2020年初，Fraunhofer IPT弗劳恩霍夫生产技术研究所IPT和瑞典移动网络供应商爱立信共同开发了“欧洲5G工业园区”的概念，这实际上是第一个全面的5G研究网络，在亚琛园区测试新移动网络技术在生产控制与物流方面的应用。
欧洲5G工业园区于2020年5月12日启动了5G网络，通过将近1平方公里的面积，19根5G天线和每秒10G比特的带宽，亚琛开始运行欧洲最大的5G研究网络。可以说欧洲5G工业园区正在创建一个全球范围内独特的生态系统，以研究、开发适应5G的工业4.0技术。
总体来说，位于亚琛的欧洲5G工业园区是德国和欧洲唯一在生产环境中全面了解5G的地点。在亚琛欧洲5G工业园区，项目合作伙伴重点研究七个子项目中的不同应用场景-包括监视和控制高度复杂制造过程的5G传感器，移动机器人，物流和多站点生产链，分布式制造控制，区块链，边缘云等。本期，3D科学谷与谷友一起来近距离了解欧洲5G工业园区的最新三大项目进展情况。
欧洲最大的5G示范园区
迈向自适应的智能产线
l 5GSensPro
欧洲最大的5G示范园区-带有感应器的GF加工设备
为了测试和进一步研究工业中的传感器云系统，Fraunhofer IPT弗劳恩霍夫生产技术研究所和其他七个工业合作伙伴正在为“ 5GSensPRO”项目中的现有机器开发可模块化扩展的传感器云系统。该系统包括传感器技术、过程控制、评估、可视化软件、界面操作和通信协议，从而监视和自适应控制高度动态的生产过程。下一步，该系统将在包括Fraunhofer IPT机房的欧洲5G工业园区网络中进行集成和测试，从而创建一个灵活、完全无线的生产环境。
根据3D科学谷的市场观察，Fraunhofer IPT弗劳恩霍夫生产技术研究所的5GSensPRO项目是“欧洲5G工业园区”的有力支撑。5GSensPRO项目专注于六个模块的交互：
- 智能传感器硬件，用于通过5G进行数据预处理和无线电传输
- 用于传感器控制和评估记录数据的软件
- 基于移动的跟踪功能，用于识别组件并自动分配适当的加工过程和物流数据
- 统一的通信协议，用于数据传输以及传感器和其他组件的耦合，从而快速，简单地扩展整个系统
- 可视化界面，用于智能设备和其他终端设备
- 智能传感器云作为数据处理，分析和传输到其他系统的基础架构
在3D打印方面，Fraunhofer IPT的“高性能加工”部门的“ IDEA-数字工程和增材制造的工业化”研究项目的是使基于粉末床的激光熔化工艺适合批量生产。为了解决用于增材制造的部件的制造过程仍然非常耗时且昂贵的痛点，针对当前各个加工过程步骤在很大程度上彼此隔离并且涉及大量的人工干预。因此，将增材制造中的工艺步骤联系起来，具有节省时间和降低制造成本的巨大潜力。Fraunhofer IPT的“高性能加工”部门通过整个生产线的数字双胞胎，通过过程仿真，目的将制造过程的产品成本以及开发和生产时间将减少约50％。最重要的是，通过有效地耦合硬件和软件激发过程巨大的潜力。
可以说随着感应器和监测以及在线分析水平及干预能力的发展，自适应生产线的发展是一个既定趋势。
l 5G-SMART智能
欧洲最大的5G示范园区-部分5G-SMART项目成员企业
5G-SMART旨在支持5G的行业现场试验中演示、评估和验证5G系统在新制造业中的应用。此外，5G-SMART旨在确定新颖的应用案例，以此为基础开发新的5G技术功能并确定可行的运营商务模型，以推动制造业生态系统中未来的5G标准和技术适应。
5G-SMART通过与应用端的紧密联系，通过以下方式展示了制造业的5G：
- 在实际生产设施中执行EMC和信道测量以实现5G部署
- 在公共和私有5G网络部署之间执行共存评估
- 评估5G无线电网络部署和频谱选项
- 开发新的5G功能以实现未来的5G标准化
- 通过验证ITU / 3GPP和5G PPP中定义的相关5G 关键指标，来演示和评估智能制造中的5G技术和架构功能
- 识别、评估和提出创新的、先进的针对工业互联的5G KPI关键指标
- 为5G制造用例确定可行的业务模型
- 健全对智能制造实现5G有直接影响的法规
- 传播和利用5G-SMART成果并为标准制定组织、监管组织（3GPP / ITU-T / IETF / ETSI），科学和工业领域做出贡献
- 为对欧洲的5G行动计划做出贡献，在实际工厂环境中验证5G功能（“第一阶段”功能）
l 5G增强现实
欧洲最大的5G示范园区-增强现实
Augmented 5G项目旨在将远程支持、数字组装和基于工作流的流程支持与5G功能连接起来。这些操作端口可以在增强现实中创建，目的是使任务指令更好地沉浸在真实制造环境中，并允许用户在过程中进行交互。通过5G进行通信的可实现性和高带宽，可以实现实现更好的AR内容质量以及与机器的交互性。
在分布式数字控制（DNC）系统中，每台设备，不管是铣床还是3D打印机，都连接到机器的控制单元（MCU），MCU通过发送程序来控制这些设备，这些程序是机器要执行的一组指令的组合。MCU又称单片微型计算机或者单片机，我们在诸如手机、PC外围、遥控器，至汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到MCU的身影。
根据3D科学谷的了解，研究人员为了使工厂智能化，普遍的方法是让机器操作员直接在机床上实现车间级的零件编程任务，这被称为手动数据输入（MDI），当然要实现车间级编程需要对操作员在零件编程方面的进行一定的基础培训。然而，当前的趋势却在“跳过”人工编程这个方向发展，操作员只需要手动将零件几何数据和运动命令输入MCU就可以了，这样MDI只处理简单的操作和零件。这就迫切需要合适的人机交互工具（HMI），以支持SmartMFG环境中的交互化和定制化。
当然，很多人包括研究人员最关心的问题可能是HMI系统应该是什么样的，以便个人可以访问，并通过交互的方式实现智能制造？这时候，以AR为基础设计的界面的重要性就显现出来了，而以AR为基础的界面设计直接与MCU通讯，从而增加MDI系统中多方面交互并提高指令的复杂性。
研究人员开发的软件系统利用物理对象的深度图像，允许用户虚拟地与构建平台进行交互。通常，系统还支持二次建模，用户可以在现有对象上绘制2D曲线，并通过简单的交互将2D曲线转换为3D形状。设计完成后，软件系统会将它们转换为一组控制和指导制造端设备的指令。使用无线网络将指令直接发送到3D打印机，这样一个全新的产品就被制造出来了。
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