5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)背景下促進(jìn)制造業(yè)數(shù)字化發(fā)展

葛靜嫻 江蘇省廣電有線信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司

制造行業(yè)朝著數(shù)字化的趨勢(shì)而不斷地發(fā)展，已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)，因此在實(shí)際工作中需要融入新型的技術(shù)方案，逐漸地提高制造行業(yè)的發(fā)展水平，比如要適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的研究力度，和制造業(yè)數(shù)字化發(fā)展模式進(jìn)行相互的匹配，調(diào)整現(xiàn)有的發(fā)展方案，從而為我國(guó)制造業(yè)數(shù)字化發(fā)展增加新的活力。

一、5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在制造數(shù)字化中的應(yīng)用作用以及發(fā)展前景

（一）5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在制造數(shù)字化中的作用

機(jī)械制造領(lǐng)域在新時(shí)期下朝著自動(dòng)化和智能化的方向而不斷地發(fā)展，其中5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用是必不可少的，通過(guò)5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能夠提高整體的生產(chǎn)效果，指導(dǎo)后續(xù)自動(dòng)化的發(fā)展路徑，不斷地?cái)U(kuò)大機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模，使得生產(chǎn)精準(zhǔn)性能夠得到充分的提高，減少企業(yè)在生產(chǎn)中的投入成本。在5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)利用時(shí)能夠開(kāi)展更多的仿真模擬實(shí)驗(yàn)，減少在生產(chǎn)制造中的誤差，生產(chǎn)出更加高品質(zhì)的產(chǎn)品，滿足各行各業(yè)的生產(chǎn)需要。另外在數(shù)字化技術(shù)利用的過(guò)程中，能夠保證整體制造過(guò)程中的安全性，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)在制造中所存在安全隱患，提出更加科學(xué)的優(yōu)化措施，消除安全隱患，保障生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行。最后在制造業(yè)發(fā)展中融入5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，還有助于實(shí)現(xiàn)資源的科學(xué)配置，例如做好人力和物力的科學(xué)調(diào)配，并且減少由于人為失誤而對(duì)后續(xù)生產(chǎn)制造所產(chǎn)生的影響，逐漸地完善整體的工作模式，從而為制造業(yè)行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）發(fā)展趨勢(shì)

1.虛擬化

隨著我國(guó)當(dāng)前科技水平的不斷提高，制造業(yè)逐漸朝著虛擬性的方向不斷地發(fā)展，能夠彌補(bǔ)在以往工作中的不足，在技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，在生產(chǎn)一款零部件時(shí)，可以利用5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化完成數(shù)據(jù)的核算并且進(jìn)行制造后的模擬，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)工作中所存在的問(wèn)題。另外還可以通過(guò)虛擬化的電子技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中開(kāi)展虛擬性的生產(chǎn)，通過(guò)觀察模型和虛擬實(shí)驗(yàn)的方式找到其中所存在的問(wèn)題之后，直接可以在平臺(tái)中進(jìn)行全面的整改，防止在生產(chǎn)工作中存在諸多的偏差[1]。這樣一來(lái)既可以提高實(shí)際的生產(chǎn)效率，還有助于降低在生產(chǎn)過(guò)程中存在的成本浪費(fèi)問(wèn)題，提高最終的生產(chǎn)水平。

2.智能化

從我國(guó)當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)制造已經(jīng)朝著智能化的方向不斷發(fā)展，并且已經(jīng)滿足智能化的標(biāo)準(zhǔn)，但是時(shí)代是不斷發(fā)展的，在實(shí)際工作中需要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)的研究力度，更加貼合日常的生產(chǎn)需求，避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)的問(wèn)題，促進(jìn)行業(yè)的不斷進(jìn)步以及發(fā)展。在實(shí)際工作中可以通過(guò)5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決在以往工作中的各項(xiàng)誤差，滿足資源配置的要求，同時(shí)也可以將5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融入其中，以此來(lái)增強(qiáng)系統(tǒng)的智能性和全面性，比如可以在系統(tǒng)中融入視覺(jué)修復(fù)功能技術(shù)。在開(kāi)展某項(xiàng)生產(chǎn)工作時(shí)，可以直接地找到問(wèn)題發(fā)生的原因，采取更加科學(xué)的解決措施，并且可以自動(dòng)化的處理，跳過(guò)人工操作和審核的這一環(huán)節(jié)，全面提高工作效率和精準(zhǔn)性。在實(shí)際工作中，相關(guān)研發(fā)人員需要做好技術(shù)的研究力度，根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需要和行業(yè)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，組合不同的技術(shù)方案，全面提高整體的生產(chǎn)效果。在5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用時(shí)要考慮節(jié)能環(huán)保方面的要求，避免對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，以此來(lái)優(yōu)化整體的工作模式和流程。

二、5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在制造數(shù)字化發(fā)展中的具體應(yīng)用

（一）模糊推理系統(tǒng)

模糊推理系統(tǒng)為5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的重要代表，有效提高了各項(xiàng)工作效率，在系統(tǒng)中能夠更加準(zhǔn)確性的判斷信息，并且完成后續(xù)的數(shù)據(jù)傳達(dá)，利用科學(xué)的語(yǔ)言來(lái)組織不同的生產(chǎn)思路，以此來(lái)提高整體的生產(chǎn)效果。在制造業(yè)中融入模糊推理系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確地分析龐大的數(shù)據(jù)，提取關(guān)鍵有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，為后續(xù)制造生產(chǎn)工作提供重要的保障。雖然模糊推理系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)較為突出，但是在應(yīng)用時(shí)也會(huì)存在一定的不足，例如在系統(tǒng)連接方面穩(wěn)定性很難得到充分的保障，因此在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)要通過(guò)系統(tǒng)方案的完善以及創(chuàng)新，充分的發(fā)揮模糊推理系統(tǒng)本身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，以此來(lái)發(fā)揮5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用價(jià)值，提高整體的生產(chǎn)和制造效果。

（二）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠快速地將有關(guān)生產(chǎn)制造的數(shù)據(jù)傳送到相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)中，并且更加高效率的完成信息的保存以及分享，這樣一來(lái)在實(shí)際制造業(yè)發(fā)展中，如果生產(chǎn)人員出現(xiàn)某些問(wèn)題，那么可以通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)快速的傳達(dá)相對(duì)應(yīng)的信息，和其他生產(chǎn)人員開(kāi)展深入性的溝通以及聯(lián)系，全面的提高整體的生產(chǎn)效果。其次在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的處理，尤其是在后續(xù)生產(chǎn)中如果出現(xiàn)變動(dòng)數(shù)據(jù)的話，那么可以將數(shù)據(jù)錄入到模型中構(gòu)建新型的模型數(shù)據(jù)，以此來(lái)提高整體的處理效果，避免再次出現(xiàn)人工返工的情況，節(jié)約整體的操作時(shí)間，保證最終生產(chǎn)制造的精準(zhǔn)度[2]。最后在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)利用的過(guò)程中，能夠根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果來(lái)提取相對(duì)應(yīng)的價(jià)值信息，并且根據(jù)神經(jīng)元的反射特點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的保存，以此來(lái)提高整體的生產(chǎn)效果。從中可以看出在當(dāng)前制造業(yè)發(fā)展中融入5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)較為突出，因此需要相關(guān)工作人員加強(qiáng)對(duì)技術(shù)方案的實(shí)施力度，優(yōu)化整體的制造業(yè)發(fā)展模式。

（三）故障診斷系統(tǒng)

故障診斷系統(tǒng)包含了故障案例庫(kù)和故障推理庫(kù)等等，根據(jù)模型診斷和案例推理來(lái)創(chuàng)新整體的建設(shè)及制造方案，保證生產(chǎn)的精準(zhǔn)性以及高效性。在實(shí)際操作時(shí)，生產(chǎn)人員需要通過(guò)人機(jī)界面來(lái)檢測(cè)整個(gè)制造業(yè)發(fā)展方案，并且快速地完成信息的錄入，系統(tǒng)要根據(jù)分析和判斷功能，在數(shù)據(jù)庫(kù)中查找相對(duì)應(yīng)的資料來(lái)審核這一生產(chǎn)方案是否科學(xué)和可行，之后再用調(diào)整的結(jié)果和相似案例進(jìn)行相互結(jié)合，以此來(lái)分析當(dāng)前機(jī)械生產(chǎn)方案的科學(xué)性。最后給相關(guān)生產(chǎn)人員提供諸多建議，形成生產(chǎn)方案，提高整體的生產(chǎn)效果。

（四）自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在制造業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用也是非常寬泛的，在具體應(yīng)用的過(guò)程中能夠減少在后續(xù)制造中的安全事故，達(dá)到良好的控制效果。例如在進(jìn)行制造數(shù)字化時(shí)，如果發(fā)生情況，可以立刻被傳感器所感知，之后將警示信息傳遞給相對(duì)應(yīng)的設(shè)備操作人員，防止現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生較嚴(yán)重的安全事故。在進(jìn)行機(jī)械識(shí)別中要配合著超聲波傳感技術(shù)和自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，精準(zhǔn)性的完成現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)過(guò)程的全面監(jiān)督，以此來(lái)提高整體的工作效果。其次，在當(dāng)前制造業(yè)發(fā)展中，難免會(huì)存在著復(fù)雜的動(dòng)態(tài)模型，一些適應(yīng)能力較差的機(jī)械工程很難做出基本性的判斷，發(fā)現(xiàn)在制造中所存在的安全隱患。因此，在實(shí)際工作中，需要通過(guò)5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的科學(xué)利用保證后續(xù)生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行，通過(guò)全過(guò)程的監(jiān)督以及管理減少安全事故發(fā)生的概率，從而使制造工作能夠更加科學(xué)地進(jìn)行。與此同時(shí)，在自動(dòng)識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，還可以配合相對(duì)應(yīng)的信息系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)制造流程的科學(xué)編排，提前向相關(guān)人員發(fā)布在生產(chǎn)制造中的重點(diǎn)以及可能存在的隱患，為后續(xù)的建設(shè)及制造順利進(jìn)行提供重要的幫助。

（五）PLM系統(tǒng)

在系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)需要深入的分析企業(yè)當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀以及戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)，研究對(duì)象的本質(zhì)性內(nèi)容，完成科學(xué)性較強(qiáng)的系統(tǒng)規(guī)劃，在實(shí)際工作中需要根據(jù)企業(yè)檔案信息化管理的目標(biāo)，完成經(jīng)營(yíng)過(guò)程的有效構(gòu)建，從而提高企業(yè)當(dāng)前柔性管理的工作模式。同時(shí)還要加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)設(shè)備的投入力度，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的優(yōu)化性重組，從而快速的發(fā)現(xiàn)在企業(yè)發(fā)展過(guò)程中所存在的問(wèn)題，另外還需要全面解決在企業(yè)發(fā)展過(guò)程中的各種矛盾，優(yōu)化經(jīng)營(yíng)管理模式，從而使各個(gè)操作流程能夠具備通暢性的特征[3]。在機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展過(guò)程中，大多數(shù)都采用二維圖樣或者是三維圖樣來(lái)進(jìn)行審核，電子數(shù)據(jù)和檔案廣泛的存儲(chǔ)于各個(gè)計(jì)算機(jī)中，但是在實(shí)際實(shí)施時(shí)并沒(méi)有統(tǒng)一性的規(guī)范和要求，因此會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間，所以在實(shí)際工作中需要加強(qiáng)對(duì)證據(jù)進(jìn)行重視程度，防止存在資源浪費(fèi)的問(wèn)題，在實(shí)際工作中需要根據(jù)電子數(shù)據(jù)的特征實(shí)現(xiàn)規(guī)范性的管理，優(yōu)化電子處理模式的審核力度，在界面層中需要提供交互式的圖形界面完成數(shù)據(jù)的輸入和輸出，在功能層中需要根據(jù)產(chǎn)品研發(fā)的整個(gè)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)快速性的控制方法，從而完成系統(tǒng)的集成要求。在企業(yè)信息化發(fā)展過(guò)程中，需要根據(jù)系統(tǒng)本身的功能實(shí)現(xiàn)全數(shù)據(jù)的信息化管理將圖文檔案管理和產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)行有效的優(yōu)化，并且還需要開(kāi)展相對(duì)應(yīng)的培訓(xùn)工作，不斷的強(qiáng)化相關(guān)人員的工作意識(shí)和信息化處理能力，從而提高實(shí)際的生產(chǎn)效果。

（六）通用車間的數(shù)據(jù)采集模式

為了使數(shù)字化車間數(shù)據(jù)采集效果能夠得到全面提高，在實(shí)際工作中需要相關(guān)部門(mén)進(jìn)行應(yīng)用模式的科學(xué)劃分，從而為后續(xù)的使用提供重要的基礎(chǔ)。在我國(guó)相關(guān)規(guī)定中明確指出了數(shù)字化車間的相關(guān)規(guī)定及要求，因此在實(shí)際數(shù)據(jù)采集模式建立方面，要根據(jù)我國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)優(yōu)化當(dāng)前的數(shù)據(jù)采集模式，以此來(lái)完善整體的工作體系。在系統(tǒng)建立時(shí)要包含檢測(cè)和執(zhí)行層，屬于物理管理的范疇之中，之后再檢測(cè)和控制物流中的功能，根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)要求來(lái)加快信息傳輸?shù)乃俣?。在后續(xù)應(yīng)用的過(guò)程中，要根據(jù)車間相關(guān)業(yè)務(wù)活動(dòng)的要求，融入連續(xù)控制和離散控制的不同的組成部分之后，再配合專業(yè)務(wù)計(jì)劃和物流管理等相關(guān)的調(diào)度信息來(lái)加快信息傳遞的速度，必要時(shí)也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的建模之后再進(jìn)行數(shù)據(jù)的分類，上傳到不同的控制中心來(lái)用于后續(xù)的管理，從而提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男Ч?。在系統(tǒng)中還要建立數(shù)據(jù)采集層，要通過(guò)歷史記錄軟件的融入，完善數(shù)據(jù)采集模式，以此來(lái)為后續(xù)工作指明正確的方向。最后在系統(tǒng)中要包含歷史數(shù)據(jù)庫(kù)車間數(shù)據(jù)的采集，包含了制造單元的直接通信系統(tǒng)所產(chǎn)生信息，另一部分包含的是周期或者事件中的車間數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)采集時(shí)要通過(guò)人為和自動(dòng)化的方式來(lái)滿足信息采集的要求，逐漸地提高當(dāng)前的工作效果。

（七）生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集

在生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)采集方面要實(shí)現(xiàn)資源的科學(xué)調(diào)配，通過(guò)人力和經(jīng)濟(jì)之間的信息交互來(lái)了解設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，并且配合質(zhì)量檢測(cè)來(lái)優(yōu)化當(dāng)前的數(shù)據(jù)采集模式，之后再得出質(zhì)量控制的數(shù)據(jù)和生產(chǎn)維護(hù)的數(shù)據(jù)，以此來(lái)符合數(shù)字化車間的建立要求。在數(shù)據(jù)采集時(shí)要通過(guò)功能模塊的內(nèi)容來(lái)保證各個(gè)管理層設(shè)備具備較強(qiáng)的統(tǒng)一性，之后再將系統(tǒng)運(yùn)行中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳遞到其他控制層中，以此來(lái)提高整體的工作效果。在具體應(yīng)用方面要先輸入數(shù)據(jù)之后，再獲取數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間，建立相對(duì)應(yīng)的參數(shù)以及模型，和參考值進(jìn)行相互的匹配，以此來(lái)優(yōu)化整體的數(shù)據(jù)傳輸模式。在參數(shù)生產(chǎn)方面需要考慮持續(xù)時(shí)間的靜態(tài)值，根據(jù)機(jī)器的基本指令變化來(lái)調(diào)整相關(guān)的參數(shù)之后再融入功能模塊，做好動(dòng)態(tài)化的控制。在實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，要根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)類型來(lái)確定最終的流向，可以通過(guò)計(jì)算輸出值和接收輸入值等等做好數(shù)據(jù)的科學(xué)分類，以此來(lái)保證數(shù)據(jù)傳輸能夠具備較強(qiáng)的精準(zhǔn)性，凸顯數(shù)據(jù)收集技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

（八）數(shù)字化工位數(shù)據(jù)采集

1.結(jié)構(gòu)

在數(shù)據(jù)采集中要優(yōu)化整體的結(jié)構(gòu)模式，配合著條碼采集器和指令狀態(tài)傳感器等不同的模塊組成移動(dòng)智能終端，以此來(lái)滿足數(shù)據(jù)采集的要求以及標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際實(shí)施的過(guò)程中，需要考慮整體車間的生產(chǎn)制造執(zhí)行能力，真正落實(shí)信息化生產(chǎn)的要求，同時(shí)還需要提高數(shù)字化工位制造系統(tǒng)的應(yīng)用效果，以此來(lái)滿足數(shù)字化車間可持續(xù)發(fā)展的要求。在數(shù)字化技術(shù)操作過(guò)程中，需要將數(shù)控設(shè)備和移動(dòng)終端共同的錄入到車間網(wǎng)絡(luò)中之后，如果某個(gè)設(shè)備產(chǎn)生數(shù)據(jù)，那么可以馬上的傳遞到相對(duì)應(yīng)的操控設(shè)備和控制中心。特別是在離散過(guò)程中，通過(guò)數(shù)據(jù)之間的相互融合，真正體現(xiàn)一體化的技術(shù)模式，從而提高整體的數(shù)據(jù)采集水平。

2.信息服務(wù)

在信息服務(wù)方面要建立數(shù)字化的工作站之后，再通過(guò)車間計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)加快數(shù)據(jù)的流通速度，并且完善企業(yè)當(dāng)前的信息服務(wù)模式，貫徹落實(shí)柔性化的管理原則，逐漸地提高整體的數(shù)據(jù)采集效果。在技術(shù)應(yīng)用方面要構(gòu)建多元化的分布式數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，以設(shè)備網(wǎng)絡(luò)為主要的核心，覆蓋到不同的工作崗位中，并且也可以配合智能化終端進(jìn)行科學(xué)的部署，多方位的滿足實(shí)際的生產(chǎn)要求。另外在具體實(shí)施的過(guò)程中要加快數(shù)據(jù)采集的速度，比如可以通過(guò)二維碼的識(shí)別和觸摸屏幕等數(shù)字化的方式向相關(guān)人員提供產(chǎn)品流動(dòng)和工序質(zhì)量的信息，同時(shí)也可以將生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題快速的上傳到生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)中，及時(shí)地采取更加科學(xué)的止損措施。以此來(lái)提高數(shù)據(jù)采集的效果，優(yōu)化整體的數(shù)據(jù)傳輸模式。

三、結(jié)束語(yǔ)

在5G技術(shù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的過(guò)程中，為制造行業(yè)數(shù)字化發(fā)展提供了諸多的技術(shù)支持，因此在實(shí)際工作中需要根據(jù)制造業(yè)數(shù)字化的發(fā)展趨勢(shì)選擇與之對(duì)應(yīng)的技術(shù)模式，篩選不同的技術(shù)功能，以促進(jìn)制造行業(yè)數(shù)字化發(fā)展水平為主有序的實(shí)施當(dāng)前的工作方案，從而使制造行業(yè)數(shù)字化發(fā)展水平能夠得到全面的提高。