5G變革時(shí)代，制造裝備自動(dòng)化升級(jí)已箭在弦上？ 2019-12-12
2019年11月1日，三大運(yùn)營商正式上線5G商用套餐，標(biāo)志著中國正式進(jìn)入5G商用時(shí)代。
據(jù)11月19日高通公司數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)全球智能手機(jī)制造商2021年的5G手機(jī)出貨量將達(dá)4．5億部，2022年出貨量則將進(jìn)一步增長至7．5億部，從2020年起，5G手機(jī)出貨量的增長率將達(dá)125％。
11月26日，聯(lián)發(fā)科正式發(fā)布旗艦級(jí)5GSoC集成芯片天璣1000，首發(fā)終端將于2020Q1量產(chǎn)上市。據(jù)悉，目前聯(lián)發(fā)科的第一款5GSoC原生集成芯片“MT6885”已經(jīng)投入量產(chǎn)。
5G技術(shù)的創(chuàng)新正引領(lǐng)著整個(gè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈和商業(yè)模式的變革，隨著5G商用進(jìn)程的不斷提速，終端消費(fèi)電子產(chǎn)品各巨頭動(dòng)作頻頻，不斷加速其研發(fā)部署步伐，預(yù)計(jì)2021－2022年5G手機(jī)出貨量將達(dá)致一個(gè)高峰。
與此同時(shí)，5G與新一輪電子設(shè)備的升級(jí)將激發(fā)上游裝備制造業(yè)的需求潛能，催生智能裝備產(chǎn)業(yè)的革新。并且，在2020－2021年間，3C制造對(duì)上游加工設(shè)備的需求將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)爆發(fā)期，自動(dòng)化廠家即將迎來全新的增長契機(jī)。經(jīng)過傳動(dòng)網(wǎng)下半年的企業(yè)實(shí)際走訪發(fā)現(xiàn)，各自動(dòng)化廠商正處于積極的備戰(zhàn)狀態(tài)，加緊技術(shù)研發(fā)與設(shè)備升級(jí)，進(jìn)入一個(gè)部署的高潮期。
PCB面板加工廠商：5G的“先行軍”
5G基站作為5G規(guī)模組網(wǎng)的“先行軍”，其部署速度引人關(guān)注。5G通訊基站覆蓋范圍小，使得未來小基站數(shù)量將大幅上升。根據(jù)Yole的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，隨著5G基站的逐漸部署完善，到2025年，5G網(wǎng)絡(luò)總的建設(shè)基站數(shù)將達(dá)到1442萬個(gè)。其中，5G技術(shù)的發(fā)展對(duì)PCB板的應(yīng)用及材料都有所影響，將推動(dòng)PCB板材量價(jià)齊升。與4G應(yīng)用相比，在價(jià)格上，PCB板的單位價(jià)格至少為4G的2．5倍；在用量上則是4G通訊的3倍。
但另一方面，在5G基站的前期建設(shè)仍面臨諸多難題。例如，在技術(shù)方面，隨著頻段增多，頻率升高，5G基站對(duì)高頻高速材料（覆銅板）需求增加，PCB板的加工制造工藝要求提升使更高精度的生產(chǎn)設(shè)備成為了必須。此外，5G通訊傳輸速度加快，大功耗對(duì)導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)件之一的散熱器要求越來越高。但目前在散熱器的加工過程中仍然存在著鋁材尺寸大、槽和螺紋掛耳多、切削量大、硬度高、基材粘黏現(xiàn)象嚴(yán)重、異型孔加工需求多等難點(diǎn)，傳統(tǒng)的設(shè)備加工方案已經(jīng)無法滿足5G基站建設(shè)要求。
這樣一來，往后幾年，對(duì)于5G通訊基站建設(shè)、PCB鉆孔設(shè)備加工生產(chǎn)的直驅(qū)設(shè)備廠商來說，設(shè)備技術(shù)升級(jí)迫在眉睫，同樣也將迎來全新的增長機(jī)遇。以近期傳動(dòng)網(wǎng)采訪的廣州市昊志機(jī)電股份有限公司為例，該公司透露，圍繞5G時(shí)代的特定需求，昊志機(jī)電開發(fā)出的永磁同步高速電主軸＋直線電機(jī)解決方案，已能夠解決5G基站建設(shè)的散熱器加工問題；25萬轉(zhuǎn)高速氣浮主軸＋直線電機(jī)的新方案已達(dá)到了5G基站PCB面板的加工要求，克服了5G基站建設(shè)的系列技術(shù)難題，已滿足了基站建設(shè)的必備條件。
3C裝配自動(dòng)化廠商趁勢(shì)上車
未來2－3年，5G手機(jī)滲透率將大幅提高。由下圖可見，在整個(gè)5G手機(jī)的生產(chǎn)線中，各個(gè)零部件的生產(chǎn)加工與組裝設(shè)備對(duì)上游工控設(shè)備的需求必不可少，在今后的量產(chǎn)中，對(duì)PLC、變頻器、PC－based控制器、伺服系統(tǒng)、機(jī)器人等工控設(shè)備的需求將會(huì)出現(xiàn)激增。當(dāng)前，5G芯片廠商的量產(chǎn)幾乎已投入部分或提上日程，在3C裝配領(lǐng)域，自動(dòng)化產(chǎn)線技術(shù)的更新與升級(jí)已是刻不容緩之勢(shì)。
來源：睿工業(yè)
近期，深圳橙子自動(dòng)化有限公司總經(jīng)理邵勇鋒在面對(duì)傳動(dòng)網(wǎng)記者的采訪中就表示，3C電子產(chǎn)品朝著精密制造、精密測試、小型化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化等方向持續(xù)演進(jìn)，5G也將帶來了新的應(yīng)用需求（如FC－CSP載板加工需求量大增等），這些都將對(duì)3C裝配自動(dòng)化方案提出了更高密度、微細(xì)化的要求，需要廠家能夠快速匹配客戶的需求變化，提供更高精密度的加工方案，并且?guī)椭蛻艚档屯顿Y成本。
同時(shí)，邵勇鋒透露，目前橙子自動(dòng)化在精密組裝和測試領(lǐng)域不斷縱深發(fā)展，并自主研發(fā)了氣浮平臺(tái)，該平臺(tái)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均已達(dá)到世界先進(jìn)水平，可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)6G的加速度、2．5m／s的速度，達(dá)到±0．001mm的重復(fù)定位精度。基于這一高性能平臺(tái)，針對(duì)現(xiàn)階段3C電子行業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn)，橙子自動(dòng)化在技術(shù)、成本、批量生產(chǎn)、供應(yīng)鏈等面向上做綜合考量，最終選取性價(jià)比俱佳的裝配／測試解決方案，來滿足3C電子行業(yè)客戶的實(shí)際應(yīng)用要求。
如今，橙子自動(dòng)化已成為全球少數(shù)幾家能夠提供完整的5G智能手機(jī)性能測試（5G手機(jī)芯片、毫米波芯片等高頻測試）自動(dòng)化產(chǎn)線方案的供應(yīng)廠商之一，并做好了充分的準(zhǔn)備，全力以赴地迎接2020中國5G通訊時(shí)代的到來。
“5G＋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用漸行漸近
眾所周知，5G網(wǎng)絡(luò)的“大帶寬、低時(shí)延、高可靠性”的特質(zhì)為工業(yè)的智能制造的實(shí)現(xiàn)提供了可行性，其高數(shù)據(jù)速率、超高可靠傳輸和超低時(shí)延，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能工廠、自動(dòng)駕駛和遠(yuǎn)程醫(yī)療等這些新應(yīng)用領(lǐng)域的必然要求。
其中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是5G最主要的應(yīng)用場景，也是實(shí)現(xiàn)工業(yè)4．0的基礎(chǔ)。因此，5G＋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展是實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息系統(tǒng)一體化、智能化、自動(dòng)化的強(qiáng)大“地基”，能夠?yàn)橹圃鞓I(yè)帶來效率與靈活性方面的顯著提升。為了使5G＋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)更好的應(yīng)用到企業(yè)與智能工廠中，各通訊巨頭與工控企業(yè)的聯(lián)合部署進(jìn)程一直在不斷深入。
例如，在今年9月的工博會(huì)上，倍福與華為XLabs合作展示了使智能設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備之間，通過5G無線技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和實(shí)時(shí)設(shè)備控制，面向未來智能工廠的5G實(shí)時(shí)通信技術(shù)。在今年的德國紐倫堡電氣自動(dòng)化展會(huì)上，高通和博世力士樂成功演示了工業(yè)終端如何在5G現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境下使用時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）技術(shù)，使兩個(gè)工業(yè)終端通過無線連接以時(shí)間同步的方式運(yùn)行，表明了TSN和5G的結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)精確同步，無需有線連接。11月26日，高通與西門子在德國紐倫堡西門子汽車測試中心開展聯(lián)合概念驗(yàn)證項(xiàng)目，演示在真實(shí)工業(yè)環(huán)境中基于3．7－3．8GHz頻段的首個(gè)5G獨(dú)立模式（S[**]）企業(yè)專網(wǎng)，推動(dòng)未來5G企業(yè)專網(wǎng)部署，是標(biāo)志5G擴(kuò)展至工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的重要里程碑。
另外，[**]BB與愛立信、西門子、海爾、施耐德等行業(yè)巨頭在5G通訊技術(shù)應(yīng)用于智能工廠的研發(fā)、測試上均在積極探索布局。隨著5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展速度的不斷加快與日趨成熟，中國制造業(yè)智能升級(jí)迫在眉睫，再加之國家政策的支持，基于5G的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用迎來爆發(fā)式增長指日可待。
結(jié)語
目前，昂貴的勞動(dòng)人力成本倒逼我國整個(gè)制造業(yè)生態(tài)向高質(zhì)量階段發(fā)展，而科技是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、城市興盛的重要?jiǎng)恿Α?G在這樣的背景下孕育而生，其帶來的大帶寬、低時(shí)延和高速度，將為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來顛覆性影響。如今，5G催生的一系列工業(yè)變革已然開始。未來2－3年，5G商用化進(jìn)程的不斷深入將是自動(dòng)化行業(yè)新一輪高速發(fā)展的重要引擎，有望為近兩年的自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)寒流，迎來回春的暖陽。為全面迎接5G商用化時(shí)代的到來，各制造企業(yè)的裝備自動(dòng)化升級(jí)已箭在弦上。
來源：中國工控網(wǎng)