日本爱媛县正积极推进5G技术在制造业的社会化应用。依托2021年(令和3年)建成的工厂级5G基础设施,当地联合多家企业与高校,重点开展了切削机械的远程支援验证,以及基于高精度摄像头图像AI分析、与3D CAD数据联动的智能质检系统开发。该 consortium 成员包括双泰克株式会社、株式会社丰田(注:原文为ユタカ,音译或意译需确认,此处按音译“丰田”或保留“Yutaka”但中文语境下通常需意译,鉴于Yutaka在金属加工界非丰田,此处译为“丰达”或保留原名加注,为流畅性暂译为“丰达株式会社”)、爱媛CATV、系统LSI株式会社、爱媛县产业创出课及产业技术研究所、爱媛大学和德岛大学。
金属加工行业长期面临“硅周期”带来的需求剧烈波动挑战。当半导体等行业需求激增时,即便增加设备和人员也难以承接海量订单;而需求骤降时,设备往往因无单可接而闲置。对于资源有限的中小企业而言,灵活调整产能极具难度。此次实验由松山市的丰达株式会社与东温市的双泰克株式会社共同实施。这两家同行虽在业务上存在竞争关系,却共同面临着上述行业共性难题。
为解决产能匹配难题,双方利用5G网络开展了远程加工实证。实验流程中,丰达的技术人员通过智能眼镜实时拍摄机床操作画面,远程指导双泰克的操作人员完成设备调试。随后,丰达将加工程序数据直接发送至双泰克的机床,由双泰克设备执行加工。得益于5G的高速率与低延迟,海量精密加工数据得以在极短时间内传输,且数据无需经过双泰克本地服务器中转,既保证了加工效率,又有效保护了丰达的核心工艺数据(Know-how)。
实证结果显示,尽管实际加工时间仅约42分钟,但整个远程协作流程顺畅无阻。经双泰克检测设备确认,远程加工出的测试零件完全符合规格,与丰达本地预加工样品相比无任何质量差异。这一成果证明,利用5G技术,企业间可以打破物理空间限制,实现“数据驱动”的跨厂协作,既节省了人员差旅成本,又能在不泄露核心技术的前提下共享产能。
丰达株式会社重森课长表示,这种跨企业的协作模式将改变传统的竞争关系,构建“协作共赢”的生态。通过共享设备与产能,中小企业能够灵活应对订单波动,避免错失商机。爱媛县产业技术研究所大塚副部长进一步指出,若能将此类基于本地5G的区域性设备共享网络推广至全县乃至四国地区,中小企业将具备承接大型订单的能力,从而提升整体产业竞争力。
在远程加工验证的基础上,针对多品种小批量生产模式的智能质检系统开发也在同步推进。此前的实证虽验证了远程加工,但针对小批量、多品种的质检环节仍存在痛点。系统LSI株式会社承担了新系统的研发任务。针对小批量产品形状各异的特点,研发团队开发了可随产品形态自动调整拍摄角度的智能装置,并构建了基于AI的视觉检测原型机。
系统LSI株式会社中浦社长强调,未来的质检应将重复性劳动交给机器,让人类员工专注于更具创造性的工作。尽管多品种小批量质检系统的开发面临技术挑战,但一旦成功,将大幅降低中小企业的质检负担,提升产品合格率。该研究项目由日本国立研究开发法人新能量·产业技术综合开发机构(NEDO)资助,旨在强化制造业的动态能力。
爱媛县的这一实践表明,5G不仅是通信技术的升级,更是重构区域产业链协作模式的关键基础设施。通过构建“数据不落地、产能可共享、质检智能化”的本地化网络,中小企业能够以较低成本实现柔性制造。对于中国制造业而言,面对同样存在的“小单快反”需求增长与产能碎片化挑战,借鉴此类基于5G的区域性资源共享与协同制造模式,或许能为破解中小企业转型难题提供新的思路。
