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痛點。

　　“當前的工業(yè)生產(chǎn)場景中，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)絡鏈接還是現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)為主。”深圳5G產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟專家委員會的榮樂天博士在今年上海工博會期間一場關(guān)于5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的會議上這樣指出。

　　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、Zig Bee、藍牙技術(shù)的能力（如穩(wěn)定性、速率、擴展性等）。也正因如此，很多智能化和工業(yè)應用難以在車間真正落地推廣。其中在工業(yè)生產(chǎn)場景中有大量需求的移動機器人應用就是其中一例。而5G的商用普及有望直擊這些工業(yè)領(lǐng)域的應用痛點。

　　5G解決工業(yè)物流痛點移動機器人迎高增長潛力

　　以一家消費電子產(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CNC機床。但直到不久之前，該工廠物料配送及機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。

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

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

　　這其中，靈活、自主、自動化的工業(yè)物流應用開始越來越被工廠重視。

　　無人搬運車（AGV，Automated Guided Vehicles）和AMR（Autonomous Mobile Robot，自主移動機器人）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為載運工具的自動轎車裝配線讓沃爾沃的該裝配廠裝配時間減少了20%，裝配故障減小39%，投資回收時間減小57%，勞動力減小了5%。隨著時間不斷推移，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用。

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

　　AGV上裝備有自動導向系統(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定的路線自動行駛，將貨物或物料自動從起始點運送到目的地；AMR則是通過搭載傳感器和處理器來實現(xiàn)自動移動物料而無需物理導向器或標記，可以對環(huán)境中各種動態(tài)變化做出自己的合理反應。兩者都需要具備穩(wěn)定、可靠、低時延的網(wǎng)絡環(huán)境。

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

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

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

　　高工機器人產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）指出，中國市場相較于全球市場，具備更高的增長潛力，尤其在制造及倉儲場景領(lǐng)域。GGII預計，2020-2025年中國移動機器人市場規(guī)模年均復合增速超23.5%，至2025年全球移動機器人市場規(guī)模有望突破90億元，屆時移動機器人的銷量有望超11萬臺。

　　5G工廠升級在路上

　　而作為端到端的技術(shù)革命，5G的重要價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)勢必是5GToB領(lǐng)域的重要場景。

　　在5G的加持之下，工業(yè)物流有望實現(xiàn)真正的全場景智能化，這對于工廠應對未來“大規(guī)模定制”的生產(chǎn)模式、實現(xiàn)智能化柔性生產(chǎn)來說是極為重要的進步。

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

　　近年來，運營商、通信設備及服務提供商以及相關(guān)硬件和系統(tǒng)廠商都在積極推進智慧物流相關(guān)的技術(shù)和解決方案。

　　無獨有偶，華為日前就攜手中國移動、倍福中國和華恒公司聯(lián)合發(fā)布了5G全場景智慧物流系統(tǒng)。該方案中，利用5G網(wǎng)絡的低時延以及高效的EtherCAT實時網(wǎng)絡通訊機制，可以實現(xiàn)多臺標準AGV同步協(xié)同作業(yè)，以及AGV與機器人組合工作，在智能倉儲和物料配送大型工件運輸領(lǐng)域都有廣泛的應用前景。

　　而圍繞5G網(wǎng)絡在智能倉儲、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公司正從邊緣計算實踐出發(fā)，圍繞5G工廠提出自己的解決方案。據(jù)國外科技媒體Light Reading報道，該公司最近還構(gòu)建了一個由3000名員工組成的名為“智能連接運營（Intelligent Connected Operations）”業(yè)務部門，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)和邊緣計算。事實上，IBM同時也期望5G在制造領(lǐng)域為公司創(chuàng)造新的機會。在7月IBM表示它將與Verizon合作，為企業(yè)客戶帶來5G和邊緣計算解決方案。

　　負責IBM制造業(yè)和工業(yè)4.0實踐的合作伙伴David Meek指出，目前來看，專用的5G網(wǎng)絡對于與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”。