5G的無線傳輸速率高達(dá)每秒10G比特，時延不到1毫秒，5G帶來高密度海量數(shù)據(jù)的即時傳輸，5G對于3D打印潛力的釋放將是巨大而超出想像的。就像5G對于無人駕駛帶來的巨變一樣，沒有5G，無人駕駛汽車無法實現(xiàn)無延遲的決策，也就是離開5G，無人駕駛是無法真正意義上獲得發(fā)展的。同樣，對于3D打印來說，在加工過程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，也像無人駕駛汽車那樣需要有即時無縫的傳輸和在線分析，以對加工過程實現(xiàn)精確的控制。

2020年初，F(xiàn)raunhofer IPT弗勞恩霍夫生產(chǎn)技術(shù)研究所和瑞典移動網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商愛立信共同開發(fā)了“歐洲5G工業(yè)園區(qū)”的概念，這實際上是第一個全面的5G研究網(wǎng)絡(luò)，在亞琛園區(qū)測試新移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在生產(chǎn)控制與物流方面的應(yīng)用。目前這一項目獲得了積極的進(jìn)展，愛立信與德國電信2020年4月9日已經(jīng)在亞琛啟動用于生產(chǎn)環(huán)境的5G專用網(wǎng)絡(luò)。

圖片：歐洲5G工業(yè)園區(qū)

 未來已來的5G新時代

      5G可以高效的滿足機(jī)器、服務(wù)器和智能傳感器網(wǎng)絡(luò)中對無線通信的新要求：借助新的移動無線電標(biāo)準(zhǔn)，可以在傳感器與云和大型系統(tǒng)之間高速且低延遲地傳輸大量數(shù)據(jù)以確保現(xiàn)場級別的即時通信，包括在線監(jiān)測、在線自適應(yīng)調(diào)整、控制生產(chǎn)應(yīng)用程序。2020年4月9日，德國電信和愛立信在亞琛工業(yè)大學(xué)（RWTH）亞琛與Fraunhofer園區(qū)啟動了首個5G獨(dú)立專用網(wǎng)絡(luò)。合作伙伴將與其他中心互聯(lián)產(chǎn)業(yè)（CCI）成員一起為未來的工廠開發(fā)新的解決方案

根據(jù)德國電信，5G網(wǎng)絡(luò)特別適合對加工性能要求苛刻的工業(yè)應(yīng)用，而要建立圍繞5G專用網(wǎng)絡(luò)的完整解決方案，至關(guān)重要的是要有一個測試場所，通過歐洲5G工業(yè)園區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴的合作，產(chǎn)品制造商和設(shè)備制造商可以在這些測試場上測試其關(guān)鍵應(yīng)用程序以確保其成功。

圖片：歐洲5G工業(yè)園區(qū)-亞琛工業(yè)大學(xué)

      這種端到端的5G專用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是基于在德國電信5G頻譜中運(yùn)行的愛立信5G獨(dú)立技術(shù)。是全球首個在生產(chǎn)環(huán)境中完全以無線方式運(yùn)行5G新無線電系統(tǒng)的領(lǐng)導(dǎo)者。愛立信作為移動基礎(chǔ)設(shè)施的提供商，正在引領(lǐng)5G標(biāo)準(zhǔn)化，并且是當(dāng)今在移動市場中提供5G系統(tǒng)并將其在許多國家推廣的少數(shù)幾家公司之一。在亞琛歐洲5G工業(yè)園區(qū)，項目合作伙伴重點研究七個子項目中的不同應(yīng)用場景-包括監(jiān)視和控制高度復(fù)雜制造過程的5G傳感器，移動機(jī)器人，物流和多站點生產(chǎn)鏈，分布式制造控制，區(qū)塊鏈，邊緣云等。

       去年，德國電信和愛立信已經(jīng)建立了一個基于LTE 的雙片式園區(qū)網(wǎng)絡(luò)。中心互聯(lián)產(chǎn)業(yè)（CCI）成員的合作重點在于識別和開發(fā)新解決方案和應(yīng)用程序，這些解決方案和應(yīng)用程序有可能在工業(yè)環(huán)境中提高生產(chǎn)率。通常先在CCI園區(qū)環(huán)境中共同測試和實施解決方案原型，直到可以投入生產(chǎn)為止。為此，通過模擬真實的生產(chǎn)環(huán)境，從而可以將新解決方案有效地轉(zhuǎn)移到真實的生產(chǎn)運(yùn)營中。5G獨(dú)立專用網(wǎng)絡(luò)完全獨(dú)立于公共網(wǎng)絡(luò)，可在園區(qū)內(nèi)提供專用連接。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，獨(dú)立核心和無線電系統(tǒng)都位于園區(qū)中，因此，專用網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)不會離開園區(qū)。在5G標(biāo)準(zhǔn)中，這些應(yīng)用稱為uRLLC應(yīng)用，縮寫表示“超可靠和低延遲通信”。這些服務(wù)需要最短的響應(yīng)時間，并且絕不能失敗。Fraunhofer IPT弗勞恩霍夫生產(chǎn)技術(shù)研究所的5GSensPRO項目是“歐洲5G工業(yè)園區(qū)”的有力支撐。5GSensPRO項目專注于六個模塊的交互：

- 智能傳感器硬件，用于通過5G進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理和無線電傳輸
- 用于傳感器控制和評估記錄數(shù)據(jù)的軟件
- 基于移動的跟蹤功能，用于識別組件并自動分配適當(dāng)?shù)募庸み^程和物流數(shù)據(jù)
- 統(tǒng)一的通信協(xié)議，用于數(shù)據(jù)傳輸以及傳感器和其他組件的耦合，從而快速，簡單地擴(kuò)展整個系統(tǒng)
- 可視化界面，用于智能設(shè)備和其他終端設(shè)備
- 智能傳感器云作為數(shù)據(jù)處理，分析和傳輸?shù)狡渌�系統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu)

圖片：歐洲5G工業(yè)園區(qū)-Fraunhofer IPT室內(nèi)GF加工設(shè)備

       新的5G移動無線電標(biāo)準(zhǔn)確保了傳感器系統(tǒng)與基站和設(shè)備之間的無線通信。傳感器獲取的數(shù)據(jù)在云系統(tǒng)中存儲和聚集，在云系統(tǒng)中，數(shù)字孿生體獲得了進(jìn)化的空間，不僅可以優(yōu)化設(shè)備的加工工藝，還借助跟蹤功能和識別當(dāng)前組件的能力，從而清楚地分配所有加工過程和物流任務(wù)。5G無線通信使得Fraunhofer IPT弗勞恩霍夫生產(chǎn)技術(shù)研究所的5GSensPRO系統(tǒng)可用于任何制造策略，因為組件和機(jī)器之間的相對運(yùn)動非常復(fù)雜，這是現(xiàn)代化智能制造和創(chuàng)新產(chǎn)品的典型特征。5G技術(shù)的數(shù)據(jù)速率和低延遲特點為實時控制高動態(tài)過程提供了新的可能性，其處理速度可以滿足現(xiàn)代生產(chǎn)工廠效率的要求。

        Fraunhofer IPT弗勞恩霍夫生產(chǎn)技術(shù)研究所的5GSensPRO系統(tǒng)提供了一種控制方法，該方法通過在分析中包括歷史數(shù)據(jù)，從而適應(yīng)不斷變化的運(yùn)行條件并為設(shè)備的長期自我優(yōu)化能力鋪平了道路。結(jié)合基于云的數(shù)字孿生技術(shù)，不僅可以預(yù)測生產(chǎn)結(jié)果，而且可以比以前更可靠地預(yù)測維護(hù)要求和故障風(fēng)險。3D打印領(lǐng)域，2015年9月，ACAM亞琛增材制造中心有限公司的奠基儀式在亞琛舉行，這是基于Fraunhofer IPT生產(chǎn)技術(shù)研究所、Fraunhofer ILT激光技術(shù)研究所、亞琛工業(yè)大學(xué)等工業(yè)研究領(lǐng)域成員的合作。

視頻：ACAM：為探索增材制造的復(fù)雜潛能導(dǎo)航

       ACAM致力于為制造企業(yè)提供一站式的增材制造專業(yè)技術(shù)，成立以來積累了不同先進(jìn)科研領(lǐng)域的專業(yè)知識，并通過提供聯(lián)合研發(fā)、咨詢、專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)和教育服務(wù)、軟件和系統(tǒng)工程以及定制服務(wù)，幫助企業(yè)應(yīng)對增材制造技術(shù)在應(yīng)用中的挑戰(zhàn)。隨著歐洲5G工業(yè)園在亞琛的建設(shè)，新的5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋亞琛工業(yè)大學(xué)、ACAM、Fraunhofer亞琛研究園區(qū)一平方公里的區(qū)域。在參與項目合作的機(jī)房中，室內(nèi)近7000平方米，安裝了代表激光制造、機(jī)加工、3D打印等等領(lǐng)域的制造技術(shù)。

      亞琛正在重新撰寫工業(yè)史，F(xiàn)raunhofer弗勞恩霍夫IPT工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)研究所通過歐洲5G工業(yè)園區(qū)，正在創(chuàng)建一個全球獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)，在工業(yè)4.0環(huán)境中開發(fā)和應(yīng)用5G技術(shù)。

(責(zé)任編輯：admin)

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