智能工廠如何利用UWB廠家高精度定位快速實現(xiàn)智能轉型升級，隨著生產設備的逐步增加，生產過程日益復雜，勞動力成本的快速上升和系統(tǒng)管理的要求越來越高，智能工廠已成為未來制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
2025年中國制造戰(zhàn)略的出臺表明，中國開始逐步重視智能產業(yè)的發(fā)展，努力抓住新一輪的發(fā)展機遇，實現(xiàn)產業(yè)化轉型。在5G、工業(yè)互聯(lián)網、數(shù)據(jù)中心、人工智能等新數(shù)字基礎設施加快發(fā)展的背景下，智能工廠的發(fā)展正在加速。許多優(yōu)秀的制造企業(yè)都開展了智能工廠建設實踐，加快了自身和產業(yè)的轉型升級。
麥肯錫全球研究所預測，到2025年，智能工廠的經濟影響將達到每年1.2萬億至3.7萬億美元。在中國當前政策和投資趨勢的推動下，未來15年，僅制造業(yè)、智能工廠和工業(yè)物聯(lián)網就可以創(chuàng)造1960億美元。
1.智能工廠在智能工廠中的作用是什么
簡單地說，智能工廠是在數(shù)字工廠的基礎上，利用物聯(lián)網技術和監(jiān)控技術加強信息管理和服務，同時整合智能手段和智能系統(tǒng)等新興技術，建設高效、節(jié)能、綠色、環(huán)保、舒適的人性化工廠。高精度位置數(shù)據(jù)是智能工廠數(shù)據(jù)流的重要組成部分，是智能工廠數(shù)據(jù)指標之一，是智能工廠數(shù)據(jù)流的重要組成部分?？臻g位置數(shù)據(jù)的準確性、實時性和覆蓋完整性是為智能工廠提供前端感知質量的重要評價維度?；谑覂榷ㄎ患夹g的高精度定位管理系統(tǒng)，從不同類型制造企業(yè)管理的難點和痛點出發(fā)，借助室內定位技術，可實現(xiàn)：1、準確定位工廠人員、汽車、材料、材料等。2、無縫跟蹤3、智能部署和高度協(xié)調，大大提高了工廠的精益生產和精細化管理水平。目前，汽車裝配、電子制造、家電制造等行業(yè)正在積極引進室內定位技術，實現(xiàn)工廠的高效精益管理，可見其市場應用前景和發(fā)展趨勢。
2.智能工廠方案的高精度定位
UWB廠家UWB(ULTra-WideBand)是一種無載波通信技術，通過發(fā)送和接收二級非正弦窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，利用Tof(時間到達)或TDOA(到達時差)算法計算人員或物品的位置信息，定位精度高達10cm。智能工廠的實時定位系統(tǒng)基于超寬帶(ULTraWideBand)技術，可以在室內外10-30cm精度跟蹤任何物體，同時在單個區(qū)域跟蹤數(shù)百個物體。該系統(tǒng)具有精度高、工業(yè)環(huán)境穩(wěn)定緊固的特點。系統(tǒng)架構由感知層、傳輸層和平臺層組成。
-感知層：定位標簽與定位對象（人員、車輛、材料、設備等）綁定，并在規(guī)定的時間間隔內發(fā)送無線UWB信號。定位基站接收定位標簽無線UWB信號，附加基站坐標和時間戳，傳輸標簽附加數(shù)據(jù)；
-傳輸層：定位基站通過有線FE、無線5.8GWi-Fi或5G將數(shù)據(jù)上傳到定位服務器；
-平臺層：定位引擎LS1000負責解算電子標簽的實時位置坐標。應用平臺實現(xiàn)實時位置顯示、軌跡回放、電子圍欄、工時統(tǒng)計、在職管理、視頻聯(lián)動等業(yè)務功能。UWB廠家基于UWB定位技術的工廠人員定位系統(tǒng)在工廠內部署了一個有限數(shù)量的UWB定位基站，為員工、車輛和材料佩戴UWB標簽，準確定位人員、車輛和物品的實時位置信息，精度可達到10-30cm，以實時控制和監(jiān)控工廠軌跡。定位系統(tǒng)不僅節(jié)省了大量的人力勞動，而且大大提高了工作效率，幫助傳統(tǒng)企業(yè)升級到智能工廠。同時，實時定位系統(tǒng)服務于各種高級智能系統(tǒng)。來自定位系統(tǒng)的4W（Where、When、Who、What）定位數(shù)據(jù)與來自高級系統(tǒng)ERP/MES/WMS的H（How做什么，如何操作）業(yè)務數(shù)據(jù)集成、聯(lián)動，最大限度地利用生產資源，提高現(xiàn)場管理的效率和準確性。
3.應用案例
這里有一個真實的項目案例，UWB廠家可以讓讀者快速了解UWB技術在工廠的實際應用。電子墨水屏幕工廠在智能轉型過程中經常遇到以下問題：
工廠面積廣，生產環(huán)境嘈雜，找人難；
材料信息采用打印標簽方式，難以識別，易損壞；
手推車數(shù)量多，停車亂，調度難，車輛利用效率低。
針對上述問題，客戶在其工廠部署了UWB廠家UWB高精度定位系統(tǒng)，并集成了電子墨水屏幕的定位標簽——支持雙向數(shù)據(jù)傳輸。除了提供定位功能外，還實現(xiàn)了屏幕顯示的自動刷新。在實際項目中，UWB高精度定位系統(tǒng)服務于生產現(xiàn)場的多個應用場景：①人員智能管理人員佩戴墨屏卡定位標簽，不僅可以實現(xiàn)人員的實時定位，快速找到人員，還可以通過定制電子圍欄統(tǒng)計圍欄范圍內的員工的工作時間。系統(tǒng)可以通過接口實時獲取員工的工作時間，并與任務訂單相關聯(lián)，從而自動統(tǒng)計訂單的勞動力成本和任務完成的及時性。業(yè)務場景-人員智能管理②材料箱定位和信息可視化。無紙化材料箱作為車間物料流通的載具，是實現(xiàn)無紙化生產的關鍵。本項目采用各種不同尺寸的電池供電材料箱電子標簽，實現(xiàn)了材料箱的定位和信息可視化，有效地減少了生產線上的校隊時間，避免了紙質操作造成的人為錯誤，提高了產品質量。③車間可視化管理大多依賴于表格數(shù)據(jù)，可視化程度不高。在本項目中，相關對象（員工、材料箱、AGV、機器）綁定了電子標簽，上部系統(tǒng)收集電子標簽信號，計算其位置，然后將信息反饋給智能制造系統(tǒng)和制造單元。整個過程定位相關對象，利用定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時推送顯示，實現(xiàn)從配件到裝配的全過程可視化管理，提高了現(xiàn)場管理的效率和準確性。此外，實時定位系統(tǒng)還可以通過API標準接口同時更新材料相關信息，優(yōu)化生產資源，實時調度生產流程，優(yōu)化生產資源。此外，再加上電子紙、電子墨水屏的特點，實現(xiàn)了無紙化操作，真正幫助企業(yè)實現(xiàn)了經濟效益和環(huán)保效益的雙豐收。
4.建設智能工廠
擁抱傳統(tǒng)制造業(yè)的新技術，積極擁抱新技術，UWB廠家建設智能工廠是實現(xiàn)轉型升級不可或缺的支持。從過去幾年的市場發(fā)展趨勢來看，只有那些知道如何充分利用技術進行華麗轉型的企業(yè)才有機會在快速變化的市場中取勝、繁榮，甚至引領變革。面對這一波轉型浪潮，我們建議中國工業(yè)制造企業(yè)充分利用現(xiàn)有優(yōu)勢，利用新技術提高軟實力，加快數(shù)字轉型步伐和智能轉型，在全球競爭中占據(jù)優(yōu)勢。