5G賦能智慧型製造

《5G賦能智慧型製造》是一本2021年出版的圖書，由人民郵電出版社出版

基本介紹

• 中文名：5G賦能智慧型製造
• 作者：楊軍 、徐亭、張東星
• 出版時間：2021年
• 出版社：人民郵電出版社
• ISBN：9787115556912
• 類別：經濟類圖書
• 開本：128 開
• 裝幀：平裝-膠訂

內容簡介

　　自2019年6月工業和信息化信部正式發放5G商用牌照以來，5G技術套用成為社會熱門話題。而智慧型製造是如今全球發展的共識，如何利用5G技術賦能智慧型製造，對於面臨轉型升級的製造業至關重要。

　　《國之重器出版工程 5G賦能智慧型製造》首先講述了什麼是5G、5G在全球的發展及其影響力，然後講述了智慧型製造和5G產業的發展、5G框架下的智慧型製造實現、5G賦能智慧型製造的典型套用場景，*後講述了5G技術的機遇、挑戰及未來展望。《國之重器出版工程 5G賦能智慧型製造》深入介紹了5G技術套用於智慧型製造所涉及的多個方面，包括智慧型製造的前端、生產端、終端，為製造企業的智慧型化升級提供了有效的指導。

　　《國之重器出版工程 5G賦能智慧型製造》適合政府機構產業政策制定者、製造業從業者及科研機構人員閱讀。同時，本書也可供高等院校相關專業的師生參考。

圖書目錄

第1章　5G揭開時代新篇章 001

1.1　什麼是5G 003

　1.1.1　移動通信技術的五次疊代 003

　1.1.2　通信標準的演變 005

　1.1.3　從MBB到eMBB 008

　1.1.4　中國的無線通信進程 010

　1.1.5　我國主流電信運營商的思考 011

1.2　5G在全球的發展 017

　1.2.1　歐盟：METIS與5G PPP 017

　1.2.2　中國：IMT-2020推進組 018

　1.2.3　日本：ARIB 2020與Beyond Ad Hoc 020

　1.2.4　韓國：5G Forum與GIGA Korea 021

　1.2.5　英國：5GIC 021

　1.2.6　其他國家 022

第2章　智慧型製造與中國的5G 023

2.1　智慧型製造 025

2.2　德國：工業4.0 031

　2.2.1　德國工業4.0的發展歷史 031

　2.2.2　德國工業4.0的發展目標 032

　2.2.3　德國工業4.0的發展路徑 032

2.3　美國：先進制造業計畫 039

　2.3.1　美國先進制造業計畫的發展歷史 039

　2.3.2　美國先進制造業計畫的發展目標 040

　2.3.3　美國先進制造業計畫的發展路徑 043

2.4　中國：中國製造2025 047

　2.4.1　中國製造2025的發展歷史 047

　2.4.2　中國製造2025的發展目標 048

　2.4.3　中國製造2025的發展路徑 049

2.5　新一代信息技術賦能產業轉型 052

　2.5.1　信息化水平的躍遷帶動製造業跨過四大階段 052

　2.5.2　每一代製造業的背後都有不同的技術機理 053

　2.5.3　5G在智慧型製造升級中扮演核心角色 055

　2.5.4　5G是居於關鍵地位的新一代信息技術之一 057

2.6　我國5G產業發展的獨特優勢 058

　2.6.1　政府積極推動5G行業的發展 058

　2.6.2　我國將是全球的5G市場 059

　2.6.3　部分市場簡介 060

　2.6.4　5G產業的資金和具有國際競爭優勢的產業鏈 069

第3章　5G框架下的智慧型製造實現 075

3.1　擁抱CPMS是智慧型製造實施的基礎 077

3.2　以IIoT為核心的智慧型製造對5G的迫切需求 080

　3.2.1　eMBB是高效數據傳輸的前提 082

　3.2.2　URLLC是數據可靠性的保證 083

　3.2.3　智慧型製造要積極應對爆發式mMTC 086

　3.2.4　抗干擾的許可頻譜 088

　3.2.5　智慧型製造需要一個可擴展的通信網路 089

　3.2.6　工業乙太網和時間敏感網路（TSN）集成 090

　3.2.7　保持部件局域化/本地化 091

　3.2.8　智慧型製造實施過程中必須保證通信環節的安全性 092

3.3　5G賦能智慧型製造總體架構 092

　3.3.1　智慧型製造架構邏輯關係 094

　3.3.2　未來智慧型製造以智慧型工廠為重要組成單元 095

　3.3.3　5G引領未來智慧型製造生態鏈 098

3.4　5G賦能智慧型製造關鍵技術及模組 099

　3.4.1　5G工業網路相關技術 099

　3.4.2　5G工業網際網路 106

　3.4.3　智慧型製造技術 116

　3.4.4　新興技術及趨勢簡要概述 134

3.5　5G賦能智慧型製造模式升級 135

第4章　5G賦能智慧型製造的典型套用場景 139

4.1　套用場景概述 141

4.2　智慧型製造前端 143

　4.2.1　5G與C2M模式 143

　4.2.2　5G與數位化採購方案 144

　4.2.3　5G與管理培訓 146

　4.2.4　5G與協同設計 147

　4.2.5　5G與定製新模式 149

　4.2.6　5G感知生產全流程 150

4.3　智慧型製造生產端 151

　4.3.1　智慧型製造系統解決方案 151

　4.3.2　5G與智慧型排產 152

　4.3.3　5G與柔性生產 155

　4.3.4　5G與人機協同生產 157

　4.3.5　基於5G的設備運維及狀態預警 159

　4.3.6　5G與智慧型工廠 160

4.4　智慧型製造終端 162

4.4.1　5G與智慧倉儲 162

　4.4.2　5G與智慧型物流 164

　4.4.3　5G與智慧型質檢 167

　4.4.4　5G與產品售後追蹤 169

第5章　5G賦能智慧型製造的挑戰和機遇 171

5.1　5G網路部署的難點和我國的策略選擇 173

　5.1.1　高昂的5G網路基礎建設成本 173

　5.1.2　非獨立組網架構和獨立組網架構的選擇路徑 177

　5.1.3　Sub-6G厘米波和毫米波：美國和中國的選擇不同 179

　5.1.4　中國5G建設的策略選擇 180

5.2　5G私有網路：解放企業套用的束縛 181

　5.2.1　5G私有網路的安全性取決於在哪裡處理數據 182

　5.2.2　適用於工業的5G：從降低成本到流程改造 182

　5.2.3　Wi-Fi和LTE占有一席之地 185

　5.2.4　5G私有網路實施的溫床 186

　5.2.5　消費者的可選項和製造商的必選項 188

　5.2.6　5G私有網路緊隨自動專用交換機的腳步 189

　5.2.7　可以選擇用於5G私有網路的頻譜 190

　5.2.8　5G私有網路的前景 190

5.3　5G智慧型製造時代必不可少的AI 邊緣計算 191

　5.3.1　將AI推向5G的邊緣 191

　5.3.2　為新的網路套用定義AI和邊緣計算 192

　5.3.3　AI MEC將兌現5G的承諾和願景 193

　5.3.4　動態網路切片將增強高效的5G 195

　5.3.5　應對挑戰：如何從願景變為現實 195

　5.3.6　早期企業邊緣部署需要考慮的事情 197

5.4　O-RAN為5G網路架構創造更多可能 197

　5.4.1　O-RAN和智慧型製造的結合 199

　5.4.2　O-RAN面臨的挑戰 200

5.5　安全性：企業套用5G智慧型製造的首要考慮因素 201

　5.5.1　5G智慧型製造面臨的安全挑戰 202

　5.5.2　確保5G智慧型製造安全的途徑 206

5.6　5G賦能智慧型製造：挑戰與機遇共存 206

　5.6.1　是行業 5G，還是5G 行業 207

　5.6.2　數據安全和隱私 208

　5.6.3　過於看重技術 209

　5.6.4　缺乏可靠的商業案例 210

　5.6.5　零碎的內部支持和缺乏資金 210

　5.6.6　保持簡單和易用：項目成功的必要條件 211

第6章　5G賦能智慧型製造將主導工業4.0 213

6.1　5G將開啟未來工業新模式 215

6.2　5G和物聯網的融合：實施智慧型製造的路徑 217

6.3　積極部署智慧型製造系統 217

6.4　網路安全將變得更加重要 218

6.5　5G賦能的智慧型製造模式將打造全新的集成工業生態系統 219

跋 223

作者簡介

楊軍

　　智慧型製造專家，加拿大西安大略大學機械工程、材料工程及生物醫學工程專業教授，加拿大工程院院士，註冊工程師，加拿大第1個工業4.0研發項目（WIN 4.0-Western’s Industry 4.0 Network）的中心主任。

　　同時，楊軍院士還兼任國際智慧型製造聯盟專家委員會委員、聯合國工業發展組織智慧型製造促進中心專家委員會委員，其研究領域包括智慧型製造、工業網際網路、物聯網、聲學工程、印刷電子、柔性電子、生物儀器等。楊軍院士在以上研究領域的國際一-流雜誌等刊物發表過160多篇論文，擁有26項授-權或在審專利，100多次受邀在重要學術會議、研討會和學術機構做報告，獲得過多個專業領域的獎項，研究成果被許多世界主流的學術機構和新聞媒體廣泛報導。

　　楊軍院士堅持學以致用，有豐富的技術轉化和幫助中小企業產業升級的經驗。

徐亭

　　數字經營專家，中國電子商會人工智慧委員會聯席會長，上襲公司董事長兼首-席數字官；兼任上海外國語大學兼職教授、創業導師，濟南大學人工智慧研究院聯席院長，中科華數信息科技研究院聯席院長，IHETT（“智慧型 產業融合”高端智庫）創始人。

　　社會兼職：聯合國工業發展組織上海國際智慧型製造促進中心專家委員會委員，中國網際網路協會“網際網路 ”研究諮詢中心創始發起人，中國科技新聞學會大數據高-級顧問，2020大數據科技傳播與套用高峰論壇組委會副主任，人民郵電出版社“智慧型 產業融合系列叢書”編委會主任，電子工業出版社“大數據及人工智慧產教融合系列叢書”編委會副主任，曾受邀為上海財經大學、華中農業大學、青島科技大學等高校為研究生和企業家學員做專題報告。

張東星

　　工學博士，目前在加拿大西安大略大學從事智慧型製造相關領域的研究，研究內容包括5G驅動下的智慧型製造、精準材料的智慧型設計/製備、3D列印無繩機器人及微納列印血管機器人等，在先進制造領域積累了豐富的科研成果。