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5G“杀手级”应用或在全连接工厂里

根据《5G全连接工厂建设指南》的定义,5G全连接工厂是指充分利用以5G为代表的新一代信息通信技术集成,打造新型工业互联网基础设施,新建或改造产线级、车间级、工厂级等生产现场,形成生产单元广泛连接、信息运营深度融合、数据要素充分利用、创新应用高效赋能的先进工厂。

72秒下线天实现一件西装的高级定制……随着全面铺开的5G网络与工业互联网应用创新融合,传统产业数字化迭代升级从工厂车间向工业生产各领域、各环节加速拓展。

近日,工业和信息化部印发《5G全连接工厂建设指南》(以下简称《指南》),我国“5G+工业互联网”发展迎来重要标志性节点。

自此,我国“5G+工业互联网”融合应用将从典型场景向工业生产各领域各环节深度拓展。

自2019年工业和信息化部印发《“5G+工业互联网”512工程推进方案》以来,5G在工业领域的应用已从生产外围辅助环节逐步深入到生产核心控制环节,面向工业的5G模组、终端等不断涌现,产业生态取得长足进步。

中国信息通信研究院总工程师敖立说:“我国已建‘5G+工业互联网’项目达3100个,在十大重点行业培育形成20个典型应用场景,赋能千行百业路径日益清晰。《指南》的发布,标志着‘5G+工业互联网’由起步探索阶段迈向深耕细作阶段。”

根据《指南》的定义,5G全连接工厂是指充分利用以5G为代表的新一代信息通信技术集成,打造新型工业互联网基础设施,新建或改造产线级、车间级、工厂级等生产现场,形成生产单元广泛连接、信息(IT)运营(OT)深度融合、数据要素充分利用、创新应用高效赋能的先进工厂。

敖立介绍,按照《指南》的部署,“十四五”时期,5G全连接工厂将通过“央地”协同发展,实现金字塔式的“百千万”建设目标:推动全国10000家企业开展5G全连接工厂建设,分类分级建成1000个特色鲜明的5G全连接工厂,遴选100个工厂标杆在全国复制推广。

敖立强调,建设5G全连接工厂,并不是将5G技术与工业互联网进行简单叠加,而是一个对边缘计算、数据安全、网络建设等多方面有着多重要求的系统工程,其中有3个关键概念需要厘清。

首先,5G全连接工厂要以5G为重要基础,但不局限于5G,要充分发挥5G的聚合作用,有机集成人工智能、数字孪生、云计算、增强现实、虚拟现实、边缘计算等各类新一代信息通信技术,创新各种新模式、新业态、新场景。

其次,“全连接”是一种发展愿景,主要指推动人、机、料、法、环、测等“能连尽连”,但不是“样样都连”,要充分利用5G技术打通IT和OT,但也要根据实际情况因地制宜,最终是要帮助企业解决数字化转型过程中的难点、痛点和堵点,实现提质、降本、增效、绿色、安全发展。

还有,“工厂”是以工厂为重点,但不局限于制造业的传统工厂,只要具备生产现场条件的行业和领域,包括矿山、港口、电力等各领域,均可积极探索建设5G全连接工厂。

从《指南》提出的核心任务看,5G全连接工厂的建设内容可归纳为“建网、联网、用网及护网”。可是,行业特色不同,企业的数字化能力、起点也不尽相同。为此,《指南》给出了5G全连接工厂建设的不同路径。

工业和信息化部信息通信管理局一级巡视员王鹏介绍,为加强应用牵引,培育良性生态,《指南》横向分类,推动电子、装备、钢铁、采矿、电力等10个重点行业和领域率先建设5G全连接工厂;纵向分级,支持企业建设产线级、车间级、工厂级等不同等级的5G全连接工厂。“产业级聚焦在单一生产环节、业务单元的设备连接、数据采集和5G融合应用创新等方面的能力建设。车间级聚焦在多产线多系统之间的协同生产、数据打通与系统集成水平提升等能力建设。工厂级聚焦在跨车间跨层级的互联互通,以及生产、运营、管理等能力的全面提升。”敖立强调,企业可根据自身发展的实际需要,选择在产线、车间、工厂等任一层级实施5G全连接工厂建设,不是必须先建设产线级、再建设车间级、最后建设工厂级。

2021年,工业和信息化部开展5G全连接工厂试点示范项目。宁波杭州湾吉利汽车部件有限公司(极氪工厂)的焊装车间内,382台柔性机器人同时工作,实现100%自动化焊接;联想武汉产业基地自主研发的业界首条5G+物联网自动化组装线“量子线G专网优势,可以快速传输生产及检测数据,一部手机平均完成700项检测以及数据传输的时间,4G网络需要5秒,而5G专网只需1秒。

谈及一间间经5G全连接改造的工厂,联想集团云网融合事业部5G智能制造业务负责人李彬表示,《指南》的重要意义在于,推动5G单点应用向5G全面连接、全面应用提速,推动传统的5G工厂或智慧工厂由点及面铺开。

李彬说:“5G的技术特性决定了5G在行业领域的巨大应用空间。今年6月,5G R17版本冻结,标志着5G第二个演进版本标准正式完成,5G将进一步提升工业生产控制所需求的低时延、高可靠等特性。需要指出的是,无论是5G还是工业互联网,都是基础设施,而应用创新必须叠加在基础设施之上,在《指南》的推动下,或许万众期待的5G杀手级应用就将出现于生产现场。”

5G的不断成熟加速了工业互联网的落地,我国工业互联网产业规模突破万亿元大关,全面融入45个国民经济大类,助力制造业、能源、矿业、电力等各大支柱产业数字化转型升级,形成东中西部错位发展、均衡分布、协同互补的良好格局,成为推动产业数字化转型的关键支撑。

工业和信息化部副部长张云明强调:“当前稳经济责任重大,各方面都在认真贯彻落实中央‘疫情要防住、经济要稳住、发展要安全’的总体要求,拿出线G发展也必须服务于这个大局。”

张云明说:“目前我国5G移动电话用户数加速增长,但更大的空间在行业领域,要通过加快‘5G+工业互联网’发展、打造5G全连接工厂,从‘县县通5G’到‘厂厂用5G’,进一步带动投资、刺激消费、畅通循环、促进转型。”

如张云明所言,工业互联网经过多年发展,已进入“船到中流、人到半山”的关键期,既有持续性的真难题,比如设备互联互通难、标准体系不完善、复合型人才供给不足等问题;也有阶段性的新课题,比如可造血的商业模式还不足,数据资源利用还不充分,5G行业应用的综合成本还相对较高。

张云明强调,任何企业单打独斗都很难取得成功,必须充分调动工业企业、通信企业、设备企业、产业组织、科研院所等各方的积极性,发挥各方优势,立足工业、面向工业、服务工业,深化技术、建设、应用、标准等各方面合作,实现共赢。

张云明透露,工业和信息化部下一步将加强面向企业厂区、工业园区的5G网络覆盖,加大虚拟专网、混合专网建设力度,探索特殊条件下独立专网发展路径。