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高峰:5G+工业互联网实践与思考

www.cechina.cn2021.06.25阅读 23813

  5G工业互联网
  工业制造是中国经济发展和参与大国竞争的基石,是振兴实体经济的重要抓手。工业互联网则是连接工业全系统、全产业链、全价值链,支撑工业智能化发展的关键基础设施,是新一代信息技术与制造业深度融合所形成的新兴业态和应用模式,是互联网从消费领域向生产领域、从虚拟经济向实体经济拓展的核心载体。其精髓及优势在于规模化的产业资源调度与共享。工业互联网正在不断改变传统的制造模式、生产组织方式和产业形态,推动传统产业加快转型升级,加速新兴产业发展壮大。
  5G则是一种新一代网络通讯技术,是促进工业互联网发展的助推剂和催化酶。5G为企业内外网改造提供了可靠的网络技术保障,而工业互联网也为5G提供了广阔的施展空间。目前,5G+工业互联网已经覆盖了从产品设计、生产制造、质量检验、仓储物流、运维巡检、营销展示等产品全生命周期的各环节,并形成了以数据采集机器视觉、行为分析、远程运维、远程操控、XR远程辅助、数字孪生等系列化的典型应用场景,并逐步向工厂现场控制层面延伸,如基于5G的Open PLC或云化PLC。
  尽管当前5G+工业互联网仍存在一些问题和挑战,但5G技术本身也在不断地发展完善当中,5G+工业互联网正在从点状示范应用逐步向面状、系统应用的阶段发展,需要工业互联网生态圈内各类企业的互相合作、共同去发现需求、创新应用、交付项目、探索并践行商业模式,共同创造价值,实现5G+工业互联网的良性发展。
  变革从自身开始 
  中兴通讯既是一家通讯设备提供商也是一家通讯设备制造商,懂5G也更懂制造,有义务在5G+工业互联网领域打造一个样板房。为此我们率先中兴南京滨江5G通讯设备生产基地践行“5G制造5G”的理念,与中国电信一道将5G技术融入生产实际并逐步提升生产线柔性化、智能化水平。积极探索并实现机器视觉、数字孪生、融合定位、云化AGV、云化PLC等16大类40余种创新5G应用,打造5G全连接工厂,实现通讯行业灯塔工厂的目标。截止2020年,已超过200场次参观交流,充分发挥了5G+工业互联网的标杆引领作用,通过自身实践引导企业愿用5G、多用5G。
  携手生态积极对外赋能传统产业
  中兴通讯在做好自身5G示范的同时,也在积极携手行业生态伙伴共同探索5G+工业互联网之路,根据不同的企业情况量身打造5G云网一体化解决方案,并一举获得了2020年绽放杯总决赛十个一等奖中的四个一等奖项。
  在湛江宝钢,中兴通讯与中国联通为企业建设了一套5G独立核心网,实现了全球首个钢铁行业5G商用工业专网。在高炉皮带机器人、风机预测性维护、机器视觉、无人智能行车等多个生产核心环节部署了5G创新应用,全面践行深化智能制造“四个一律”,实现生产过程实时管控、精益管理。推动工序间互联共享,打破时空边界、管理边界,建成智慧基地。深化管理变革流程再造,打造矩阵式智慧管控新模式,实现“三跨”融合智慧制造2.0新格局。
  在云南神火,电解铝是一个完全竞争、产能过剩的行业,产业数字化转型迫在眉睫。2020年6月,云南神火与中国移动、中兴通讯签署5G+智能工厂建设战略合作协议,三方本着实践5G新基建,顺应产业智能化发展趋势,携手打造装备一流、工艺一流、管理一流、环境一流的绿色水电铝智能化工厂。实现了天车远程操控、传送带裂纹检测、中频炉高温实时分析、电解槽漏液分析、5G视觉抄表、5G融合定位等创新应用,同时通过5G+工业互联网平台和数字孪生中台,将机器、物料、人、信息系统联接起来,实现工业数据的自动化感知、传输、分析、决策与控制。项目建成后预计满产情况下可节省电耗9000万度,减少操作及巡检员100名以上,并可提升铸造工艺15%以上。同时该项目的落地也是有色金属行业数字化转型的标杆,未来将带动上下游产业的发展,完善产业链协同以及提高供给体系的质量和效率,有利于实现碳达峰和碳中和的“双碳”目标。
  总结及思考:
  尽管5G+工业互联网发展取得阶段性成果,但是很多工业企业仍旧面临“不会用、不敢用、用不起”等现实难题。
  第一,需要更多的大中型企业带头示范,逐步探索出不同行业的有价值可复制场景,国家及各级政府层面目前也在不断的通过各类新基建等项目鼓励,形成了由点示范到面推广的良好开端局面。
  第二,除了工业行业固有的求稳不求变的惯性思维外,5G技术本身面临的挑战,如节能降耗、提升频谱效率、改善覆盖效果、时延及可靠性等,随着5G技术的不断演进,这方面的挑战逐渐在克服中。
  第三,5G导入期仍需要政策方面加大鼓励措施,之后随着5G产业链不断成熟必将走向上规模降价格的趋势,同时也需要企业看待5G同任何一个自动化/信息化系统投入一样,要在整个投资回报周期内衡量投入产出比,而不是计算一次性投入的费用。
  5G不仅仅是一张网,而是与物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术与行业核心业务的深度融合的产业生态。5G如果想发挥它的价值,就需要与运营商、通讯设备制造商、业务方案提供商、工业现场自动化装备提供商等一起来合作,释放5G全部潜能,共同培育壮大5G行业应用生态,加快商业模式的创新探索,推动可复制案例的推广应用,使5G真正服务于工业企业,从而促进中国制造业的数字化转型升级。

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