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“5G+工业互联网”赋能增材制造生产线,助力航空航天推向新型工业化

国际金属加工网 2023年12月19日

随着信息技术的快速发展,移动通信技术也不断进步,从第一代模拟通信技术到第四代数字通信技术,移动通信网络已经成为人们日常生活和社会经济发展的重要基础设施。目前,第五代移动通信技术(5G)已经进入商用阶段,为人们提供了更高速、更低延迟、更可靠、更智能的无线连接服务。正因如此,天线也被要求具有更高增益、宽带宽和低能耗。

3D打印也正因为以快速成型、成本低、材料利用率高、无需模具等为优势正在逐渐改变天线的制造方式。早在2020年,英国大学开发了适用于5G和毫米波(mm-wave)应用的低成本多输入多输出(MIMO)天线的设计和原型。这种MIMO天线通过3D打印技术制造,能够在多个方向上传送光束,从而在不使用移相器的情况下,在高达∓30°的高度上提供连续和实时的覆盖范围。

壁高对天线辐射方向图的影响

这种有吸引力的低成本技术为MIMO提供了优越的优势,3D打印的MIMO天线适合在28 GHz 5G频段上工作,宽带宽性能超过4 GHz,并且在仰角平面内的波束切换能力高达∓30°。通过将具有不同高度的3D打印壁引入3D打印辐射天线一侧,可以在整个带宽上控制MIMO中单元素天线的主波束方向。与所有其他可用的光束转向技术不同,这种不同高度的壁不仅能够改变天线波束的方向,而且能够在整个带宽上同时增益总体方向性。

当前5G在国内发展迅速。工信部数据显示,截至2022年11月末中国5G基站总数达228.7万个,比上年末净增86.2万个,中国5G基站数量占全球比例超70%。

工业和信息化部有关负责人表示:下一步我们将探索建设一批“5G+工业互联网”融合应用先导区,全面推动制造业数字化普及。 由此看出,“5G+工业互联网”在工业的重要场景中正呈现“多点开花”的良好局面,工业和信息化部的明确举措,将提速“5G+工业互联网”在工业领域的应用。

当前,国内各大增材制造主流厂商与用户企业均在两化融合方向布局建设迈出新步伐。其中,航空航天领域,“5G+工业互联网”增材制造生产线、增材制造产业化中心加速建设,有效实现从订单接收、计划排产到生产转运的端到端自动化生产,全流程的数据采集,以及增材制造跨地域数字工厂连接。

北京星航机电装备有限公司与航天增材科技(北京)有限公司(2024 TCT展位号:7E32)联合开发多缸体连续生产的增材制造设备、自适应粉末循环供粉系统、力传感补偿的成形缸粉末自动清理以及5G低时延RGV/AGV物流和力反馈的基板自动紧松螺钉等增材制造产线全流程的自动化成套装备,借助5G“大带宽、低时延、广连接”技术打通自动化和信息化孤岛,实现增材制造产线设备、生产过程、工艺数据的全方位采集与信息集成。开发基于任务驱动的增材制造产线协同控制系统,实现5G边缘云存储与低时延的打印程序下发,生产调度、生产状态实时反馈,产线装备异常管控等功能。

在2023世界智能制造大会上,该项目入围并获奖“2023中国智能制造十大科技进展”。

2022年初,中国航天科工三院159厂自主研发的自主可控增材制造智能生产线突破现有的增材制造单机离散生产模式,首次将智慧物流、工业互联网与增材制造技术融合运用,粉末供应、物料运输及任务调度实现全流程自动化,单机设备利用率与综合产能大幅提升。

从生产看,工厂要变得更“聪明”、更“智能”,5G确实是个好帮手。比如,每台设备通过5G技术实现互联互通,后台能够对各类数据进行快速采集,实现增材制造由传统单机生产向网络化、智能化方向转变,提高增材制造的生产效率。

在原有的增材制造单机生产模式的基础上,该生产线将5G网络与数字孪生技术相结合,为后续建设“5G+增材制造”智能产线奠定坚实基础。

网络化的增材制造生产线

TCT亚洲展作为3D打印行业风向标的旗舰展,每年都有包括中国航发商发、中国航天、深蓝航天、霍尼韦尔、通用电气航空、蓝箭航天、上海航天等超过18%航天航空领域的观众前来展会现场。
在落地中国的第十年,TCT亚洲展将再次开启行业变革思维并做出一系列升级,将以更丰富创新的形式与大家相见,集聚海内外业界大咖、行业精英和研究专家,为全球3D打印产业带来一场思想交锋、智慧碰撞的科技盛宴。
2024年持续为大家带来同期活动TCT亚洲峰会——航空航天论坛,将吸引来自航空航天领域的专家学者、商业航天领军企业等齐聚一堂,共同探讨增材制造在航空航天领域发展新趋势、分享技术新成果、研究增材制造助力航空航天事业发展新路径,为推动增材制造在航空航天领域的发展献计献策。

TCT Asia 2024

时间与地点

5月7日 09:00 - 17:30

5月8日 09:00 - 17:30

5月9日 09:00 - 15:00

国家会展中心(上海)7.1&8.1馆

【关于TCT亚洲视角】

TCT视角聚焦全球增材制造市场,洞察增材制造的商业价值,与我们探索更多增材制造带来的无限可能。

任何问题,欢迎添加TCT亚洲展官方客服

(TCT亚洲视角)

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