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29/03/2019

【只有三人的工廠】由5G控制、生產全靠機械人:無人工廠成企業最愛?

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    方展策

    少年時,曾研習 Geographic Information System,可惜學無所成,僥倖畢業。成年後,誤打誤撞進入傳媒圈子,先後在印刷、電子、網絡媒體打滾,略有小成。中年後,修畢資訊科技碩士,眼界漸擴,決意投身初創企業,窺探不同科技領域。近年,積極鑽研數據分析與數碼策略,又涉足 Location Intelligence 開發項目;有時還會抽空執教鞭,既可向他人分享所學,亦可鞭策自己保持終身學習。

    智城物語

 

  說起工廠,大家可能會聯想到廠房內人頭湧湧的場面:每條生產線上均坐滿工人,以流水作業方式裝嵌各項零件,最終組裝成製成品。不過,上述場面在不久將來便會變成歷史陳跡,因為隨著5G技術的降臨,網絡連接速度和雲端運算能力得以大幅提升,未來工廠內的各種機器均可通過IoT物聯網串連起來,再搭配工業機械人執行不同組裝工序,實現完全自動化生產,令生產線運作變得更具彈性和效率──這正是「工業4.0(第四次工業革命)」願景下智慧工廠(Intelligent Plant)的營運模式。

 

  5G擁有少於0.5毫秒的低延遲通訊特性,正適用於自動化生產過程中的無線控制。2017年10月,諾基亞(Nokia)與博世(Bosch)便開始共同開發工業物聯網(Industrial IoT)方案,主要研究在5G低延遲特性下,如何在生產線出現問題、剛發出警報之際,便可即時停止機器運作,以免造成機械損壞。

 

  諾基亞已於芬蘭奧盧(Oulu)開設一座5G智慧工廠,嘗試以自動化方式生產網絡基站產品。廠房內遍布溫度和濕度等感測器,監察機器運作狀況;生產線引入了工業機械人,協助組裝與包裝產品;當中所有裝置均經由5G物聯網串聯控制。為配合自動化生產模式,諾基亞從修改產品設計入手,務求令組裝步驟本身也適用於自動化製造流程。譬如,原本要用上幾種螺絲組裝的網絡基站,便重新設計成只用一種螺絲釘就可裝嵌起來。

 

諾基亞智慧工廠的生產線上設置了工業機械人,負責組裝與包裝產品。(圖片來源:Nokia官網)

 

  現時這座智慧工廠有3名操作人員,負責控制生產線上的機械人;期間不斷蒐集生產線數據,提供給AI人工智能進行邏輯訓練,以優化其思考和推論能力,最終目標是要做到用機械人管理機械人。以上願景便依靠5G網絡來實現──透過無線物聯網收集各個感測器的數據,即時傳送至雲端的人工智能系統作數據分析,然後將分析所得指示發送給工業機械人;數據傳輸過程中不能有任何延誤,這只有高頻寬而低延遲的5G才可辦得到。

 

諾基亞智慧工廠設有由5G技術控制的無人搬運車,負責運送各式零件。(圖片來源:Nokia官網)

 

  引入5G技術後,智慧工廠內無需再鋪設任何纜線,令廠房內部空間規劃更有彈性,日後無論是要搬移生產設備抑或重新安排廠區配置,均變得容易很多。更重要的是,以往無法適用於有線網絡佈建的無人搬運車,也可在5G網絡加持下在廠房內穿梭往返,運送各種零件甚或製成品。

 

  至於亞洲方面,以韓國在5G技術上走得最前。三大電訊商KT韓國電訊、SK電訊、LG Uplus於今年3月底搭配Samsung 5G手機推出5G通訊服務,令韓國成為全球首個實踐5G商業應用的國家。這三家電訊商將於今年內投資約3兆韓圜(約200億港元)在全國架設5G聯網服務。

 

自今年3月起,韓國消費者可選擇搭配Samsung 5G手機的5G通訊服務。(圖片來源:Samsung官網)

 

  同時,韓國製造業亦已積極建構5G智慧工廠。以全球最大造船廠「現代重工(Hyundai Heavy Industries)」為例,其船塢內已裝設物聯網監控鏡頭,實時記錄船隻狀況,工程人員可透過AR擴增實境眼鏡檢修船身錯誤。為免 5G 網絡失靈而影響工廠運作,KT 已研發出人工智能系統《Dr. Lauren》,採用深度學習演算法,能夠主動偵測和分析網絡故障,並自動進行維修。

 

KT韓國電訊所開發的KT人工智能系統《Dr. Lauren》,具備主動偵測網絡故障,並自行修復的能力。(圖片來源:sisa-news.com)

 

  市調機構HSRC評估,2023年工業4.0的整體市場規模可望達至2,140億美元(約1.67兆港元)。根據HSRC對企業高層進行的意見調查結果,88%受訪者認為延遲推行工業4.0轉型,可能會危及企業的未來;更有63%受訪者表示,其未來業務發展取決於工業4.0轉型。由是觀之,工業4.0已成為未來各大廠商保持競爭力的重要部署了。

 

 

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