淺談5G助力機械制造行業

張豪 何旭 廖天麟 唐國權

摘 要：本文首先對5G技術和機械制造進行了簡單的介紹。接著依據目前境況和技術的發展，暢想了5G技術未來可能會對機械制造行業造成的改變。

關鍵詞：5G;萬物互聯;仿真

1 前言

5G是一套技術基礎規則，它定義了蜂窩網絡的工作方式，包括使用的無線電頻率以及電腦芯片和天線等各種組件如何處理無線電信號和交換數據[1]。

機械制造的概念是指將毛坯或其他輔助材料作為原料，輸入機械制造系統，經過存儲、運輸、加工、檢驗等環節，最后實現符合要求的零件或產品從系統輸出[2]。

2 機械加工的現狀及前景

機械制造業是一個國家經濟實力和科技實力最基礎也是最重要的一個體現。我國制造業雖然自改革開放以來經過幾十年的高速發展，取得了一些舉世矚目的成就，但是由于起步太晚，基礎太差，再加上國外的技術封鎖，一些核心技術還是未能掌握，大多數機械制造企業沒有自己的核心技術，競爭處于下風。21世紀，隨著技術不斷的更新升級，機械制造行業仍舊保持著高速的發展，一些問題也越來越凸現出來：

2.1 成本管控困難

機械制造技術的更新換代越來越快，以前那種產品技術的一成不變越來越不被市場接受。而且近年來，國內勞動力成本不斷提高，人工成本占生產成本的比重越來越大，擠占著技術開發成本的空間，長此以往，企業的技術更新勢必會受到影響。一旦技術出現落后，產品的品質必將受到影響，而管控產品品質也勢必會增加成本。機械制造的產品定制性很強，有了訂單才會有生產制造，原材料的生產、采購又非常繁雜，很容易產生額外的成本[3]。為了生存下去，企業必須有魄力和信心投入大量資金進行技術的研發，這肯定會增加成本。而且技術的研發存在著不確定性，企業會承擔一定的風險。另一方面，技術更新下的高附加值機械產品的制造需要高技術人才，而現有的技術人員大多文化程度很低，他們對新技術、新設備的學習能力非常有限，而且高技術人才的培養具有一定的周期性，而且也注重培養的方法，導致人才有些青黃不接。人才的培養注定會是企業的一項重要投入。

2.2 思想及管理方式僵化

大多數生產或者管理人員生產理念固化，生產的盲目性很大，生產不出自己的特色產品。而且市場的不穩定性以及同行的競爭，盲目生產很容易造成產品的積壓，占用企業大量的流動資金，甚至導致企業的資金鏈斷裂，一旦企業資金鏈崩潰，企業就面臨著毀滅。同時，企業的管理仍舊停留在以前的思維方式，管理的多層化致使產品的營銷，生產一線和后勤采購的信息不能即使、有效、準確地對接，無法有效控制成本，極易失去對市場的掌控，使自身的生存環境惡化。而且有些企業管理者前瞻性不夠。即使整體局勢迫使著他們將自身企業轉型升級，但是轉型升級之后他們應該怎么做，依舊是一知半解，缺乏對市場需求的靈敏嗅覺。雖然成功轉型升級，也無法保持自己的優勢，更不要說將自身帶到另一個高度，注定會漸漸沒落。

2.3 發展現狀未根本性改變

我國機械制造業依靠國內巨大的市場，廉價的勞動力和原料成本等優勢取得了競爭優勢和高速地發展。有些企業管理者安于現狀，以不求有功但求無過的消極心態，仍舊用超高的物料、能源和政策的投入換取機械制造行業的發展，但是面對如今日益增長的能源問題和環境問題，這種伴隨著高污染，而且低回報的粗放型的發展模式必須改變。加上我國機械制造業的高新技術掌握仍舊不足。絕大多數企業還是處于低端水平，所生產的產品附加值極低。一些制造業中的核心技術仍舊被發達國家所掌握，即使少數企業走向了世界，依舊缺乏核心競爭力，只能數量對抗質量。

3 5G帶來的支持

作為第五代移動通信技術，2035年，中國會因為5G，GDP增加1萬億美元，新增就業機會1千萬人，5G在未來會成為數字經濟增長的新引擎。5G除了繼續擴展消費應用，也會增加面向產業的應用，這表示未來或許會有越來越多的軟件或者是系統被應用于機械加工行業，那個時候智能終端將不再限于手機和電腦，一臺機械加工設備也可能會成為智能終端，這無疑將為我國機械加工行業的轉型升級插上翅膀。

（1）5G具有高速度、泛在網、低時延等特點，應用前景空前廣闊[2]。一旦機械設備成為智能終端，我們就能夠通過相應的軟件實時了解到設備的運行情況，以及產品的生產情況。借助軟件，我們還能夠對設備進行有效且高效率的維護，擺脫掉以前維護的繁雜性和不必要性，增加對設備零件的利用率，降低維護成本和生產成本。而且一旦發生意外狀況我們也能及時處理，以免造成嚴重的后果。

（2）5G可以做到萬物互聯，也就給生產制造工廠更高的自動化提供了可能。未來工廠里可能會做到去人類化，全部是智能機器人和生產設備，極大地降低人工成本。5G可以支持一百多萬個傳感器在一平方公里內正常運行，也就意味著，生產設備或智能機器人可以通過傳感器和對應軟件執行標準化的產品生產以及實現實時自動檢測和糾正，達到對產品質量的管控。如果因為技術的更新或者是技術人員的失誤，還可以對生產過程進行實時更改。消費者甚至可以通過管理終端，定做自己想要的產品。

（3）5G使AR、VR普及提供可能。一旦AR、VR普及，人才的培養時間能極大減少，也更加高效。通過AR、VR輕松建立的貼合實際的虛擬實景，給待上崗人員積累足夠的生產實踐經驗;同時技術人員也能通過建立的虛擬實景對生產過程可能會產生的結果進行模擬，有助于對生產過程以及生產技術地改進升級，從而減少了人才的培養成本和生產過程的前期準備所造成的成本投入。

4 結束語

未來5G什么業務是最熱的？誰也不清楚，每個人，每個行業都有機會迸發出光芒，這需要我們去開拓和發掘。5G承載的也不僅是移動通信，更是中國高技術產業的希望。

參考文獻：

[1]宋美杰.萬物皆媒5G時代的媒介變革與創新[J].中國報業，2019.

[2]王茂元.機械制造技術[M]. 機械工業出版社，2011.

[3]夏志堅.生產計劃與物料采購[M].廣東經濟出版社，2004.

作者簡介：張豪（1998-），男，四川廣安人，本科在讀，研究方向：模具設計與制造。