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刚需还是噱头?揭秘国内首条5G智能生产线

2019-8-13 16:17| 发布者: 西独欧阳风| 查看: 827| 评论: 0

摘要: 刚需还是噱头?揭秘国内首条5G智能生产线

5G将成为未来工厂的中枢神经,問題只是谁會是下一个快手和苹果。

撰文 | 微胖

武汉市江夏区的藏龙岛,尽管距离人们熟悉的光谷很远,但与喧闹的核心商圈不同,这里四面环湖,绿树成荫,风景优美。

中国信科虹信通信天馈生产基地正坐落在这里,它也是华中地区规模最大的无线产品制造基地。

今年 4 月,中国第一条 5G 智能生产线正式在这里启动。

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一个人、4分钟、一件5G天线

八月,酷热难耐,不过一进入车间,二十多度的室温让人立感清凉。

目前,工厂的一楼车间仍然负责 4G 天线生产。除了车间顶部悬挂着的 5G 信号的标识,这里和笔者参观过的其他制造工厂,并没有太大区别:

几乎每道工序都需要数名身着工服的工人,除了最后的包装环节——在车间的另一边,一台安川电机的机械臂安静地站在铁笼子里,随时待命。

虹信的工作人员告诉我们,4G 天线生产过程的非标性比较高,也需要更多的人工。将这类生产线改造成 5G 智能生产线,也并非不可行,只是面对动辄数百万的改造投入,每个公司都会三思而行。

二楼车间经改造后,成为中国第一条 5G 智能生产线所在地。目前,这条生产线主要用于 5G 天线的生产。5G 天线,是 5G 设备的一个核心部件,本質上是一種能量轉換器,主要放在室内和室外基站当中。

5G 到底能给哪些行业带来什么样的利好,仍然不明确,但对 5G 基础设施的生产,比如天线、基站来说,这种利好几乎是明确的。据说,相关市场规模应该有万亿级别。

一位在某运营商的员工曾告诉机器之心,4G 时代,单幅天线的价格大概在 2000 元左右,5G 天线的价格可能飙升到 7000 多,因為你沒辦法向過去一樣單買天線,

「5G 天线是有源天线,处理单元和天线被绑到一起了。」

尽管运营商們的4G 投入还没回本,5G 的投入翻倍甚至更多,「你知道 5G 有多耗电?!光电费每年就要花去 1 个亿,」但是,「咬着牙也得继续投啊。」

来到二楼,首先引入眼帘的便是牆上的一个巨大屏幕。屏幕上方赫然显示智慧工厂管理平台几个大字。

我们不仅可以在屏幕上直观地看到诸如人员监控、天线生产质量、生产周期等情况,还可以看到被监控 5G 智慧车间设备的实时三维建模。

在屏幕的右下角,一楼车间情况也处于实时监控中。虹信曾对比过 4G 和 5G 网络条件下的实时监控,结果显示 5G 时延明显低于 4G,大约在半秒左右。

遗憾的是,拜訪的當天正逢 5G 智能生产线进行 2.0 升级,无法进入车间参观,但透过窗户,仍然可以看到一条长约三十米的生产线。

这里的「冷清」与一楼车间形成鲜明对比,由此產生的冲击力,更容易让人印象深刻。

我们从现场工作人员的介绍和网络相关直播视频中了解到,这条生产线主要包括以下几道工序:

隔离条装配、自动焊接、振子自动上料、焊接、视觉检测与性能检测等。

整个流程,仅需要一名工人,主要负责向传送带上料(比如电路板、配件),以及装配隔离条。

工人将隔离条装配好后,系统会利用 1 分钟左右的时间升温到 100 度,进行预热。接着,两条平行摆放的爱普生四轴机器人以神同步姿态,焊接隔离条。

生产线上,每条焊笔上都安装有天线,主要通过 5G 工业无线互联网进行数据采集和控制。为了保证焊接精确性,机器臂通常会带传感器,对焊接电流检测并与设定值比较,进行补偿和调整。

传统上,这一环节大概需要 4 名工人,现在只需两条机械臂,每一条机械臂相当于一个工人。无论是焊接一致性还是精度上,机器人都更胜一筹,据说,机器人操作精度可达 0.02。

其实,AI 在工业互联网领域寻求落地的过程中,一个很受欢迎的应用场景正是机器人自动焊接。

机器人焊接也难免出现偏焊、气孔等不足情况,一些 AI 公司利用单点设备高频次 7*24 小时产生数据的形态建模,实时追踪设备焊接缝轨迹,发出警告甚至做出相应控制。而传统的做法通常是焊接完毕后,人工检查,难以做到亡羊补牢。

虽然笔者并未从虹信相关工作人员了解到这一焊接环节是否用到 AI,但是,5G 的搭建至少意味着更加丰富的实时数据,这类工业数据更容易建模,或許 AI 应用會出現在正在升級的 2.0 版本中。

焊接完成后,接下来進入讓密集恐懼症患者很不舒服的環節:

四轴机器人自动上料,将振子一颗一颗地放到板子上並進行焊接。

所謂振子,其實就是天线上的元器件,具有导向和放大电磁波的作用,使天线接收到的电磁信号更强。每个振子都是独立实现功能。

4G 天线也有振子,但是数量和规模和 5G 天线已经不是一个量级。

比如,现有的 4G 天线一般为 10-40 个天线振子(根据通道不等),而目前设备商测试 64 通道天线大都采用 96 个双极化天线振子,即 192 个天线振子。

這也正是5G 天线核心技术之一——Massive MIMO(大规模多阵列技术)的物理體現。


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