5G時代背景下智慧工廠智能制造自動化模式思考分析

滿飛宇 陳云鶴

摘要：5G時代在科技發展影響下隨之到來，對我國現代企業和工廠產生巨大影響，且影響范圍和程度正在逐漸增強，使得智慧工廠得到有效實現，工廠制造更加智能、自動。根據5G時代所帶來的優勢，本文以智慧工廠中智能制造為切入點，通過分析和研究5G時代為智慧工廠中智能制造所帶來的幫助和支持，探索5G時代智慧工廠智能制造自動化模式以及智慧工廠發展前景。

關鍵詞：5G時代;智慧工廠;智能制造;自動化

引言：對于工廠制造業而言，其在信息時代受到信息技術和信息革命影響，遇到極大發展機遇，正處在智能化轉型時期，對于無線網絡以及科技影響需求逐漸上高。5G技術的出現，使得這種需求得到有效滿足，智慧工廠建設和智能制造程度升高，有效彌補4G網絡中傳輸速度和自動化程度不夠穩定問題，充分實現現代工業制造業的發展中制造設備應用交互和遠程連接目標。

一、5G時代為智慧工廠智能制造自動化模式所帶來的幫助和支持

在5G時代，網絡通信技術得到有效發展，對于智慧工廠制造業當中物聯網、自動化控制以及云機器等各種技術的應用帶來非常重要促進和支持，能夠使這些技術應用更加科學合理，幫助傳統制造工廠朝向智慧工廠進行轉型與升級。

（一）推動物聯網技術在智能制造業中的應用

物聯網技術是將工廠中機器設備、工作人員有效銜接的重點技術。在5G時代，利用網絡技術所具有的特征和優勢，可使物聯網技術充分融合到智慧工程當中，利用網絡技術所具有的快速傳輸、反應的特征，刺激和推動物聯網技術在智能制造自動化中的應用成效，發揮出物聯網技術的優勢[1]。

（二）推動自動化控制技術在智能制造中的應用

自動化控制技術關鍵和重點就是利用計算機來為設備提供指令，讓產品制造各個流程可以在設備操作下規范進行，讓人從產品制造生產線當中脫離，投入到其他勞動作業當中，降低人為因素對產品制造產生的不利影響。在5G時代，通過網絡通信技術速度快、穩定性較高的優勢，可讓自動化控制技術當中各種缺陷得到彌補，使其指令發出具有針對性和實時性，降低問題出現概率。

（三）推動機器人技術在智能制造中的應用

在現代智慧工廠智能自動化制造過程中，機器人雖然應用程度相對較低，但是在智慧工廠中發揮著重要作用，可充分完成各種復雜、基礎的工作事項。并且機器人的靈活性和執行性相對較強，能夠長時間展開高強度工作，滿足智能制造生產需求。在5G時代，利用通信技術可讓機器人快速接收系統中心所發出的指令，及時做出反應[2]。

二、在5G時代智慧工廠中智能制造自動化模式的建設和發展分析

根據智慧工廠智能制造的不同作用和功能來進行分析，可以發現5G技術能夠為智慧工廠自動化技術提供充分更新機會。無論是使用人工展開操作，還是利用人機交互模式，目的都是服務生產制造。而在5G時代，利用通信技術來推動制造自動化，可讓流水線當中工人生產任務全部由機器人手臂來完成，車間運送則由自動叉車來遠程，整個生產線也將由電腦操控臺來統一維護，除非發生緊急情況或者功能發生故障問題，會由工作人員來操作，否則整個流程將全部由計算機來將其完成。在這個環境下，工人和各個設備不再只是單獨生產個體，而是整個生產系統組成部分[3]。此外，自動體系最大特征就是展開自動決策，決策時會利用行業當中非常先進的學習、認知識別以及模式建立等功能，來完成操作任務，實現自動化模式的建立，有效增強工廠生產各個環節維護和管控效率，避免人為因素對生產帶來不利影響。智慧工廠在5G時代智能制造中自動化模式建立表現在以下幾個方面。

（一）高清視頻監控、檢測模式

結合5G通信技術對智慧工程當中高清視頻監控技術進行維護，利用各種監控設備，可實現對智慧工程全面、多方位監視，并且利用高清監控技術還可以檢測工廠產品制造質量，實現網絡高效傳輸目標，滿足智慧工廠高清視頻監控需求。

（二）工業機器人遠程控制模式

KUKA工業機器人以及各種機械臂是智慧工廠當中非常重要生產力，可將5G技術和工業機械手臂有機結合，利用5G通信技術來對工業機器人進行遠程管控和維護，降低網絡延遲速度，及時掌握機器手臂工作情況，了解機器手臂性能，對機器手臂故障問題展開處理和警報，可讓自動化控制模式更加規范，增強智慧工廠自動化成效和自動化速度[4]。這種技術在世界當中處于非常前沿的技術，對于智慧工廠自動化模式建立能夠有效推動。

（三）自動化數據安全防護模式

利用5G時代構建掃碼數據采集系統，讓生產數據能夠在智慧工廠中得到有效保障。在工業生產中數據安全問題是現代化智慧工廠建設面臨非常嚴峻問題，一旦數據出現丟失或者竊取問題，會使制造業生產成效以及生產經濟效益出現嚴重損失，危害企業發展。因此，可使用5G技術來對智慧工廠安全防護技術進行有效更新，利用MES掃碼來采集工廠各種數據，對數據進行保存，確保生產數據不會出現丟失情況，構建一個高效自動化數據防控模式。

三、在5G時代智慧工廠智能制造自動化模式發展前景

（一）生產管理模式智能化、自動化

在5G時代，智慧工廠雖然其內部有著較強自動化程度，但是在現代化工業發展影響下，智慧工廠生產環節已經不是單獨存在，而是需要與上游和下游產業鏈進行配合，會形成一個自動化生產系統，成為企業管理系統中非常重要一部分。例如：在生產時會有效記錄各種物料，并通過長期數據記錄，來對生產中損耗比例、預估用量和存放時期等各種數據進行分析和探索，將這些數據推送給采購段，是非常重要信息。此外，在某些特定環境下，智慧工廠使用5G時代中D2D技術，可讓設備有效展開通訊，通訊時完全不需要使用工作人員進行干預，讓機器智能作用真正發揮出來。相對于4G時代中各種無線模式，5G最重要的優勢并不是網絡速度，對智慧工廠而言，速度固然是非常重要條件，不過智慧工廠穩定性更加重要，工業生產大部分都是流水線的行駛，在有行業甚至存在全年無休的現象，在生產過程中，一旦生產制造環節出現問題，可能會造成整個生產流程出現停滯。5G時代的出現，對于這種問題有著非常重要幫助，利用通信技術增強智慧生產穩定性，將智能生產應用到生產流程，并不斷延伸到設計、開發和供應鏈等各個環節，讓生產朝向智能化方向發展。

（二）生產模式扁平化

5G時代所帶來的最大優勢就是信息傳遞速度更快，這種優勢不僅可以使用到制造生產當中，還可以使用到設備、資源配置和維護當中。在資源配置時，利用5G時代網絡切片技術，能夠讓網絡資源配置更加合理，以最低的成本滿足各種應用對網絡技術的需求。智慧工廠制造生產環過程眾多，非常復雜，不同環節對網絡資源要求差距較大，且每個設備當中都有著唯一IP地址，所有利用信息都放置在當中，通過5G技術來對設備信息進行全面了解，可讓生產模式扁平化得到有效實現。

結束語：綜上所述，5G時代的到來，不僅對智慧工廠智能自動化模式的發展有著重要促進作用，為智慧工廠注入全新血液，還會使企業生產各個環節得到有效增強，實現遠程、自動化管控，推動我國現代化工廠建設進一步發展。

參考文獻：

[1]王威.智慧工廠在5G下的智能制造自動化新模式[J].信息記錄材料，2020，21（12）：209-210.

[2]王欣，黃舍予.從“制造”走向“智造”——探訪中天科技智慧工廠[J].中國電信業，2020（01）：70-71.

[3]靳欣欣.簡析5G如何應用在智慧工業園區[J].通信世界，2019（06）：36-37.

[4]余世平.基于5G移動通信技術的物聯網應用分析[J].電子世界，2019（03）：174+176.