制造邁向智造之路上，無線技術(shù)難以在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中推廣是其中的一個(gè)痛點(diǎn)。

“當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景中，無線技術(shù)只占工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的6%，其中Wi-Fi占3%。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)鏈接還是現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)以太網(wǎng)為主?！鄙钲?G產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟專家委員會(huì)的榮樂天博士在今年上海工博會(huì)期間一場(chǎng)關(guān)于5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的會(huì)議上這樣指出。

而無線技術(shù)無法在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)廣泛推廣，主要限制于Wi-Fi、ZigBee、藍(lán)牙技術(shù)的能力（如穩(wěn)定性、速率、擴(kuò)展性等）。也正因如此，很多智能化和工業(yè)應(yīng)用難以在車間真正落地推廣。其中在工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景中有大量需求的移動(dòng)機(jī)器人應(yīng)用就是其中一例。而5G的商用普及有望直擊這些工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用痛點(diǎn)。

5G解決工業(yè)物流痛點(diǎn) 移動(dòng)機(jī)器人迎高增長(zhǎng)潛力

以一家消費(fèi)電子產(chǎn)品制造工廠的CNC加工中心為例，該CNC加工中心為蘋果手機(jī)加工刀具，面積近12000平方米的車間內(nèi)共有11條產(chǎn)線近百臺(tái)CNC機(jī)床。但直到不久之前，該工廠物料配送及機(jī)床上下料仍在采用原始的人工操作方式，不僅牽涉到大量的人力，需要晝夜兩班倒，還常常出現(xiàn)物料管理混亂、生產(chǎn)效率不穩(wěn)定、生產(chǎn)良率不高、管理成本較高等問題。這成為很多傳統(tǒng)制造工廠亟待解決的痛點(diǎn)。

一套自動(dòng)化物料配送及上下料系統(tǒng)，不僅能幫助工廠高效、準(zhǔn)確、靈活地完成物料的搬運(yùn)任務(wù)，同時(shí)搬運(yùn)路線HIA可以隨著生產(chǎn)工藝流程的調(diào)整而及時(shí)調(diào)整，使一條生產(chǎn)線上能夠制造出十幾種產(chǎn)品，對(duì)于當(dāng)前制造升級(jí)大背景下的工廠來說，已經(jīng)成為不得不面對(duì)的課題。

“大規(guī)模定制”的生產(chǎn)模式已經(jīng)成為未來發(fā)展趨勢(shì)，要應(yīng)對(duì)這一趨勢(shì)，生產(chǎn)的柔性和智能化的提升成為工廠能在智能時(shí)代立足的必備能力。

這其中，靈活、自主、自動(dòng)化的工業(yè)物流應(yīng)用開始越來越被工廠重視。

無人搬運(yùn)車（AGV，Automated Guided Vehicles）和AMR（Autonomous Mobile Robot，自主移動(dòng)機(jī)器人）開始漸漸從汽車工業(yè)深入到更多行業(yè)。

值得一提的是，早在上世紀(jì)70年代，AGV就已經(jīng)在汽車的裝配生產(chǎn)線上大展身手。1974年，瑞典沃爾沃Kalmar轎車裝配廠采用基于AGVS為載運(yùn)工具的自動(dòng)轎車裝配線讓沃爾沃的該裝配廠裝配時(shí)間減少了20%，裝配故障減小39%，投資回收時(shí)間減小57%，勞動(dòng)力減小了5%。隨著時(shí)間不斷推移，世界主要的汽車廠，如通用、豐田、克萊斯勒、大眾等廠商的制造和裝配線上，AGV和AMR很早就得到了普遍應(yīng)用。

但是與很早就實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的汽車裝配工廠不同，很多傳統(tǒng)工業(yè)制造領(lǐng)域的自動(dòng)化程度并不高，同時(shí)無線技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的低滲透率也大大制約了AGV、AMR等應(yīng)用的發(fā)揮。

AGV上裝備有自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)，可以保障系統(tǒng)在不需要人工引航的情況下就能夠沿預(yù)定的路線自動(dòng)行駛，將貨物或物料自動(dòng)從起始點(diǎn)運(yùn)送到目的地；AMR則是通過搭載傳感器和處理器來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)移動(dòng)物料而無需物理導(dǎo)向器或標(biāo)記，可以對(duì)環(huán)境中各種動(dòng)態(tài)變化做出自己的合理反應(yīng)。兩者都需要具備穩(wěn)定、可靠、低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

而隨著5G的到來，AGV和AMR的應(yīng)用也將真正幫助工廠解決工業(yè)物流場(chǎng)景中的痛點(diǎn)，應(yīng)用場(chǎng)景涵蓋平面?zhèn)}庫物流（棧板搬運(yùn)、料箱搬運(yùn)、揀選搬運(yùn)、貨架搬運(yùn)）以及柔性生產(chǎn)物流（SMT、自動(dòng)上下料、移動(dòng)工位、復(fù)合協(xié)作、輥筒對(duì)接）。除了汽車之外，3C電子、半導(dǎo)體、醫(yī)療、新能源等行業(yè)都將受益。

在剛剛結(jié)束的上海工博會(huì)上，高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）與斯坦德機(jī)器人聯(lián)合發(fā)布的《2020年協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書》顯示，2019年全球移動(dòng)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá)139.5億元人民幣，同比增長(zhǎng)5.68%。其中AGV市場(chǎng)規(guī)模占比63.91%，達(dá)到89.8億元；AMR市場(chǎng)規(guī)模占比36.09%，達(dá)到50.7億元。反觀中國(guó)市場(chǎng)，藍(lán)皮書數(shù)據(jù)顯示，2019年中國(guó)移動(dòng)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模為26.09億元，同比增長(zhǎng)8.40%。從市場(chǎng)規(guī)模結(jié)構(gòu)來看，AMR的占比還處于較低水平，2019年AMR市場(chǎng)規(guī)模為7.85億元，占比30.09%。從市場(chǎng)銷量結(jié)構(gòu)來看，2019年AMR銷量占比18.72%。

（柔性生產(chǎn)物流主要場(chǎng)景，來源：斯坦德，高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）

高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）指出，中國(guó)市場(chǎng)相較于全球市場(chǎng)，具備更高的增長(zhǎng)潛力，尤其在制造及倉儲(chǔ)場(chǎng)景領(lǐng)域。GGII預(yù)計(jì)，2020-2025年中國(guó)移動(dòng)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模年均復(fù)合增速超23.5%，至2025年全球移動(dòng)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模有望突破90億元，屆時(shí)移動(dòng)機(jī)器人的銷量有望超11萬臺(tái)。

5G工廠升級(jí)在路上

而作為端到端的技術(shù)革命，5G的重要價(jià)值在于其能為千百行業(yè)賦能，而工業(yè)4.0和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)勢(shì)必是5G To B領(lǐng)域的重要場(chǎng)景。

在5G的加持之下，工業(yè)物流有望實(shí)現(xiàn)真正的全場(chǎng)景智能化，這對(duì)于工廠應(yīng)對(duì)未來“大規(guī)模定制”的生產(chǎn)模式、實(shí)現(xiàn)智能化柔性生產(chǎn)來說是極為重要的進(jìn)步。

在上文的CNC加工中心案例中，國(guó)內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人廠商斯坦德機(jī)器人為其提供了一套自動(dòng)化物料配送及上下料系統(tǒng)，包含20臺(tái)搭載了雙層六工位輸送臺(tái)的AMR、11臺(tái)線邊碼頭，并為AMR集成5G能力，使通信延時(shí)得到明顯降低，且穩(wěn)定性明顯提高。

近年來，運(yùn)營(yíng)商、通信設(shè)備及服務(wù)提供商以及相關(guān)硬件和系統(tǒng)廠商都在積極推進(jìn)智慧物流相關(guān)的技術(shù)和解決方案。

無獨(dú)有偶，華為日前就攜手中國(guó)移動(dòng)、倍福中國(guó)和華恒公司聯(lián)合發(fā)布了5G全場(chǎng)景智慧物流系統(tǒng)。該方案中，利用5G網(wǎng)絡(luò)的低時(shí)延以及高效的Ether CAT實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通訊機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)AGV同步協(xié)同作業(yè)，以及AGV與機(jī)器人組合工作，在智能倉儲(chǔ)和物料配送大型工件運(yùn)輸領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。

而圍繞5G網(wǎng)絡(luò)在智能倉儲(chǔ)、智能制造的探索才剛剛起步，并且越來越多的科技大廠逐步加入其中。比如，IBM公司正從邊緣計(jì)算實(shí)踐出發(fā)，圍繞5G工廠提出自己的解決方案。據(jù)國(guó)外科技媒體Light Reading報(bào)道，該公司最近還構(gòu)建了一個(gè)由3000名員工組成的名為“智能連接運(yùn)營(yíng)（Intelligent Connected Operations）”業(yè)務(wù)部門，其中包括資產(chǎn)和建筑物優(yōu)化、制造業(yè)和工業(yè)4.0以及物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計(jì)算。事實(shí)上，IBM同時(shí)也期望5G在制造領(lǐng)域?yàn)楣緞?chuàng)造新的機(jī)會(huì)。在7月IBM表示它將與Verizon合作，為企業(yè)客戶帶來5G和邊緣計(jì)算解決方案。

負(fù)責(zé)IBM制造業(yè)和工業(yè)4.0實(shí)踐的合作伙伴David Meek指出，目前來看，專用的5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)于與IBM合作的大多數(shù)制造商來說仍然太昂貴，但“5G肯定在某些制造商的路線圖上”。