淺談5G助力機(jī)械制造行業(yè)

張豪 何旭 廖天麟 唐國權(quán)

摘 要：本文首先對(duì)5G技術(shù)和機(jī)械制造進(jìn)行了簡單的介紹。接著依據(jù)目前境況和技術(shù)的發(fā)展，暢想了5G技術(shù)未來可能會(huì)對(duì)機(jī)械制造行業(yè)造成的改變。

關(guān)鍵詞：5G;萬物互聯(lián);仿真

1 前言

5G是一套技術(shù)基礎(chǔ)規(guī)則，它定義了蜂窩網(wǎng)絡(luò)的工作方式，包括使用的無線電頻率以及電腦芯片和天線等各種組件如何處理無線電信號(hào)和交換數(shù)據(jù)[1]。

機(jī)械制造的概念是指將毛坯或其他輔助材料作為原料，輸入機(jī)械制造系統(tǒng)，經(jīng)過存儲(chǔ)、運(yùn)輸、加工、檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)，最后實(shí)現(xiàn)符合要求的零件或產(chǎn)品從系統(tǒng)輸出[2]。

2 機(jī)械加工的現(xiàn)狀及前景

機(jī)械制造業(yè)是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技實(shí)力最基礎(chǔ)也是最重要的一個(gè)體現(xiàn)。我國制造業(yè)雖然自改革開放以來經(jīng)過幾十年的高速發(fā)展，取得了一些舉世矚目的成就，但是由于起步太晚，基礎(chǔ)太差，再加上國外的技術(shù)封鎖，一些核心技術(shù)還是未能掌握，大多數(shù)機(jī)械制造企業(yè)沒有自己的核心技術(shù)，競(jìng)爭處于下風(fēng)。21世紀(jì)，隨著技術(shù)不斷的更新升級(jí)，機(jī)械制造行業(yè)仍舊保持著高速的發(fā)展，一些問題也越來越凸現(xiàn)出來：

2.1 成本管控困難

機(jī)械制造技術(shù)的更新?lián)Q代越來越快，以前那種產(chǎn)品技術(shù)的一成不變?cè)絹碓讲槐皇袌?chǎng)接受。而且近年來，國內(nèi)勞動(dòng)力成本不斷提高，人工成本占生產(chǎn)成本的比重越來越大，擠占著技術(shù)開發(fā)成本的空間，長此以往，企業(yè)的技術(shù)更新勢(shì)必會(huì)受到影響。一旦技術(shù)出現(xiàn)落后，產(chǎn)品的品質(zhì)必將受到影響，而管控產(chǎn)品品質(zhì)也勢(shì)必會(huì)增加成本。機(jī)械制造的產(chǎn)品定制性很強(qiáng)，有了訂單才會(huì)有生產(chǎn)制造，原材料的生產(chǎn)、采購又非常繁雜，很容易產(chǎn)生額外的成本[3]。為了生存下去，企業(yè)必須有魄力和信心投入大量資金進(jìn)行技術(shù)的研發(fā)，這肯定會(huì)增加成本。而且技術(shù)的研發(fā)存在著不確定性，企業(yè)會(huì)承擔(dān)一定的風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，技術(shù)更新下的高附加值機(jī)械產(chǎn)品的制造需要高技術(shù)人才，而現(xiàn)有的技術(shù)人員大多文化程度很低，他們對(duì)新技術(shù)、新設(shè)備的學(xué)習(xí)能力非常有限，而且高技術(shù)人才的培養(yǎng)具有一定的周期性，而且也注重培養(yǎng)的方法，導(dǎo)致人才有些青黃不接。人才的培養(yǎng)注定會(huì)是企業(yè)的一項(xiàng)重要投入。

2.2 思想及管理方式僵化

大多數(shù)生產(chǎn)或者管理人員生產(chǎn)理念固化，生產(chǎn)的盲目性很大，生產(chǎn)不出自己的特色產(chǎn)品。而且市場(chǎng)的不穩(wěn)定性以及同行的競(jìng)爭，盲目生產(chǎn)很容易造成產(chǎn)品的積壓，占用企業(yè)大量的流動(dòng)資金，甚至導(dǎo)致企業(yè)的資金鏈斷裂，一旦企業(yè)資金鏈崩潰，企業(yè)就面臨著毀滅。同時(shí)，企業(yè)的管理仍舊停留在以前的思維方式，管理的多層化致使產(chǎn)品的營銷，生產(chǎn)一線和后勤采購的信息不能即使、有效、準(zhǔn)確地對(duì)接，無法有效控制成本，極易失去對(duì)市場(chǎng)的掌控，使自身的生存環(huán)境惡化。而且有些企業(yè)管理者前瞻性不夠。即使整體局勢(shì)迫使著他們將自身企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，但是轉(zhuǎn)型升級(jí)之后他們應(yīng)該怎么做，依舊是一知半解，缺乏對(duì)市場(chǎng)需求的靈敏嗅覺。雖然成功轉(zhuǎn)型升級(jí)，也無法保持自己的優(yōu)勢(shì)，更不要說將自身帶到另一個(gè)高度，注定會(huì)漸漸沒落。

2.3 發(fā)展現(xiàn)狀未根本性改變

我國機(jī)械制造業(yè)依靠國內(nèi)巨大的市場(chǎng)，廉價(jià)的勞動(dòng)力和原料成本等優(yōu)勢(shì)取得了競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)和高速地發(fā)展。有些企業(yè)管理者安于現(xiàn)狀，以不求有功但求無過的消極心態(tài)，仍舊用超高的物料、能源和政策的投入換取機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，但是面對(duì)如今日益增長的能源問題和環(huán)境問題，這種伴隨著高污染，而且低回報(bào)的粗放型的發(fā)展模式必須改變。加上我國機(jī)械制造業(yè)的高新技術(shù)掌握仍舊不足。絕大多數(shù)企業(yè)還是處于低端水平，所生產(chǎn)的產(chǎn)品附加值極低。一些制造業(yè)中的核心技術(shù)仍舊被發(fā)達(dá)國家所掌握，即使少數(shù)企業(yè)走向了世界，依舊缺乏核心競(jìng)爭力，只能數(shù)量對(duì)抗質(zhì)量。

3 5G帶來的支持

作為第五代移動(dòng)通信技術(shù)，2035年，中國會(huì)因?yàn)?G，GDP增加1萬億美元，新增就業(yè)機(jī)會(huì)1千萬人，5G在未來會(huì)成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)增長的新引擎。5G除了繼續(xù)擴(kuò)展消費(fèi)應(yīng)用，也會(huì)增加面向產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用，這表示未來或許會(huì)有越來越多的軟件或者是系統(tǒng)被應(yīng)用于機(jī)械加工行業(yè)，那個(gè)時(shí)候智能終端將不再限于手機(jī)和電腦，一臺(tái)機(jī)械加工設(shè)備也可能會(huì)成為智能終端，這無疑將為我國機(jī)械加工行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)插上翅膀。

（1）5G具有高速度、泛在網(wǎng)、低時(shí)延等特點(diǎn)，應(yīng)用前景空前廣闊[2]。一旦機(jī)械設(shè)備成為智能終端，我們就能夠通過相應(yīng)的軟件實(shí)時(shí)了解到設(shè)備的運(yùn)行情況，以及產(chǎn)品的生產(chǎn)情況。借助軟件，我們還能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行有效且高效率的維護(hù)，擺脫掉以前維護(hù)的繁雜性和不必要性，增加對(duì)設(shè)備零件的利用率，降低維護(hù)成本和生產(chǎn)成本。而且一旦發(fā)生意外狀況我們也能及時(shí)處理，以免造成嚴(yán)重的后果。

（2）5G可以做到萬物互聯(lián)，也就給生產(chǎn)制造工廠更高的自動(dòng)化提供了可能。未來工廠里可能會(huì)做到去人類化，全部是智能機(jī)器人和生產(chǎn)設(shè)備，極大地降低人工成本。5G可以支持一百多萬個(gè)傳感器在一平方公里內(nèi)正常運(yùn)行，也就意味著，生產(chǎn)設(shè)備或智能機(jī)器人可以通過傳感器和對(duì)應(yīng)軟件執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品生產(chǎn)以及實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)和糾正，達(dá)到對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的管控。如果因?yàn)榧夹g(shù)的更新或者是技術(shù)人員的失誤，還可以對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)更改。消費(fèi)者甚至可以通過管理終端，定做自己想要的產(chǎn)品。

（3）5G使AR、VR普及提供可能。一旦AR、VR普及，人才的培養(yǎng)時(shí)間能極大減少，也更加高效。通過AR、VR輕松建立的貼合實(shí)際的虛擬實(shí)景，給待上崗人員積累足夠的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn);同時(shí)技術(shù)人員也能通過建立的虛擬實(shí)景對(duì)生產(chǎn)過程可能會(huì)產(chǎn)生的結(jié)果進(jìn)行模擬，有助于對(duì)生產(chǎn)過程以及生產(chǎn)技術(shù)地改進(jìn)升級(jí)，從而減少了人才的培養(yǎng)成本和生產(chǎn)過程的前期準(zhǔn)備所造成的成本投入。

4 結(jié)束語

未來5G什么業(yè)務(wù)是最熱的？誰也不清楚，每個(gè)人，每個(gè)行業(yè)都有機(jī)會(huì)迸發(fā)出光芒，這需要我們?nèi)ラ_拓和發(fā)掘。5G承載的也不僅是移動(dòng)通信，更是中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的希望。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋美杰.萬物皆媒5G時(shí)代的媒介變革與創(chuàng)新[J].中國報(bào)業(yè)，2019.

[2]王茂元.機(jī)械制造技術(shù)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[3]夏志堅(jiān).生產(chǎn)計(jì)劃與物料采購[M].廣東經(jīng)濟(jì)出版社，2004.

作者簡介：張豪（1998-），男，四川廣安人，本科在讀，研究方向：模具設(shè)計(jì)與制造。