Die fortschrittliche 5G-Netzwerktechnologie in China verändert das Gesicht der industriellen Produktion

Die fortschrittliche 5G-Netzwerktechnologie, die zum ersten Mal in China eingesetzt wurde, ist ein Werkzeug für die Transformation der industriellen Produktion und bietet die Effektivität, Flexibilität und Effizienz, die sie in modernen Fertigungsanwendungen bietet.
Im Rahmen des industriellen Internet-Förderprojekts der chinesischen Regierung wurde im Werk von Exquisite Automotive, einer Tochtergesellschaft des staatlichen Great Wall, eine Produktionslinie eingerichtet, die durch die neue Version des 5G-Protokolls „5G Advanced“ (5G-A) gesteuert wird Motoren, in Baoding.

Das in Zusammenarbeit mit China Unicom, Huawei und EA Automation geschaffene industrielle Steuerungsnetzwerk brachte die traditionelle Industrie dank der Flexibilität, die es bei der Auswahl von Produktionskomponenten und der Organisation von Arbeitsabläufen bietet, mit der „intelligenten Fertigung“ zusammen und steigerte gleichzeitig die Effizienz durch Reduzierung Signalverzögerungszeit.

Die fortschrittliche 5G-Technologie, die die Kapazität der Mobilfunkkommunikation auf ein neues Niveau hebt, scheint ein Kandidat zu sein, der beim Übergang zu 6G neue Türen für Big Data und industrielle Internetanwendungen öffnet.

DIGITALE TRANSFORMATION UND SMART MANUFACTURING IN DER INDUSTRIE

Die weltweit führenden Industrieländer wie die USA, Deutschland, Japan und China haben die digitale Transformation zu einem Teil ihrer nationalen Strategien gemacht, um ihre Wettbewerbsfähigkeit in den von ihnen dominierten Branchen zu erhalten und neue Vorteile zu erlangen.

Die USA haben im Oktober 2022 die „Advanced Manufacturing National Strategy“ angekündigt. Die Strategie, die die Entwicklung und Anwendung fortschrittlicher Fertigungstechnologien sowie die Erhöhung der Arbeitskapazität und der Widerstandsfähigkeit der Lieferketten in diesem Bereich vorsieht, zielt darauf ab, „die Zukunft der intelligenten Fertigung zu steuern“.

Industrielle und Regierungen in Deutschland bezeichneten die digitale Transformation in der Fertigung als „4. industrielle Revolution“ und nahmen in ihren nationalen Plänen die Schritte auf, die beim Übergang zu dieser neuen Ordnung zu unternehmen sind, in der „intelligente Fertigung“ und „intelligente Fabriken“ künftig dominieren werden die Dampfmaschine, Produktionslinien und Computer.

Diese neue Ordnung mit dem Namen „Industrie 4.0“ wird in einem vom Bundeswirtschaftsministerium veröffentlichten Dokument wie folgt beschrieben:

„Wenn in der industriellen Produktion Teile und Geräte kommunizieren, wenn sie eine Reparatur oder die Einführung eines neuen Materials anfordern, wenn Menschen, Maschinen und industrielle Prozesse mit intelligenten Netzwerken verbunden sind, dann sprechen wir von ‚Industrie 4.0‘.“ “

Im japanischen „Industry 2022 Policy Document“ wurde betont, dass die Digitalisierung das Geschäftsmodell im Bereich der Fertigung radikal verändert hat, von der Produktionsinfrastruktur bis hin zu Arbeitsstilen, von Kommunikationsprozessen bis hin zum Management von Lieferketten.
China bringt fortschrittliche 5G-Technologie in die Fertigungsindustrie

Während viele Länder die digitale Transformation in der Industrie als neuen Wachstumsmotor betrachten, versuchen sie, den Fertigungssektor mit digitalen Technologien für eine qualifizierte Wirtschaftsentwicklung vernetzter und intelligenter zu machen.

Auch China, das Land mit der größten Industrieproduktion der Welt und einem Anteil von etwa 30 Prozent an der weltweiten Wertschöpfungsproduktion, ist von diesem Trend nicht ausgenommen.

Das chinesische Ministerium für Industrie und Informationstechnologie kündigte im Oktober 2019 die Strategie „5G+ Industrial Internet“ und den Plan „512 Project Incentive Solution“ an.

Im Rahmen des Plans, der darauf abzielt, die Transformation und Entwicklung der Realwirtschaft durch die Anpassung fortschrittlicher 5G-Technologie (5G-Advanced) an moderne Fertigungsanwendungen sicherzustellen, wurden bisher Projekte in 20 Sektoren durchgeführt.
Chinas Festnetz- und Mobilkommunikationsbetreiber China Telecom, China Mobile und China Unicom haben gemeinsam mit Lösungspartnern wie Huawei, ZTE und Xiaomi, die Telekommunikationsinfrastrukturen entwickeln, Anwendungen für intelligente Fertigung, intelligentes Gießen, intelligentes Stromnetz, intelligentes Mining, intelligente Häfen und intelligente Logistik entwickelt.

SMART AUTOMOTIVE IN BAODING

Eines dieser Projekte ist die Smart-Manufacturing-Anwendung, die von China Unicom, Huawei und EA Automation sowie Exquisite Automotive, einer Tochtergesellschaft des staatlichen Unternehmens Great Wall Motors, in ihrem Werk in der Stadt Baoding in der Provinz Hebei durchgeführt wird.

Exquisite Automotive ist ein Unternehmen, das gegründet wurde, um Ersatzteile für die Marken GWM, Haval, Wey, Ora, Tank und Poer von Great Wall Motors herzustellen. Der Hauptsitz und die Hauptproduktionsstätte des Unternehmens befinden sich in der Stadt Boading, 160 Kilometer südwestlich der Hauptstadt Peking.

Das Projekt, das sich in der Forschungs- und Testphase befindet, zielt darauf ab, eine Ultra-Reliable Low Latency Communication Network (URLLC)-Anwendung mit werkseitig fortschrittlicher 5G (5G-A)-Zellenkommunikationstechnologie zu entwickeln.

Die drahtlose Produktionslinie, die als Modell im Werk gebaut wurde, weist dank der Funktion mit geringer Signallatenz von 5G-A eine viel höhere Leistung als kabelgebundene Netzwerke und drahtlose Wi-Fi-Netzwerke in Bezug auf die industrielle Steuerung auf.

Die vom 5G-A-Netzwerk gesteuerte Produktionslinie ermöglicht unterschiedliche Anordnungen bei der Platzierung und dem Arbeitsablauf von Maschinen und Roboterarmen, was eine Flexibilität in der Produktion ermöglicht und die Investitionskosten erheblich senkt.
Andererseits bietet das System, das unterschiedliche Auswahlmöglichkeiten für Produktionskomponenten bietet, den Herstellern die Möglichkeit, sich schnell an Veränderungen in den Lieferketten anzupassen und auf den Bedarf an maßgeschneiderter Massenproduktion zu reagieren, und zwar in einer Zeit, in der die Nachfrage der Verbraucher steigt. Die Nachfrage nach maßgeschneiderten Produkten, wie z. B. einer anderen Motorgröße in einem Standardauto oder anderen Farbwünschen, steigt.

Drahtlose Steuerungsnetze senken die Produktionskosten um 5,7 Prozent

Yüen Canciang, stellvertretender Leiter der Abteilung für industrielle Informationstechnologien von EA Automation, einer der Koordinatoren des Projekts, betonte, dass die fortschrittliche 5G-Zellentechnologie einen großen Vorteil in Bezug auf die industrielle Steuerung im Vergleich zu kabelgebundenen Netzwerken oder drahtlosen lokalen Netzwerken bietet.

Yüen erklärte, dass 5G-A zum ersten Mal als grundlegende Schicht des Steuerungsnetzwerks einer Fabrik verwendet wurde und dass die drahtlose Kommunikation getestet wurde, indem das gesamte kabelgebundene Netzwerk abgebaut wurde, und sagte: „Der Grund, warum wir das drahtlose Netzwerk bevorzugen, ist in erster Linie das Signal.“ Die Latenz ist geringer als bei kabelgebundenen Netzwerken. Kabelgebundene Netzwerke sind in Form einer Pyramide aufgebaut. sagte.

Yüen betonte, dass in kabelgebundenen Netzwerken die Zeit zwischen Befehl und Aktivierung 0,5 bis 1 Sekunde beträgt, während in 5G-A-unterstützten drahtlosen Netzwerken die Aktivierung in Echtzeit erfolgt und die Signalverzögerungszeit auf 0,4 bis 0,9 Millisekunden sinkt.

Yüen wies darauf hin, dass drahtlose Netzwerke im Hinblick auf die Investitionskosten vorteilhafter seien: „Oft müssen wir die Produktion aufgrund von Schäden in kabelgebundenen Netzwerken stoppen. Drahtlose Netzwerke hingegen ermöglichen nicht nur Flexibilität, sondern senken auch die Produktionskosten.“ um 5,7 Prozent.“ er sagte.

5G-A, BIG DATA UND INDUSTRIELLES INTERNET

Fan Ci’an, Leiter der Big Data Science bei China Unicom, das Mobilfunkdatendienste für das Projekt bereitstellte, erklärte außerdem, dass die kommerzielle Nutzung des 5G-Mobilfunkkommunikationsprotokolls in China am 31. Oktober 2019 begann und in den dazwischenliegenden vier Jahren Die Zahl der 5G-Nutzer im ganzen Land erreichte 737 Millionen.

Fan wies darauf hin, dass China mit 3,19 Millionen 5G-Basisstationen 60 Prozent der gesamten Infrastruktur der Welt beherberge, und teilte mit, dass es unter den 20.000 privaten Netzwerkanwendungen 7.000 industrielle Internetprojekte gäbe.

Fan gab an, dass sich die 5G-Infrastruktur durch die Aktualisierung mit neuen Protokollen entwickelt habe und dass 5G-A ebenfalls Teil dieses Prozesses sei. Er wies darauf hin, dass es zahlenmäßig etwa die zehnfache Kapazität von 5G bietet.

Fan wies darauf hin, dass die maximale Download-Geschwindigkeit, die bei 5G 1 Gigabyte pro Sekunde betrug, bei 5G-A auf 10 Gigabyte pro Sekunde anstieg und die Latenzgeschwindigkeit, die 10 bis 20 Millisekunden betrug, auf 4 bis 9 Millisekunden sank. Er betonte dass er neue Türen öffnen würde.

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