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5G熱火朝天 台灣製造業四大應用行情看俏

5G在台預期2020年下半商轉。法新社

2020年1月,5G頻譜競價為接下來進入商轉時代拉開序幕,各界對於5G能創造多少價值備受期待。而資策會也針對台灣製造業最感興趣的應用做出調查,不過產業則是預期5G進入製造端應會率先從工廠週邊應用導入。

先前資策會針對台灣製造業進行深度訪談,採集包括石化鋼鐵業、機械業、半導體業、電子製造、汽機車製造業、智慧製造系統整合商等業者對5G應用的需求,歸納出四項目前製造業最感興趣的項目,分別為無人巡檢、AR/VR、設備監測與安全監控。

製造業四大應用行情看俏

以無人巡檢來說,近年許多工廠設備管理經常遇到嚴重安全事故或大量損失,是由於缺乏對廠務設施或生產設備進行確實檢查、維護與異常改善所致,而無人巡檢的目的即是要防患於未然,未來像是無人機、無人車結合5G搭配相機、紅外線或3D視覺等,將成為新興的巡檢工具,可用於檢測管線是否破裂、氣體是否外洩等。

而在AR/VR部分,資策會則是觀察,為符合移動力與頻寬需求,確實需要與5G的搭配,不過相關內容仍有待開發,目前較為成熟的應用則多以維修操作、教育訓練等。像是過去業者常會遇到親赴現場才發現問題不大,或是未能即時趕赴現場的困擾,透過AR/VR結合穿戴裝置,則可遠端先行了解狀況,快速協助客戶排除。

不過相較於維修,教育訓練則是其次需求,資策會認為生產成本的高低將衍生對於導入AR/VR的需求強烈不同, 不過現在也有製造業因應生產環境具有危險性,而願意採用這種非接觸式的教學,例如中鋼就是全球第一個將VR運用在訓練新手進行傾鋼作業的製造業者。

延伸閱讀:打造VR訓練平台、AI扮上帝視角 中鋼展開智慧工安三計畫

而在設備監測部分,雖然設備監測應用行之有年,不過過去多是採用歷史數據進行推估,然而高價值的產品,如航空零件,由於生產成本高,更需要透過5G在生產過程中進行實時監測,甚至進一步透過對生產設備的監控推估生產品質優劣,並加以優化。根據Gartner預測,到2025年工業應用將使用高達250億個感測器,倘若涉及大量生產設備的連結,5G低延遲、大連結特性則可派上用場。

在安全監控部分,智慧製造不僅是製造業提升生產效率、品質的關鍵,也為工安需求帶來變革,各種感測器加上無線通訊,則可將資訊隨時且即時送到管理端,以便於把握黃金時間搶救,避免企業資產或人員遭受危害。而過去製造業就曾發生多起員工掉入化學槽而未能即時搶救的悲劇,未來若能結合穿戴裝置,並搭配視訊、語音等功能,在多方資訊掌握下,或可避免悲劇,而同時多種訊息的即時傳輸,也仰賴5G的協助。

穩定性仍是業者考量 5G應用從週邊展開

不過從以上應用看來,5G在智慧製造領域預期將先以工廠週邊應用導入為主。目前工廠的通訊主要是工業級乙太網路,例如PROFINET、EtherCAT,或現場總線(Fieldbus),如PROFIBUS、MODBUS、CC-Link、CAN等。有線通訊傳輸具備穩定、快速的優勢,因此主要生產設備皆高度仰賴有線通訊。

不過有線通訊機動性差,也有布線與維護成本的問題,通常只適用固定流程,隨著工業4.0發展,全球製造生產模式開始往少量多樣、彈性製造的方向移動,工廠生產線的彈性、機動性將變得為重要,移動機具的導入,像是無人搬運車(AGV)、自主移動機器人(AMR)、整合外部移動軸的第七軸機器人等,未來如要在廠內自由穿梭,將對於無線通訊的需求將非常殷切。

不過資策會MIC資深產業分析師李亦晴指出,工廠運作為求穩定,核心生產設備多以有線方式部署,業者多不敢冒然替換,這使得5G的切入僅能先行以工廠週邊應用或廠務應用為主。例如穿戴式裝置透過Beacon或Zigbee監控人員安全或定位,而藉RFID則可進行物料追蹤、無人搬運車藉由Wi-Fi運行等等,不過這也導致由於非觸及核心生產設備,因此對業者來說相對缺乏設備汰舊換新的誘因。

目前工廠採用的無線通訊,則多以Wi-Fi為主流。不過Wi-Fi也有缺點,像是傳輸品質不夠穩定、傳輸距離短等,因此應用場景為數不多。5G是否將成為工廠無線通訊的新出路?亞太電信網路技術中心指出,如果業者對於自動化的訴求在於精準,不希望有任何延遲, Wi-Fi的確無法做到,但5G應用在製造端所強調的特性就是高可靠度、穩定與低時延,透露目前的確有很多製造業者對於5G興致高昂,認為初期將有兩種市場機會,一是將現有WiFI或LTE轉為5G,提升原有效能,二則是開發過去無法在品質管理上精進的應用,除了既有應用外,也拓展新的場景。


【本文由鴻海科技集團、FII新加坡商鴻運科股份有限公司台灣分公司贊助,DIGITIMES獨立報導】


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