5G 重塑產業---工業篇,5G 就是工業 4.0 引擎!台灣製造業怎把握升級機會?

2035年全球5G產值將高達12.3兆美元,智慧工廠已成為全球製造業顯學,由此可知5G將對台灣工業帶來重大變革!
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Photo Credit: Shutterstock/ 達志影像
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本文作者為李宗唐。

5G可望在2020年正式商業運轉,相信最近大家對5G一詞應該很有感,常聽到一句話說,5G將帶領台灣進入工業4.0,幫助傳統產業轉型升級,是真的嗎?

工業4.0時代來臨 5G扮演關鍵角色

5G技術將帶領台灣進入工業4.0,幫助傳統助產業轉型升級,在控制成本同時,還能提高生產效率,這也是傳產轉型最大目的。不過在這之前,或許要先搞懂何謂工業4.0。

這是德國政府在漢諾威展提出的高科技計劃,簡單講就是第四次工業革命(工業1.0蒸氣化製造→工業2.0機械化製造→工業3.0自動化製造→工業4.0智慧製造),工業4.0最關鍵轉變在於,有別於過去只是創造新的工業技術,工業4.0更著重將物聯網、AI人工智慧、雲端運算、大數據分析…等現有技術,與銷售技巧與產品體驗統整起來,打造一套智慧型整合感控系統,利用高度自動化特性,主動排除生產障礙,如此便能建立更具適應性與高效率的智慧工廠,同時整合商業夥伴,提供完善的售後服務。

德國電氣電子與資訊技術協會,早前也發布首創工業4.0標準化路線圖,雖然工業4.0整體架構還在摸索中,未來如果得以在各界應用,建構出一個新型智慧型工業系統,透過分析各種巨量資料,生成能滿足客戶的解決方案。相信大家已發現關鍵字,那就是人工智慧與巨量資料,尤其資料必須高效率傳遞才能發揮作用,因此5G在其中扮演極關鍵角色,特別是超低延遲特性,才能讓各種科技應用落地發展。

低延遲高傳輸特性 更有效率垂直整合

簡單科普5G技術原理,顧名思義為第五代行動通訊技術(5th generation mobile networks)簡稱,根據國際電信聯盟(ITU)IMT-2020規範,5G峰值理論速率下載速度為20Gbps,上傳速度為10Gbps,比現有4G網路快了將近10倍,同時5G擁有低延遲(uRLLC)、高頻寬需求(eMBB)以及支援大規模聯網部署(mMTC)三大特性,從工業4.0角度來看,主要應用在自動化、製程控制、工業機器人協作…等方面,能讓上、中、下游業者更有效率進行垂直整合,幫助各種智慧製造領域技術突破,甚至開創新的產業生態鏈。

講了這麼多理論,若應用在實務面,傳統產業有了5G加持會如何轉型?首先,如果用來處理智慧製造產生的大數據,以5G為基礎進行運算,就能將機器自動化、網路資源最佳化…等人工智慧發揮到極致,將數據的採集、分析、處理、控制…等供應鏈步驟逐步優化,或透過5G穩定通訊特性,加速AR導入工業精密儀器,這些都能幫助傳統產業升級。

以 5G 技術實現異地整合製造

那對台灣的工業電腦領域而言,又該怎麼應用產業鏈上的優勢,爭取更好的發展機會?
2019 INSIDE 5G 論壇,邀請到友通資訊技術長 吳羅龍,和大家說明台灣應用產業鏈的趨勢,以及在IoT聯網時代,工業電腦與5G的結合,會帶來什麼更新的應用場景。

論壇同時也邀請了高通、遠傳、台哥大、AWS等代表,一起討論 5G 這波趨勢將會如何發展。


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產線效率大躍進 傳統產業再升級

以傳統工廠的物流設備-自動導引車舉例說明,過去須透過實體軌道鋪設固定路線,但如果面對產品彈性生產時(例如客製化),勢必衍生出更頻繁複雜的產線,工廠在短時間內恐怕很難配合改造;不過若引入5G技術,便能將人工智慧與導航技術整合起來,利用5G高效率即時計算複雜的工廠環境,定位並繪製出最佳路徑,大幅提高產線工作效率。

另外,由於5G擁有低延遲特性,適合應用在像是遠端操控、機器人調度、自動化控制…等不容許有時間誤差的工業控制需求。

高頻寬特性則能應用在大量傳輸。舉例來說,當工廠作業員執行巡檢維修、或進行精密製造檢測,需要與系統進行高畫質影像傳輸,此時5G高傳輸量就能縮短檢測時間。同樣應用在檢驗情境,透過即時影像擷取與智能辨識,可大幅提升標準化檢驗流程、且即時回饋生產現況,同時建立完整的影像生產履歷,便於後續追蹤與統計分析。

最後,5G還支援大規模聯網部署情境,例如一次對應工廠裡生產線上數百台設備監控。

各大企業與研究機構都針對工業4.0發展做足準備,工研院前便提出智慧工廠 AIoT應用解決方案,不僅能線上監測完整的工具機製程,還能確保資料不外洩;鴻海也計劃今年10月在無人機與智慧工廠等項目進行各種5G合作,日前也提出「智慧製造」解決方案,希望能減少不必要的產線停機,進而提升良率與生產力。

專家預估,2035年全球5G產值將高達12.3兆美元,智慧工廠已成為全球製造業顯學,由此可知5G將對台灣工業帶來重大變革,透過5G打造新世代工業網路,建立新一代智慧工廠,或許是當今全球面臨人力短缺、工資上漲等問題的解決之道。

但凡事有一體兩面,大量的自動化製造,某程度能解決缺工議題,但也可能導致將來某些勞工失業,這也是我們必須去思考問題。

核稿編輯:Chris


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