為加速行業(yè)提質(zhì)、降本、增效,2022年9月,工信部印發(fā)了《5G全連接工廠建設(shè)指南》,面向原材料、裝備、消費(fèi)品、電子等制造業(yè)各行業(yè)以及采礦、港口、電力等重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域,推動(dòng)萬(wàn)家企業(yè)開(kāi)展5G全連接工廠建設(shè),推動(dòng)5G融合應(yīng)用縱深發(fā)展。值此《5G全連接工廠建設(shè)指南》發(fā)布一周年之際,作為ICT行業(yè)權(quán)威媒體,通信世界全媒體特別策劃“5G工廠的量變與質(zhì)變”專(zhuān)題,深度剖析一年來(lái)我國(guó)5G全連接工廠的發(fā)展情況,以及規(guī)模復(fù)制遇到的挑戰(zhàn),以推動(dòng)5G產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
“目前,中國(guó)聯(lián)通已打造5G工廠1123個(gè),覆蓋22個(gè)行業(yè)以及31個(gè)省、市、自治區(qū)。當(dāng)前大部分的案例仍是定制化,但中國(guó)聯(lián)通在不斷總結(jié)與探索規(guī)模化復(fù)制經(jīng)驗(yàn)。”中國(guó)聯(lián)通大數(shù)據(jù)首席科學(xué)家范濟(jì)安在接受通信世界全媒體記者采訪時(shí)表示。
5G工廠,拓展“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”新場(chǎng)景
以數(shù)字化、智能化為特征的新一輪產(chǎn)業(yè)革命已經(jīng)到來(lái),作為新一代信息技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟(jì)深度融合的產(chǎn)物,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在為工業(yè)帶來(lái)新氣象的同時(shí),也迎來(lái)了高速發(fā)展期。與此同時(shí),擁有大帶寬、低時(shí)延、廣連接特性的5G技術(shù)也正加速融入社會(huì)千行百業(yè)的發(fā)展進(jìn)程,尤其在賦能工業(yè)建設(shè)方面,發(fā)揮著愈加重要的作用,“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)運(yùn)而生。范濟(jì)安表示:“當(dāng)前,一些應(yīng)用場(chǎng)景都亟需引入5G技術(shù),例如大面積的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)采集、AGV智能驅(qū)動(dòng)、雙鏈路冗余及分層分級(jí)的集中控制、通過(guò)高清視頻監(jiān)控實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)檢和人員行為規(guī)范性檢測(cè)等。”為進(jìn)一步拓展“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應(yīng)用場(chǎng)景,2022年9月,工信部發(fā)布《5G全連接工廠建設(shè)指南》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《指南》),明確了5G工廠建設(shè)的總體要求、建設(shè)內(nèi)容和建設(shè)路徑?!吨改稀钒l(fā)布后,作為數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)服務(wù)國(guó)家隊(duì)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)數(shù)字中國(guó)智慧社會(huì)建設(shè)主力軍、數(shù)字技術(shù)融合創(chuàng)新排頭兵,中國(guó)聯(lián)通將“5G工廠”列為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的專(zhuān)項(xiàng)考核指標(biāo)。在“2022年中國(guó)5G發(fā)展大會(huì)”上,時(shí)任中國(guó)聯(lián)通董事長(zhǎng)的劉烈宏指出,2023年中國(guó)聯(lián)通計(jì)劃打造1000個(gè)5G工廠。
中國(guó)聯(lián)通持續(xù)打造5G工廠,成果豐碩
《指南》發(fā)布一年來(lái),中國(guó)聯(lián)通建設(shè)的5G工廠如雨后春筍般涌現(xiàn),新技術(shù)、新場(chǎng)景、新模式等豐碩成果層出不窮,“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的新篇章正徐徐展開(kāi)。據(jù)范濟(jì)安介紹,目前中國(guó)聯(lián)通已打造1123個(gè)5G工廠,覆蓋了22個(gè)行業(yè)、31個(gè)省(市、自治區(qū))。例如在新疆陸港集團(tuán)中歐班列集結(jié)中心,中國(guó)聯(lián)通聯(lián)合新疆國(guó)際陸港集團(tuán)和中國(guó)信通院,共同上線了全國(guó)第二、新疆首個(gè)國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析園區(qū)型二級(jí)節(jié)點(diǎn)(新疆),這也是“中歐班列(烏魯木齊)集結(jié)中心-5G+AIoT智慧陸港建設(shè)項(xiàng)目”的一部分。
新疆陸港集團(tuán)中歐班列集結(jié)中心(圖片來(lái)源:中國(guó)聯(lián)通)據(jù)介紹,該項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容為“一中心、一平臺(tái)、一改造及5G+MEC專(zhuān)網(wǎng)建設(shè)”。其中,“一平臺(tái)”指的是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新示范平臺(tái);“一中心”為指揮調(diào)度中心;“一改造”則是對(duì)軌道吊控制系統(tǒng)進(jìn)行“5G+半自動(dòng)化改造”;而“5G+MEC專(zhuān)網(wǎng)建設(shè)”,是針對(duì)陸港中歐集結(jié)中心所建設(shè)的“5G+MEC”專(zhuān)用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),以滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)“5G+軌道吊”智能遠(yuǎn)控等業(yè)務(wù)的要求。范濟(jì)安表示,2023年下半年,新疆陸港集團(tuán)中歐班列集結(jié)中心標(biāo)識(shí)解析等應(yīng)用已投入使用,其它幾項(xiàng)應(yīng)用預(yù)計(jì)在今年年底前陸續(xù)交付使用?!皩脮r(shí)將實(shí)現(xiàn)高空作業(yè)的分解、轉(zhuǎn)移及遠(yuǎn)程控制,開(kāi)展遠(yuǎn)程作業(yè)吊機(jī)控制、遠(yuǎn)程駕駛,實(shí)現(xiàn)5G智能導(dǎo)引、精確停車(chē)、集裝箱自動(dòng)裝卸等無(wú)人港口作業(yè),提升場(chǎng)站內(nèi)的無(wú)人化、智能化作業(yè)水平,提高作業(yè)的安全性?!钡V山是發(fā)展5G工廠的典型行業(yè)之一。在西藏自治區(qū),西藏聯(lián)通與西藏華泰龍礦業(yè)全面配合,打造了高原地區(qū)第一座“5G智慧礦山”。據(jù)了解,該礦山通過(guò)實(shí)施“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人、智能化無(wú)人”,使西藏華泰龍礦業(yè)成為世界海拔4400米以上生產(chǎn)能力最大的地下金屬礦山,礦區(qū)地表無(wú)沉陷,數(shù)字化轉(zhuǎn)型成效顯著,開(kāi)創(chuàng)了礦山建設(shè)運(yùn)營(yíng)新模式。
西藏中國(guó)黃金華泰龍礦業(yè)5G智慧礦山(圖片來(lái)源:中國(guó)聯(lián)通)“目前,井下4400、4450有軌運(yùn)輸中段以5G、無(wú)線路由器、光纖多種通信技術(shù)為基礎(chǔ),以5G高速無(wú)線通信和工業(yè)環(huán)網(wǎng)為傳輸平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了井下架線式電機(jī)車(chē)運(yùn)輸自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程遙控和人工駕駛?cè)N模式切換的無(wú)人駕駛系統(tǒng),大幅提高了電機(jī)車(chē)運(yùn)輸效率?!狈稘?jì)安表示,井下運(yùn)輸作業(yè)人員由原來(lái)的100余人減少至現(xiàn)在的30多人,井下的有軌運(yùn)輸能力從原來(lái)7000噸/天增長(zhǎng)到現(xiàn)在的1.6萬(wàn)噸/天,每年可節(jié)省有軌運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)礦支出2000余萬(wàn)元。
5G工廠實(shí)踐中的難點(diǎn)與挑戰(zhàn)
中國(guó)聯(lián)通在5G工廠建設(shè)方面取得了多項(xiàng)令人矚目的成果,但在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中,也存在著諸多難點(diǎn)與挑戰(zhàn)。據(jù)范濟(jì)安介紹,當(dāng)前一些企業(yè)對(duì)“5G工廠”的認(rèn)識(shí)尚有不足。“往往把5G工廠等同于一些碎片化的點(diǎn)狀應(yīng)用,或者只是通過(guò)企業(yè)有沒(méi)有用到某項(xiàng)‘5G產(chǎn)品’去衡量是否達(dá)到其標(biāo)準(zhǔn)?!?/strong>而真正的5G工廠,正如《指南》中所指出的那樣,要充分利用以5G為代表的新一代信息通信技術(shù)集成,打造新型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,新建或改造產(chǎn)線級(jí)、車(chē)間級(jí)、工廠級(jí)等生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),形成生產(chǎn)單元廣泛連接、信息(IT)運(yùn)營(yíng)(OT)深度融合、數(shù)據(jù)要素充分利用、創(chuàng)新應(yīng)用高效賦能的先進(jìn)工廠。此外,如何提高用戶(hù)對(duì)于5G的認(rèn)可程度也是目前面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一?!耙?yàn)楫?dāng)前一些企業(yè)對(duì)‘5G工廠’這一概念了解還不充分,或者對(duì)5G真正起到的作用仍有不少疑惑。
如何說(shuō)服用戶(hù),讓對(duì)方認(rèn)可5G的價(jià)值與作用,進(jìn)而替代現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、帶來(lái)創(chuàng)新機(jī)會(huì),是目前中國(guó)聯(lián)通推進(jìn)5G工廠建設(shè)方面遇到的最大難點(diǎn)?!狈稘?jì)安談道。同時(shí),目前5G工廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)“0到1”的突破,正在邁向“1到N”的飛躍,亟需規(guī)?;瘡?fù)制推廣。但現(xiàn)有的5G工廠具有高度定制化特性,大型和中小型企業(yè)在建設(shè)過(guò)程中存在差異。范濟(jì)安一針見(jiàn)血地指出,目前大企業(yè)的5G工廠是以5G專(zhuān)網(wǎng)和工廠級(jí)/企業(yè)級(jí)獨(dú)享型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為代表,匯聚了連網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)、基于數(shù)據(jù)的數(shù)字孿生、各類(lèi)定制化OT和IT應(yīng)用或融合類(lèi)應(yīng)用,同時(shí)也可享受政府的專(zhuān)項(xiàng)補(bǔ)貼政策;而中小企業(yè)則無(wú)緣5G專(zhuān)網(wǎng),其工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)往往是云端的公共服務(wù)平臺(tái),上面的軟件多屬于通用型IT應(yīng)用,幾乎沒(méi)有OT工控類(lèi)應(yīng)用,并且大部分只能申請(qǐng)“上云上平臺(tái)”的統(tǒng)一政策支持。另外,5G專(zhuān)網(wǎng)的成本問(wèn)題也是影響其規(guī)?;茝V的關(guān)鍵難題?!澳芊褚怨卜?wù)的成本得到個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、應(yīng)用,尤其是能否得到工控類(lèi)和OT/IT融合類(lèi)應(yīng)用?”范濟(jì)安說(shuō)。
踔厲奮發(fā),從定制化走向復(fù)制化
未來(lái),5G應(yīng)用走深向?qū)崳?G工廠將由“高度定制化”向“規(guī)模復(fù)制化”發(fā)展。面對(duì)不同行業(yè)、同一行業(yè)的不同企業(yè)的5G工廠建設(shè),中國(guó)聯(lián)通如何布局規(guī)劃?針對(duì)不同行業(yè)之間存在的定制化與規(guī)模復(fù)制推廣之間的矛盾,范濟(jì)安表示,目前大部分的案例還是定制化的,但中國(guó)聯(lián)通在不斷總結(jié)規(guī)模化復(fù)制的經(jīng)驗(yàn)。
一是在邊緣側(cè)采用平臺(tái)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)垂直化、封閉的定制類(lèi)應(yīng)用進(jìn)行“云”化改造,對(duì)每臺(tái)連網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)建模。如采用OPC-UA或工業(yè)4.0中的ASS標(biāo)準(zhǔn)建立設(shè)備信息模型,同時(shí)為這些設(shè)備補(bǔ)充控制模型和3D可視化數(shù)字孿生模型。這些模型庫(kù)一旦建立起來(lái),就可以采用容器、微服務(wù)、編排和DevOps等云原生技術(shù)開(kāi)放給上層應(yīng)用。在開(kāi)發(fā)時(shí),上層應(yīng)用可以進(jìn)行調(diào)用,進(jìn)而形成一個(gè)工業(yè)操作系統(tǒng)。在這個(gè)過(guò)程中,上層應(yīng)用是個(gè)性化的,但底層能力是通用的,因此5G工廠建設(shè)可以通過(guò)底層通用能力進(jìn)行復(fù)制推廣。
二是云端平臺(tái)在匯聚邊緣設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)的同時(shí),還可以采集ERP及物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的橫向或縱向IT應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)。通過(guò)數(shù)據(jù)中臺(tái)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中化統(tǒng)一治理,同樣可通過(guò)云原生的方式開(kāi)放給上層應(yīng)用使用,如打造新一代ERP、“雙碳”管理等應(yīng)用,達(dá)到規(guī)模化復(fù)制的目標(biāo)。
值得一提的是,聯(lián)通格物Unilink工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)按照此架構(gòu)開(kāi)發(fā),目前已集成工業(yè)APP近1.2萬(wàn)個(gè),服務(wù)企業(yè)超過(guò)17萬(wàn)家,覆蓋行業(yè)達(dá)22個(gè),并在2023年以排名第一的成績(jī)?nèi)脒x國(guó)家級(jí)“雙跨平臺(tái)”。同時(shí),針對(duì)同一行業(yè)的不同企業(yè),中國(guó)聯(lián)通也提供了不同產(chǎn)品。2020年,廣東聯(lián)通推出了面向中小企業(yè)的智造云平臺(tái),以SaaS軟件服務(wù)的形式提供能耗管理、倉(cāng)儲(chǔ)管理和MES生產(chǎn)管理。
在云端的智造云基礎(chǔ)上,廣東聯(lián)通還篩選了制造云SaaS應(yīng)用商店里已上架的工業(yè)應(yīng)用,聯(lián)合蘑菇物聯(lián)、鵬飛、幸頓等IoT生態(tài)合作伙伴,對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行5G化改造,并將“5G+空壓智控”“5G+水智控”“5G+空調(diào)智控”“5G+AGV柔性產(chǎn)線”“5G+設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)”“5G+AI合規(guī)監(jiān)測(cè)”“5G+工業(yè)視”“5G+工業(yè)AR”和“5G+工業(yè)數(shù)采”9種工業(yè)應(yīng)用遷移至5G邊緣計(jì)算平臺(tái)MEC上。
目前智造云平臺(tái)用戶(hù)量已達(dá)到一定規(guī)模,在廣東惠州仲愷高新區(qū),面對(duì)同屬電子信息制造業(yè)的286家企業(yè),廣東聯(lián)通部署了園區(qū)級(jí)5G虛擬專(zhuān)網(wǎng)和智造云邊緣版平臺(tái),為園區(qū)內(nèi)的中京電子、億緯鋰能、龍旗電子等76家電子制造企業(yè)提供了5G工廠建設(shè)服務(wù),并于2023年2月入選“國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)+園區(qū)/產(chǎn)業(yè)集群試點(diǎn)示范項(xiàng)目”。數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展正當(dāng)時(shí),中國(guó)聯(lián)通已經(jīng)成為5G工廠建設(shè)發(fā)展的重要參與者。未來(lái)將持續(xù)發(fā)揮自身資源稟賦優(yōu)勢(shì),以“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”戰(zhàn)略驅(qū)動(dòng),推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合,書(shū)寫(xiě)數(shù)字經(jīng)濟(jì)新篇章,為數(shù)字中國(guó)建設(shè)貢獻(xiàn)更多力量。
*本文刊載于《通信世界》總第928期 2023年9月25日 第18期
原文標(biāo)題:《中國(guó)聯(lián)通范濟(jì)安:強(qiáng)化底層通用能力 推動(dòng)5G工廠規(guī)?;l(fā)展》
作者:蓋貝貝
責(zé)編/版式:蓋貝貝
審核:舒文瓊
監(jiān)制:劉啟誠(chéng)