5G應(yīng)用控制對(duì)現(xiàn)代裝備革新的應(yīng)用研究

周紅良 劉志成

摘 要：隨著5G技術(shù)的不斷成熟應(yīng)用，當(dāng)前5G設(shè)備已基本普及移動(dòng)終端領(lǐng)域，但在智能制造裝備領(lǐng)域中的應(yīng)用還存在探索研究階段，為此，本文主要針對(duì)5G應(yīng)用對(duì)當(dāng)前現(xiàn)代裝備，特別是傳統(tǒng)數(shù)控裝備的結(jié)合應(yīng)用開展了基礎(chǔ)性的研究。

關(guān)鍵詞：5G應(yīng)用控制;現(xiàn)代裝備革新;應(yīng)用

一、當(dāng)前制造業(yè)裝備的狀況

第一，裝備制造企業(yè)在科技創(chuàng)新力上相對(duì)較弱，很多企業(yè)都是采取代加工、貼牌生產(chǎn)的方式，以產(chǎn)業(yè)鏈低端為主，加上企業(yè)研發(fā)工作不重視，使得創(chuàng)新力和競爭力不足。

第二，在創(chuàng)新基礎(chǔ)上較為薄弱，有的裝備制造企業(yè)雖然在部分產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域方面已成為國內(nèi)外的先進(jìn)行列，更多的知識(shí)在產(chǎn)業(yè)規(guī)模方面。而這主要是由于有的裝備制造企業(yè)在自主創(chuàng)新能力方面較為缺乏，而在關(guān)鍵技術(shù)方面對(duì)外援的依賴性較多，加上有的裝備制造企業(yè)在創(chuàng)新支持體系方面較為缺乏，所以對(duì)行業(yè)核心技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)掌握不夠牢固。有的裝備制造企業(yè)具有專業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)的企業(yè)少，即便是有的企業(yè)有一定的研發(fā)機(jī)構(gòu)，要想開展重大的科研實(shí)驗(yàn)存在較大的難度，在經(jīng)驗(yàn)研究與成果傳承方面處于空白，所以在核心前沿技術(shù)方面的研發(fā)能力嚴(yán)重不足，導(dǎo)致有的裝備制造企業(yè)難以在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中發(fā)揮引領(lǐng)作用。

第三，創(chuàng)新資金缺乏，從有的裝備制造企業(yè)的實(shí)踐來看，很多中小企業(yè)的資金具有總量小和資本化程度低的弊端，導(dǎo)致創(chuàng)新所需的資金來源較為缺乏。而技術(shù)創(chuàng)新本身屬于投資大、回報(bào)慢且需要長期投資的項(xiàng)目，而中小企業(yè)要生存，勢必就需要以獲取近期利益和現(xiàn)實(shí)利益為核心，所以往往將資金投入投資周期短、回報(bào)快和風(fēng)險(xiǎn)低的項(xiàng)目。與此同時(shí)，政府和金融機(jī)構(gòu)在中小企業(yè)資金方面的支持不足，而中小企業(yè)自身的融資能力又不足，使得缺乏創(chuàng)新內(nèi)驅(qū)力。即便有的企業(yè)資金雄厚，往往是擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模而忽視技術(shù)創(chuàng)新。比如有的裝備制造企業(yè)，在經(jīng)濟(jì)效益提升的同時(shí)，往往是擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，而在生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新方面的投入往往處于空白狀態(tài)。

第四，創(chuàng)新人才短缺。近年來，有的裝備制造企業(yè)開始注重高新科技人才的引進(jìn)，主要是在企業(yè)中，而從事企業(yè)研發(fā)的高新科技人才仍較為缺乏。加上有的裝備制造企業(yè)普遍存在重使用、輕培養(yǎng)的問題。即便能在短期內(nèi)滿足企業(yè)對(duì)人才的需求，就長遠(yuǎn)的視角來看，使得引進(jìn)的人才對(duì)企業(yè)缺乏歸屬感，在企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展中容易發(fā)生斷層的現(xiàn)象。

二、制造業(yè)終端及用戶個(gè)性化快速響應(yīng)的需求

5G通信技術(shù)是高速率、高數(shù)據(jù)密度和海量連接設(shè)備和在不同場景中應(yīng)用的最新無線通信技術(shù)。制造業(yè)終端生產(chǎn)廠家需要充分意識(shí)到用戶在終端個(gè)性化快速響應(yīng)的需求，尤其是在當(dāng)前5G商用尚未全面開展的現(xiàn)狀下，需要我們切實(shí)加強(qiáng)對(duì)用戶需求地調(diào)研，切實(shí)發(fā)揮5G技術(shù)的優(yōu)勢，在所生產(chǎn)的終端產(chǎn)品中加快5G技術(shù)的應(yīng)用，才能更好地滿足實(shí)際需求。

三、5G發(fā)展對(duì)現(xiàn)代設(shè)備響應(yīng)及后續(xù)升級(jí)應(yīng)用控制的意義

最初的2G時(shí)代是從模擬到數(shù)字的時(shí)代，主要是采取TDMA的接入方式。而到了3G時(shí)代，從單一的話音轉(zhuǎn)移到多媒體，主要是采取CDMA的接入方式，到了4G時(shí)代，主要是以O(shè)FDM和MIMO技術(shù)為載體，注重空域資源的利用，而到了當(dāng)前的5G時(shí)代，具有多址、調(diào)制、CRS、雙工、高頻、組網(wǎng)等特點(diǎn)，使得接入網(wǎng)的容量從最初的2G時(shí)代增加了1000倍。所以對(duì)現(xiàn)代設(shè)備的響應(yīng)在網(wǎng)速上提供了巨大的保障，以及在后續(xù)的升級(jí)應(yīng)用控制中也有著十分重要的意義，尤其是在促進(jìn)終端設(shè)備制造智能化的發(fā)展中有著十分重要的意義。例如，F(xiàn)CS系統(tǒng)由現(xiàn)場控制取代分散控制，它的基礎(chǔ)是數(shù)字智能現(xiàn)場裝置。所以需要做好現(xiàn)有裝置與5G技術(shù)的對(duì)接，才能更好地適應(yīng)市場發(fā)展的作用。

四、5G在數(shù)字化車間建設(shè)中的促進(jìn)作用

在數(shù)字化車間建設(shè)中，5G技術(shù)發(fā)揮了巨大的促進(jìn)作用，不僅能滿足車間在通信方面的需求，而且還能提高數(shù)字化水平，尤其是在制造車間中的設(shè)備較多，可以將這些設(shè)備采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，把所有的數(shù)據(jù)利用大數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲(chǔ)，所有設(shè)備的生產(chǎn)狀態(tài)都能通過大數(shù)據(jù)后臺(tái)分析模型而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，而這就需要5G通信技術(shù)的支持。在數(shù)字化車間中，5G通信技術(shù)的運(yùn)行模式主要有兩種，一種是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式，另外一種是客戶機(jī)服務(wù)器模式。但是不管是哪種模式，都能有效地促進(jìn)數(shù)字化車間建設(shè)中的安全穩(wěn)定性的提升，但是在智能終端制作運(yùn)行模式優(yōu)化過程中又有著各自的區(qū)別和聯(lián)系。其中，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的模式，雖然是屬于一種輔助性的模式，但是能有效地簡化數(shù)字化車間建設(shè)中的運(yùn)行，為用戶地集中管理提供了諸多的便利。若服務(wù)器故障后不能正常運(yùn)行時(shí)，可以直接在軟件中利用網(wǎng)絡(luò)來搜尋種類相同的其他用戶，從而與對(duì)方達(dá)到網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通信。而客戶機(jī)模式是利用服務(wù)器確定使用者身份，身份驗(yàn)證通過后才能進(jìn)行系統(tǒng)操作，使得數(shù)字化車間建設(shè)中更加安全和高效。因此，前者主要是輔助模式，而后者是主要模式，這樣在復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境下也能滿足數(shù)字化在實(shí)時(shí)通信方面的需求。

五、5G應(yīng)用控制技術(shù)替代傳統(tǒng)控制技術(shù)（總線控制）的探索

在智能終端生產(chǎn)過程中，要想提高智能終端生產(chǎn)管理工作的水平，必須在總線控制技術(shù)方面進(jìn)行優(yōu)化，切實(shí)加強(qiáng)5G技術(shù)的應(yīng)用，需要利用5G技術(shù)對(duì)智能終端生產(chǎn)一體化程度的監(jiān)管工作，以確保智能終端生產(chǎn)水平到全面升級(jí)。在控制系統(tǒng)中，機(jī)器人對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)具有較高得要求，很多企業(yè)開始引進(jìn)5G應(yīng)用控制技術(shù)來完成相關(guān)的工作，例如，5G智能機(jī)器人可以模擬人類的工作，只要提前對(duì)機(jī)器人設(shè)置任務(wù)指令，像理貨、擺貨等基礎(chǔ)指令，這樣便減少了人工操作的頻繁，提高了工作的時(shí)效性，保障了管理工作的系統(tǒng)性。此外，要想更好地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，要從整體上進(jìn)行布局，并結(jié)合智能終端生產(chǎn)的技術(shù)要點(diǎn)，建立規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)管控標(biāo)準(zhǔn)，以促進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行水平地提高，以防其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題給整個(gè)系統(tǒng)造成影響。

五.結(jié)語

綜上所述，隨著5G商用時(shí)代的逐漸成熟，為現(xiàn)代裝備的革新奠定了堅(jiān)實(shí)的信息技術(shù)基礎(chǔ)，我們只有切實(shí)掌握當(dāng)前制造業(yè)裝備的現(xiàn)狀，并在現(xiàn)代裝備革新中加強(qiáng)5G應(yīng)用控制技術(shù)的運(yùn)用，在運(yùn)用過程中，始終要基于制造業(yè)終端及用戶個(gè)性化快速響應(yīng)的需求，充分意識(shí)到5G發(fā)展對(duì)現(xiàn)代設(shè)備響應(yīng)及后續(xù)升級(jí)應(yīng)用控制的意義，發(fā)揮5G在數(shù)字化車間建設(shè)中的促進(jìn)作用，以促進(jìn)現(xiàn)代裝備的革新與發(fā)展。

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