5G應用控制對現(xiàn)代裝備革新的應用研究

周紅良 劉志成

摘 要：隨著5G技術的不斷成熟應用，當前5G設備已基本普及移動終端領域，但在智能制造裝備領域中的應用還存在探索研究階段，為此，本文主要針對5G應用對當前現(xiàn)代裝備，特別是傳統(tǒng)數(shù)控裝備的結合應用開展了基礎性的研究。

關鍵詞：5G應用控制;現(xiàn)代裝備革新;應用

一、當前制造業(yè)裝備的狀況

第一，裝備制造企業(yè)在科技創(chuàng)新力上相對較弱，很多企業(yè)都是采取代加工、貼牌生產(chǎn)的方式，以產(chǎn)業(yè)鏈低端為主，加上企業(yè)研發(fā)工作不重視，使得創(chuàng)新力和競爭力不足。

第二，在創(chuàng)新基礎上較為薄弱，有的裝備制造企業(yè)雖然在部分產(chǎn)業(yè)領域方面已成為國內外的先進行列，更多的知識在產(chǎn)業(yè)規(guī)模方面。而這主要是由于有的裝備制造企業(yè)在自主創(chuàng)新能力方面較為缺乏，而在關鍵技術方面對外援的依賴性較多，加上有的裝備制造企業(yè)在創(chuàng)新支持體系方面較為缺乏，所以對行業(yè)核心技術和關鍵技術掌握不夠牢固。有的裝備制造企業(yè)具有專業(yè)研發(fā)機構的企業(yè)少，即便是有的企業(yè)有一定的研發(fā)機構，要想開展重大的科研實驗存在較大的難度，在經(jīng)驗研究與成果傳承方面處于空白，所以在核心前沿技術方面的研發(fā)能力嚴重不足，導致有的裝備制造企業(yè)難以在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中發(fā)揮引領作用。

第三，創(chuàng)新資金缺乏，從有的裝備制造企業(yè)的實踐來看，很多中小企業(yè)的資金具有總量小和資本化程度低的弊端，導致創(chuàng)新所需的資金來源較為缺乏。而技術創(chuàng)新本身屬于投資大、回報慢且需要長期投資的項目，而中小企業(yè)要生存，勢必就需要以獲取近期利益和現(xiàn)實利益為核心，所以往往將資金投入投資周期短、回報快和風險低的項目。與此同時，政府和金融機構在中小企業(yè)資金方面的支持不足，而中小企業(yè)自身的融資能力又不足，使得缺乏創(chuàng)新內驅力。即便有的企業(yè)資金雄厚，往往是擴大生產(chǎn)規(guī)模而忽視技術創(chuàng)新。比如有的裝備制造企業(yè)，在經(jīng)濟效益提升的同時，往往是擴大生產(chǎn)規(guī)模，而在生產(chǎn)技術創(chuàng)新方面的投入往往處于空白狀態(tài)。

第四，創(chuàng)新人才短缺。近年來，有的裝備制造企業(yè)開始注重高新科技人才的引進，主要是在企業(yè)中，而從事企業(yè)研發(fā)的高新科技人才仍較為缺乏。加上有的裝備制造企業(yè)普遍存在重使用、輕培養(yǎng)的問題。即便能在短期內滿足企業(yè)對人才的需求，就長遠的視角來看，使得引進的人才對企業(yè)缺乏歸屬感，在企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展中容易發(fā)生斷層的現(xiàn)象。

二、制造業(yè)終端及用戶個性化快速響應的需求

5G通信技術是高速率、高數(shù)據(jù)密度和海量連接設備和在不同場景中應用的最新無線通信技術。制造業(yè)終端生產(chǎn)廠家需要充分意識到用戶在終端個性化快速響應的需求，尤其是在當前5G商用尚未全面開展的現(xiàn)狀下，需要我們切實加強對用戶需求地調研，切實發(fā)揮5G技術的優(yōu)勢，在所生產(chǎn)的終端產(chǎn)品中加快5G技術的應用，才能更好地滿足實際需求。

三、5G發(fā)展對現(xiàn)代設備響應及后續(xù)升級應用控制的意義

最初的2G時代是從模擬到數(shù)字的時代，主要是采取TDMA的接入方式。而到了3G時代，從單一的話音轉移到多媒體，主要是采取CDMA的接入方式，到了4G時代，主要是以OFDM和MIMO技術為載體，注重空域資源的利用，而到了當前的5G時代，具有多址、調制、CRS、雙工、高頻、組網(wǎng)等特點，使得接入網(wǎng)的容量從最初的2G時代增加了1000倍。所以對現(xiàn)代設備的響應在網(wǎng)速上提供了巨大的保障，以及在后續(xù)的升級應用控制中也有著十分重要的意義，尤其是在促進終端設備制造智能化的發(fā)展中有著十分重要的意義。例如，F(xiàn)CS系統(tǒng)由現(xiàn)場控制取代分散控制，它的基礎是數(shù)字智能現(xiàn)場裝置。所以需要做好現(xiàn)有裝置與5G技術的對接，才能更好地適應市場發(fā)展的作用。

四、5G在數(shù)字化車間建設中的促進作用

在數(shù)字化車間建設中，5G技術發(fā)揮了巨大的促進作用，不僅能滿足車間在通信方面的需求，而且還能提高數(shù)字化水平，尤其是在制造車間中的設備較多，可以將這些設備采用物聯(lián)網(wǎng)技術進行聯(lián)網(wǎng)，把所有的數(shù)據(jù)利用大數(shù)據(jù)庫進行存儲，所有設備的生產(chǎn)狀態(tài)都能通過大數(shù)據(jù)后臺分析模型而實現(xiàn)實時監(jiān)控，而這就需要5G通信技術的支持。在數(shù)字化車間中，5G通信技術的運行模式主要有兩種，一種是點對點模式，另外一種是客戶機服務器模式。但是不管是哪種模式，都能有效地促進數(shù)字化車間建設中的安全穩(wěn)定性的提升，但是在智能終端制作運行模式優(yōu)化過程中又有著各自的區(qū)別和聯(lián)系。其中，點對點的模式，雖然是屬于一種輔助性的模式，但是能有效地簡化數(shù)字化車間建設中的運行，為用戶地集中管理提供了諸多的便利。若服務器故障后不能正常運行時，可以直接在軟件中利用網(wǎng)絡來搜尋種類相同的其他用戶，從而與對方達到網(wǎng)絡實時通信。而客戶機模式是利用服務器確定使用者身份，身份驗證通過后才能進行系統(tǒng)操作，使得數(shù)字化車間建設中更加安全和高效。因此，前者主要是輔助模式，而后者是主要模式，這樣在復雜的生產(chǎn)環(huán)境下也能滿足數(shù)字化在實時通信方面的需求。

五、5G應用控制技術替代傳統(tǒng)控制技術（總線控制）的探索

在智能終端生產(chǎn)過程中，要想提高智能終端生產(chǎn)管理工作的水平，必須在總線控制技術方面進行優(yōu)化，切實加強5G技術的應用，需要利用5G技術對智能終端生產(chǎn)一體化程度的監(jiān)管工作，以確保智能終端生產(chǎn)水平到全面升級。在控制系統(tǒng)中，機器人對網(wǎng)絡通信技術具有較高得要求，很多企業(yè)開始引進5G應用控制技術來完成相關的工作，例如，5G智能機器人可以模擬人類的工作，只要提前對機器人設置任務指令，像理貨、擺貨等基礎指令，這樣便減少了人工操作的頻繁，提高了工作的時效性，保障了管理工作的系統(tǒng)性。此外，要想更好地發(fā)揮網(wǎng)絡通信技術的應用價值，要從整體上進行布局，并結合智能終端生產(chǎn)的技術要點，建立規(guī)范的網(wǎng)絡通信技術管控標準，以促進整個系統(tǒng)運行水平地提高，以防其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題給整個系統(tǒng)造成影響。

五.結語

綜上所述，隨著5G商用時代的逐漸成熟，為現(xiàn)代裝備的革新奠定了堅實的信息技術基礎，我們只有切實掌握當前制造業(yè)裝備的現(xiàn)狀，并在現(xiàn)代裝備革新中加強5G應用控制技術的運用，在運用過程中，始終要基于制造業(yè)終端及用戶個性化快速響應的需求，充分意識到5G發(fā)展對現(xiàn)代設備響應及后續(xù)升級應用控制的意義，發(fā)揮5G在數(shù)字化車間建設中的促進作用，以促進現(xiàn)代裝備的革新與發(fā)展。

參考文獻：

[1]許廣才.社會感知中5G大數(shù)據(jù)的運用探析[J].計算機產(chǎn)品與流通，2020（05）：150.

[2]侯瑞.杭汽輪：讓5G在葉片上“舞蹈”[J].信息化建設，2019（05）：32-33.

[3].物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)視點（2019年3月）[J].物聯(lián)網(wǎng)技術，2019，9（04）：1-2.

[4]賈斐，王雪梅，汪衛(wèi)國. 5G通信技術在遠程醫(yī)療中的應用[J]. 信息通信技術與政策，2019，（6）：92-95.

[5] 張磊，邢孟江，李小珍，楊曉東. 一種基于IPD工藝應用于5G網(wǎng)絡的帶通濾波器設計[J]. 通信技術，2017，50（12）.

[6] 蔡衍，王莉娜，孫凱. 一種基于模擬電路MPPT技術的獨立光伏電源系統(tǒng)[J]. 電工電能新技術，2013，32（3）：22-26，45.