一場由 5G 驅動的工業革命正在發生，催生更快、更低延遲、更大容量的製造業數位轉型。
【為什麼我們要編譯這篇文章】 中興通訊推出第一支 5G 手機、據傳蘋果明年要發表 5G 手機、台灣五大電信商掀搶執照大戰。目前關於 5G 的討論，多半落在電信業、智慧型手機。
事實上，5G 時代來臨也將重新塑造「製造業」的面貌，其「大頻寬、高速率、低延遲」的特性，將能開拓 AI、VR 潛能，快速揀選出生產線上的錯誤，提高良率。此外，為了能有更快的數據傳輸與更高的安全性，不少汽車製造商計畫打造私人的 5G 網路。（責任編輯：施怡婷）
全世界正在迎來 5G 時代，消費者淘換數位裝置的間隔越來越短，人們期待著更新、更即時的服務，這一切好像理所當然，但你是否有想過，製造公司該如何跟上需求不斷增加又日益複雜的產品？
一場由 5G 驅動的工業革命正在發生，催生更快、更低延遲、更大容量的製造業數位轉型。
高通：5G 讓全球 GDP 增加 3 兆美元
美國高通公司預測，向 5G 的過渡期間會使全球 GDP 增加 3 兆美元（約 93 兆新台幣），並在 2035 年將創造 2200 多萬個職缺，相當於增加一個印度大小的經濟體。此外，根據捷普（Jabil）的 5G 技術趨勢調查，72％ 的專家預測 5G 將先應用於商業，而物聯網將成為短期內最大驅動因素之一。
在號稱 5G 元年的今年，科技報橘主辦了〈2019 智慧製造論壇〉，其中聯發科與 AppWorks 董事長林之晨都再次用「高」、「低」、「大」來強調 5G，即為：高速率（eMBB）、低延遲（URLLC）、大連接（Massive MTC）。
而高、低、大所引領的製造業數位轉型，會讓這場「5G 製造業」發生在哪些領域呢？
再開拓 AI 潛能，人工智慧是 Game Changer
不斷縮短的生產週期讓製造商難以在維持品質的狀況下，跟上日益複雜的產品需求，而為了要達到客戶對高品質產品的期望，廠商必須減少缺失並降低召回率。
根據全球市場調查公司的一項研究，2017 年人工智慧市場價值 160 億美元（約新台幣 5 千億台幣），至 2025 年將增長為 1900 億美元（約 5.8 兆新台幣）。隨著 AI 技術應用的普及，它將成為產業的規則改變者，改善工廠的品質管理。
一般的影像檢查系統需要使用約一百萬個圖像的數據庫來訓練，才能識別所有潛在的缺陷，而加入 AI 可以加強現有的設備和人力資源，讓員工能更迅速的檢查出生產鏈與產品品質中的錯誤。而要讓 AI 達到最高效率，就需要 5G 來實現大量高品質的即時數據。
除了資訊與影像重疊，AR 也可以偵錯
擴增實境（AR）除了工業 4.0 最夯的 digital twin（數位雙胞胎或影子工廠），將數位資訊和實體物件重疊，也可以幫助技術人員更有效率地發現問題，當零件故障或需要拆換時，AR 平台能夠即時當場教學，這樣的引導即使是菜鳥也能立即勝任。除此之外，員工也能藉由 AR 頭戴裝置看見產線問題，再對機器下指令。
愛立信研究與工程團隊已經利用 AR 簡化並改進了疑難排除程序。在過去，查找並連接電路圖與檔案佈置、錯誤訊息，就花費了一半的維修時間，而通過 AR 可以直接找出問題所在，將省下時間用於更有價值的工作。
預防意外停機，改善預測性維修
錯誤的維護策略會阻礙工廠生產力提高。研究顯示，意外停機造成工業製造商每年損失約 500 億美元（約 1.5 兆新台幣），工廠為了確認機器是否滿負荷運載，需要將機器離線從而暫停生產。理想的狀況是能有計畫好的停機時間，並預防意外停機，提升機器使用效率以提高盈利。
傳統的預測性維修，需要繁雜的數字與時間運算，卻還不一定準確。普華永道報告顯示，而若製造商採用機器學習與分析來改善預測性維修，將能在未來五年進步 38%，結合 5G 無線技術，廠商可以用更簡單、更有效的流程來進行預測與預測性維護，提升工作效率的同時，將預測成本降低超過 50%。
企業建造私有 5G ，取代 Wi-Fi
雖然 Wi-Fi 已成為我們的生活必需品，但顯然它還不夠快速。以製造業來說，這些傳輸的延遲可能代價高昂，它限制了生產力並減少利潤。
為了能有更快的數據傳輸與更高的安全性，一些以汽車領域為首的製造商，正在準備私人的 5G 網路。除了網路速度提高 10 倍以上、降低延遲 50 倍之外，5G 比 4G 支援更多的裝置。對於需要連接大量裝置的物聯網公司在集中區域（如製造廠）非常有幫助。
因此，對比過去電信應用以一般消費者為大宗，5G 應用將有很大一塊會在產業界。5G 可以依據不同類型的數據與設備編寫程式，因此能與不同產業合作開發新應用。
企業專網或者 5G 私有網路在國際上已被廣泛討論。例如德國汽車製造商奧迪，就計劃在未來幾年內建設自己的 5G 網路。為了確保設備比現有網路更快、更安全，並能涵蓋不同地區的產線需求，企業認為這是一項必要的投資。其他汽車製造商，如 BMW、戴姆勒和福斯汽車，可能也在跟上腳步。
加強供應鏈管理，抓出錯誤負責人
現階段的包裹物流追蹤，如 QR Code 掃描或無線射頻辨識（RFID），通常只在包裹到達時紀錄位置與時間，而若包裹有損壞，很難確認是在運送的哪個階段發生、而誰又該為此負責？
而未來在包裹上安裝 5G 感測器，供應鏈關係人能確定包裹相關訊息，如位置、溫度和濕度等。不用手動檢查，就能獲得關於包裹狀態的即時反饋。
人機合作，提高安全性和效率
根據麻省理工學院的一項研究，BMW 員工與機器人的合作將人員閒置時間縮短了 85％，從而立即提高生產率。
過去長久以來，機器人都被用於自動組裝、運輸貨物、清理工廠等瑣碎和重複的工作。而如果要讓機器人能即時的與環境中其他因素互動，需要大量訊息的瞬間傳輸，而現階段機器人所需的大量智慧與複雜的控制系統，減緩了它的開發週期。
若透過 5G 飛躍進步的數據傳輸速度支援雲端機器人，且將系統智慧存放進雲端並簡化，將能提升機器人的使用性及效率。此外，5G 也有更大的彈性，廠商能用較低的修改成本，來適應不斷變化的製造條件。
愛立信表示，雖然雲端機器人有利於許多產業，但製造業是採用該技術的領頭羊之一。Nokia 在芬蘭奧盧有近 100% 的機器自動化流程，而通過 5G 能再加強該流程。
5G 將以各種方面改變世界，這不只是更快速的下載影片、即時遠程操作的自駕車技術。即使是現有應用的再增強，也可能出現全新商機。它前所未有的速度和覆蓋範圍將更拉近世界距離，把人類生活及產業發展帶到不同境界，製造業將只是其中之一。
參考資料來源：
1. 《iotforall》：〈How 5G Will Empower a New Era of Manufacturing〉
2. 《科技報橘》：〈【2019 智慧製造論壇】備戰 5G 智慧未來，台灣關鍵下一步是什麼？〉
3. 《科技報橘》：〈【2019 智慧製造論壇】5G 將是 Game Changer，改變台灣產業協作新模式〉
（本文提供合作夥伴轉載。首圖來源：Pxhere, CC Licensed。）
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