往一樣,要確保整個生態系統的持續通信,周密實施的網絡安全治理計劃無可替代。數字化轉型必須適應性強,才能取得切實的效果。

    抓住物聯網與5G融合良機

    第四次工業革命將爆發海量數據流動,就像消防水龍頭打開一樣源源不斷。管理這些數據流動、確保無數據泄露以及從各種數據中得出業務見解,比以往任何時候都更加重要。無論對哪家企業來說,這都是一項艱巨的任務。

    制定強大的數字化戰略,融合5G網絡與物聯網系統,制造企業便能未雨綢缪和高度靈活地運營,並加快實現以本企業爲核心的、靈活的供應商和客戶生態系統。這是工業4.0的光輝前景。隨著5G和物聯網融入數字化轉型戰略,實現這一目標又前進了一大步。如今隨著第四次工業革命進入新階段,制造企業應充分利用這一時機。

    1 《物聯網報告:物聯網技術發展如何主流企業和消費者》(IoT Report: How Internet of Things technology growth is reaching mainstream companies and consumers),Business Insider網站,2019年1月28日

    2  Germany to assign 5G spectrum for industrial use



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