“工业4.0”这一概念已成为全球制造业转型升级的重要指引。它聚焦于智能制造以及制造业数字化转型,旨在让未来的工业生产与信息和通信技术深度融合。而在推动“工业4.0”发展的众多技术中,新一代移动通信技术扮演着极为关键的“加速器”角色。

图源:豆包AI
一、工业4.0:制造业数字化转型蓝图
“工业4.0”的概念于2011年由德国专家在汉诺威工业博览会上率先提出,其命名沿袭了前三次工业革命的逻辑。如果说“工业1.0”是机械制造设备的引入,“工业2.0”侧重于电气化应用,“工业3.0”重点关注信息化发展,那么“工业4.0”则将智能制造业数字化转型作为核心。在“工业4.0”的愿景下,工厂不再是传统的生产场所,而是一个由人、智能主体和机器互联的复杂系统,通过应用以服务为导向的架构,将不同来源的业务和数据编排成新的业务流程,从而创造出巨大的价值。这一理念自提出以来,便在全球范围内引发了广泛关注。
二、新一代移动通信推动工业4.0的具体应用场景
(一)远程设备操控
在危险、恶劣或难以到达的工作环境中,新一代移动通信技术使得远程设备操控成为现实。以矿山开采为例,通过5G/6G网络,操作人员可以在远离矿区的安全地带,实时操控采矿设备。设备上的摄像头将现场高清画面实时传输给操作人员,而操作人员发出的控制指令也能通过网络即时送达设备,实现精准操作。这不仅保障了人员安全,还提高了开采效率,减少了因人员现场作业带来的管理成本。
(二)机器视觉质检
在工业生产中,产品质量检测至关重要。利用新一代移动通信技术,机器视觉质检系统可以将采集到的产品图像数据快速传输至云端或边缘计算节点进行分析。例如在手机制造过程中,摄像头对手机外观进行拍摄,采集到的高清图像数据通过5G网络迅速传输至后台服务器,利用AI算法进行分析,检测是否存在划痕、瑕疵等质量问题。整个过程快速且准确,大大提高了质检效率,降低了人工质检的成本与误差。
(三)无人智能巡检
在工厂、电力设施、管道等大型工业设施的巡检工作中,无人智能巡检借助新一代移动通信技术得到广泛应用。巡检机器人或无人机搭载各类传感器,通过5G/6G网络将采集到的设施运行状态数据实时传输给监控中心。一旦发现异常,系统立即发出警报,并提供详细的故障位置与原因分析。例如在电力变电站,巡检机器人可以在站内自主巡逻,通过高清摄像头拍摄设备外观,利用红外传感器检测设备温度,数据通过网络实时传输,实现对变电站设备的24小时不间断监控,及时发现潜在故障隐患,保障电力供应的稳定。
目前,“5G +工业互联网”已取得阶段性成效。我国5G基站总数数百万个,全国“5G +工业互联网”项目超过1.7万个,已覆盖全部41个工业大类,建成700个高水平5G工厂。未来,随着技术的不断进步与成本的降低,以及政府、企业和社会各方的共同努力,新一代移动通信技术将持续加速“工业4.0”的发展进程,引领全球制造业迈向智能化、数字化的新时代,为经济增长与社会发展注入强大动力。
来源:科普中国
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