工商時報 
資策會MIC資深產業分析師李亦晴
5G圖/路透

5G圖/路透

工業4.0在德國政府國家政策帶動下,已成為全球最受注目的製造議題,各國因而陸續推出智慧製造政策,在5G推波助瀾下,全球面臨的是尚未健全的5G環境,台灣在5G智慧製造仍有諸多機會和挑戰。台灣5G競標在第261回合落幕,總標金達1380.81億元,5G商用在即,未來仍期待政府、電信業者、自動化業者三方能一同努力,以加速5G落地。
2026年全球5G智慧製造 市場規模將達420億美元

在5G助力下,近程而言,可提供單一應用服務更高的規格表現,例如即時監控的毫秒級反應,遠程而言,在5G的架構下,更容易將過去分散的資料整合為單一整體系統,預估2023年全球5G智慧製造的應用服務市場,僅有2.52億美元,隨著5G通訊技術的成熟,帶動需求與供給的上揚,預期2026年全球5G智慧製造帶來的應用服務市場可達約420億美元。

資策會MIC認為,包括設備監測、AR/VR、AGV/AMR、數位分身、人工智慧、網路安全等結合5G與智慧製造的項目,將會在未來六年內優先被實現。

台灣四大5G潛力應用

為了解台灣產業對5G智慧製造的需求,資策會MIC針對台灣製造業者深度訪談,包含:石化業、鋼鐵業、機械業、光學業、半導體業、汽車製造業、機車製造業、電子製造業、智慧製造系統整合商等,並且歸納出台灣產業對5G智慧製造相關應用,最感興趣的項目為無人巡檢、AR/VR、設備監測、安全監控等。

以無人巡檢來說,近幾年無人機已成為新興的巡檢工具,無人機具備機動靈活性、成本逐漸降低、不受地形限制等諸多優勢,逐漸成為產業界日常巡檢,特別是石化業者的園區廣大,管線必須進行例行性的巡檢,目前多以人力每日做重複性的檢查,未來如果結合5G與無人車,將可透過相機、紅外線、微波等感測方式,做管線巡檢、電力巡檢等無人巡檢,除了減少人力負擔之外,也可降低人為疏忽造成的意外。

而在AR/VR方面,普遍來說業者認同在製造業中,為符合移動力與頻寬需求,AR/VR確實需要5G的搭配,然而業者同時也考量,即使有需求但所需相關內容仍有待開發,例如維修操作程序、教育訓練等。

台灣系統整合業者在全球占有重要地位,客戶遍及全球各地,但是客戶與系統整合業者的合約中,規定需在時限內(幾小時或幾日)赴現場維修與障礙排除,系統整合業者認為,如果透過AR/VR的應用,將能快速協助客戶排除障礙,或是遠端即時了解障礙為何,有助於維修保養的效率,對客戶和業者都是雙贏。

而相較於維修保養,AR/VR教育訓練是其次的需求,生產成本高的業者對AR/VR教育訓練的需求才比較高,原因是生產成本低者,業者傾向讓新進人員實地操練、訓練手感,或是直接播放影片做教育訓練。反之,生產成本高者,教育訓練造成的報廢成本壓力高,因此樂於採用數位教育訓練的方式來代替現場訓練。

在設備監測部分,不論是機台維護或是生產優化,由於涉及核心生產,一直是企業所關注的課題。事實上,設備監測應用已行之有年,只是多用於蒐集歷史數據再進行機台或是生產情形的推估,進而實施應對措施,然而高價值的產品,如航空用零件,由於生產成本高,更需要能夠透過5G以時時監測,倘若涉及大量連結生產設備,則看中的是5G低延遲、大連結的特性。

在安全監控部分,智慧製造趨勢下,不僅帶動製造業轉型,工安需求也帶來變革,各種感測器(如環境偵測器)加上無線通訊,可將測得的資訊隨時送到管理者端,員工配置穿戴設備,則可將資訊送到雲端,若有勞工不慎發生意外,5G的低延遲特性,則能於第一時間救援、甚至避免傷害發生。

挑戰一:製造正在升級,5G整備未齊是發展瓶頸。5G智慧製造當前所面臨的首要挑戰,是多數企業智慧製造程度低,台灣中小企業居多,設備連網、數位化、智慧化三階段已經有很大的挑戰,5G在技術、解決方案、商業模式未明之下,企業多選擇步步為營而非跳代方式導入。

挑戰二:主要生產設備高度仰賴有線通訊,無線應用多為周邊需求。根據工廠的應用,核心主要生產設備多以有線方式布署,無線應用則多為工廠生產周邊或是廠務應用,如無人搬運車藉工業WiFi來運補、穿戴式裝置藉Zigbee監控人員安全、藉RFID或是LPWAN進行物料追蹤,一般WiFi多布署於辦公行政所需。

工廠運作為求產線的穩定,企業多不敢貿然替換既有以乙太網路部署的核心生產設備,預期5G將先以工廠的周邊應用為主要切入點,後續才逐漸擴及核心生產設備,然而,周邊工廠應用雖多有使用無線傳輸,但因非屬核心生產設備,企業缺乏設備汰舊換新的誘因。

挑戰三:環境尚未成熟,需求端不易評估。全球5G R16標準未定,而R16將進一步研究增強URLLC以對應工業物聯網(IIoT)應用,因此,現階段5G解決方案供應商,皆等待R16版本的確認,才能推出解決方案。其次是5G技術尚未成熟,製造講求的是可靠、穩定的生產程序,即便3GPP將於今年初公告R16,但恐怕企業用戶還會再等待2~3年的標準、技術驗證期,以確認設備、解決方案夠穩定、完善再說。

3GPP R16規範預計2020年初完成,該版本支援更多URLLC應用,並進一步增強URLLC對應IIoT的挑戰,供應端則將逐步推出5G設備與5G解決方案,在設備與環境逐漸完備下,將有助於全球5G智慧製造整體發展。

https://www.chinatimes.com/newspapers/20200119000244-260204?chdtv

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