在燈塔工廠點(diǎn)亮5G，寧德時代搶先探路中國智造

數(shù)字經(jīng)濟(jì)的加速推進(jìn)，孵化出了不少新物種、新業(yè)態(tài)，“燈塔工廠”就是其中之一。燈塔工廠代表了全球制造業(yè)領(lǐng)域數(shù)字化程度的最高水平，指的是那些率先大規(guī)模采用先進(jìn)技術(shù)，在業(yè)務(wù)流程、經(jīng)營管理、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)、綠色環(huán)保等方面都有著卓越創(chuàng)新的工廠?！妒澜缜把丶夹g(shù)發(fā)展報告2021》顯示，中國“燈塔工廠”數(shù)量領(lǐng)跑全球。這一領(lǐng)先優(yōu)勢，與我國在5G、AI、云計算等數(shù)字新基建上的優(yōu)勢不無關(guān)系。

過去數(shù)年來，中國建成了全球規(guī)模最大的5G網(wǎng)絡(luò)，并且在技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用、商業(yè)模式等方面都走在世界前列。各個“燈塔工廠”中，都可以看到5G網(wǎng)絡(luò)的身影，從研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、質(zhì)量檢測、故障運(yùn)維、物流運(yùn)輸、安全管理、園區(qū)管理等核心環(huán)節(jié)都有所覆蓋。

而另一方面，中國工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級與智能制造的持續(xù)推進(jìn)，也在給5G提出新的要求。

當(dāng)下，我國制造門類眾多，不同行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)活動、行業(yè)特性、數(shù)字化基礎(chǔ)都各不相同，對5G網(wǎng)絡(luò)的需求也擁有很強(qiáng)的個性化色彩。這意味著5G要支撐制造領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，不能走公網(wǎng)的路子，需要針對企業(yè)特點(diǎn)靈活定制，從核心網(wǎng)到應(yīng)用持續(xù)創(chuàng)新，打造5G專網(wǎng)來滿足不同行業(yè)客戶的差異化需求。根據(jù)GlobalData的數(shù)據(jù)，制造業(yè)幾乎占5G和專用網(wǎng)絡(luò)部署的三分之一。從這個角度看，中國未來要催生出更多“燈塔工廠”，5G專網(wǎng)扮演了極為重要的基建角色。

5G專網(wǎng)尚處于早期階段，究竟在哪些工業(yè)場景中發(fā)揮作用，如何帶動企業(yè)價值鏈的全面提升，還有待不斷探索和實踐。這時候，一些示范標(biāo)桿意義的“燈塔工廠”的5G專網(wǎng)案例，不僅可以反映出一些工業(yè)領(lǐng)域的共性問題，而且基于領(lǐng)頭羊企業(yè)的大規(guī)模和高要求，持續(xù)投入推動5G應(yīng)用創(chuàng)新，不斷突破技術(shù)天花板，從而為其他工業(yè)企業(yè)提供一些可復(fù)制、可借鑒的經(jīng)驗，是十分有意義的參照物，寧德時代就是其中之一。

作為全球最大的動力電池公司，寧德時代近年來在資本市場備受矚目，殊不知，其在制造領(lǐng)域的探索也是十分超前的。2021年9月，寧德時代工廠被世界經(jīng)濟(jì)論壇評為全球“燈塔工廠”，同時，寧德時代也是中國最早探索工業(yè)5G實踐的企業(yè)之一，成功打造了新能源行業(yè)全球首個基于5G的“燈塔工廠”，實現(xiàn)了全國最大規(guī)模的5G一張網(wǎng)，涉及6個省份七個基地47個工廠的5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，以此為基礎(chǔ)推動以零缺陷為目標(biāo)的5G+極限制造。

顯然，寧德時代聯(lián)合中國移動、華為的5G專網(wǎng)實踐，具有行業(yè)示范價值。讓我們從飛速增長的寧德時代身上，去看5G專網(wǎng)如何在領(lǐng)頭羊的高地上，散發(fā)出燈塔一般的光輝，為更多企業(yè)照亮確定性的前路。

站上高地：極限制造帶來的極限挑戰(zhàn)

領(lǐng)頭羊的示范意義在于，所需要解決的痛點(diǎn)難點(diǎn)問題也是極具挑戰(zhàn)性的。以寧德時代為例，在2020年提出了“極限制造”理念，引入ABCDEFG 七大智能制造使能技術(shù)（A-人工智能、B-大數(shù)據(jù)、C-云計算、D-數(shù)字孿生、E-邊緣計算、F-射頻技術(shù)、G-5G），建立了極限制造體系架構(gòu)，以支撐“極高的質(zhì)量要求，極復(fù)雜的工藝流程，極快的生產(chǎn)速度”。其中，5G憑借高帶寬、低時延、廣連接的技術(shù)特征，成為寧德時代極限制造的基座。

在此次5G工廠建設(shè)中，就提出了一些“特殊要求”：

首先，是5G應(yīng)用的廣度和深度。寧德時代作為中國新能源制造的知名跨國企業(yè)，對5G專網(wǎng)的要求則是廣而深。一方面，廠區(qū)產(chǎn)線分布在全國乃至全球，要求5G覆蓋廣，滿足未來跨廠區(qū)產(chǎn)線的生產(chǎn)訴求；另一方面，5G要打通生產(chǎn)要素、支撐工業(yè)協(xié)同制造，與22個具有高價值的業(yè)務(wù)場景進(jìn)行深度融合應(yīng)用，如研發(fā)、生產(chǎn)、制造、銷售等各個環(huán)節(jié)。這就需要一張無縫連接、高效互通、統(tǒng)一運(yùn)維管理、實時數(shù)據(jù)交互、靈活業(yè)務(wù)場景復(fù)制的5G 專網(wǎng)。

其次，是高增長與減碳的矛盾。雙碳戰(zhàn)略對寧德時代來說既是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)，機(jī)遇在于電氣化、新能源為其帶來了業(yè)務(wù)的高速增長，同時，生產(chǎn)制造又必然會帶來能耗和碳足跡的提升，如何找到企業(yè)增長與減碳目標(biāo)共存的新路徑，是寧德時代關(guān)注的焦點(diǎn)，極限制造的提出，正是希望通過能效提升來達(dá)到增長與減碳的平衡，這也對5G技術(shù)的領(lǐng)先性、綠色節(jié)能提出了更高、更新的要求。

另外，5G應(yīng)用的復(fù)雜度與價值釋放。5G在工業(yè)制造中的想象力大、應(yīng)用場景多，這是5G賦能工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的一個重要特征，也使得市場更加復(fù)雜，5G行業(yè)應(yīng)用呈現(xiàn)出“碎片化”的特征，因此，需要一定的整合統(tǒng)籌、按照總體解決方案來設(shè)計，才能讓5G專網(wǎng)真正切入核心環(huán)節(jié)，推動數(shù)字化、智能化升級，釋放出數(shù)據(jù)和技術(shù)的價值。寧德時代希望通過5G專網(wǎng)，切實推動企業(yè)降本增效，實現(xiàn)產(chǎn)品缺陷率ppm→ppb三個數(shù)量級下降?；谶@一目標(biāo)，就需要統(tǒng)籌規(guī)劃、綜合部署、充分釋放技術(shù)潛力，真正為業(yè)務(wù)價值服務(wù)。

可以發(fā)現(xiàn)，寧德時代在智能制造領(lǐng)域所碰到的瓶頸，也是所有工業(yè)企業(yè)發(fā)展到一定階段之后的現(xiàn)實需求，尋求更大的增長機(jī)遇，一個定制化的5G底座不可或缺。

點(diǎn)亮燈塔：寧德時代的5G有何不同？

在中國移動、華為等伙伴的支持下，寧德時代建成了全國覆蓋面積最大的5G企業(yè)專網(wǎng)。那么，寧德時代是如何在燈塔工廠中點(diǎn)亮5G的？

第一步，系統(tǒng)規(guī)劃。凡事預(yù)則立不預(yù)則廢。寧德時代的5G專網(wǎng)建設(shè)中，中國移動、華為等伙伴充分統(tǒng)籌，結(jié)合數(shù)字化經(jīng)驗和先進(jìn)技術(shù)成果，進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計。

首先，針對寧德時代的特點(diǎn)，規(guī)劃了5G全國一張網(wǎng)，將寧德時代在上海、廣州、廣東肇慶、江蘇溧陽、四川成都、四川宜賓、青海等6個省份47個廠區(qū)，實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋，實現(xiàn)多廠區(qū)業(yè)務(wù)互通。這樣一張的5G專網(wǎng)，必然需要先進(jìn)且具有前瞻性的技術(shù)支撐，此時華為獨(dú)創(chuàng)的5G邊緣計算高可靠解決方案風(fēng)箏M型方案，為這張5G專網(wǎng)的安全可靠提供了保障。廣而深的應(yīng)用場景，也給運(yùn)維管理帶來了一定的難度，整個解決方案中就預(yù)先規(guī)劃，首次引入了全國性的5G專網(wǎng)管理平臺，從網(wǎng)絡(luò)到終端實現(xiàn)全面運(yùn)維。

第二步，實際建設(shè)。實際建設(shè)中，必然會遇到一些細(xì)節(jié)難題。比如說，寧德時代跨省多廠區(qū)的5G+MEC 專網(wǎng)，實現(xiàn)了專網(wǎng)數(shù)據(jù)打通，好處是全國一張網(wǎng)，同廠商的新功能入網(wǎng)可全國同步升級，避免了兼容性調(diào)測導(dǎo)致的生產(chǎn)延誤，多廠區(qū)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，更高效地協(xié)作成為可能，快速定位故障并處理，縮短了人工出差維修的周期。

而這樣一張全國性網(wǎng)絡(luò)，在實際運(yùn)行中也面臨一些極限挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)之一，一旦出現(xiàn)大網(wǎng)中斷的極端情況，也要保證生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。讀者們都知道，網(wǎng)斷了基本什么聯(lián)網(wǎng)功能都要涼涼，但是本地緩存的文件（邊緣側(cè)）還是可以正常訪問的，寧德時代的5G專網(wǎng)解決方案中，就引入了華為的“UPF風(fēng)箏方案”，通過 5G 核心網(wǎng)中心與邊緣 UPF 容災(zāi)協(xié)同，創(chuàng)新性地在園區(qū)部署應(yīng)急控制面，與中心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實時數(shù)據(jù)同步，在與中心網(wǎng)絡(luò)連接中斷以后，本地網(wǎng)絡(luò)能夠無縫接管業(yè)務(wù)，自動切換到 5G 專網(wǎng)應(yīng)急容災(zāi)控制面，保證企業(yè)關(guān)鍵生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時，“UPF風(fēng)箏方案”采用邊緣一體化交付模式，即插即用，能夠一鍵式部署，2 小時即可開通，這樣的交付效率也為以后該專網(wǎng)持續(xù)擴(kuò)展到更多廠區(qū)提供了保障。

挑戰(zhàn)之二，要管理全國規(guī)模的5G企業(yè)專網(wǎng)，涉及到網(wǎng)絡(luò)端口、設(shè)備管理、故障監(jiān)測等多個環(huán)節(jié)，又不能給企業(yè)增加額外的運(yùn)維負(fù)擔(dān)。所以，寧德時代在5G專網(wǎng)解決方案中，首次引入了5G ToB專網(wǎng)園區(qū)自管理系統(tǒng)，能夠提供一站式統(tǒng)一管理服務(wù)。一方面，實現(xiàn)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的可視化，支撐業(yè)務(wù)體驗異常識別和監(jiān)控；同時，通過模擬撥測、綜合定界等工具，平臺可以快速對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的故障進(jìn)行管理及定界，相關(guān)“增刪改查”自動化，大大減少了運(yùn)維壓力。

不難發(fā)現(xiàn)，支撐極限智能制造體系的全國5G一張網(wǎng)，背后是多種先進(jìn)ICT技術(shù)的保駕護(hù)航。

第三步，價值釋放。5G專網(wǎng)再好，說到底只是手段，本質(zhì)是助力企業(yè)提質(zhì)降本增效，讓技術(shù)轉(zhuǎn)化為真實的業(yè)務(wù)價值。簡單來說，寧德時代通過5G全國一張網(wǎng)的數(shù)據(jù)基建，完成了工廠的數(shù)字化全連接，在此基礎(chǔ)上，各技術(shù)協(xié)同作用，數(shù)智化升級加速，進(jìn)而釋放出兩大價值：

一是智能。通過5G支撐生產(chǎn)數(shù)據(jù)全量全連接，AI技術(shù)得以全面、深入、協(xié)同地落地應(yīng)用，讓工廠更智慧。

舉個例子，隨著機(jī)器視覺技術(shù)的成熟和終端設(shè)備的普及，AI質(zhì)檢已經(jīng)成為很多工廠的標(biāo)配，但傳統(tǒng)的攝像頭安裝方式點(diǎn)位多、距離長，部署成本高，靈活性低，加上4G上傳帶寬有限，難以支撐多路高清視頻，這就導(dǎo)致機(jī)器視覺在產(chǎn)線部署之后，達(dá)不到精益制造所需要的極高精度，難以充分釋放出機(jī)器視覺的技術(shù)價值。而寧德時代基于5G專網(wǎng)，一方面避免了機(jī)器視覺設(shè)備四處布點(diǎn)、點(diǎn)位有限、靈活性差的問題，通過無線傳輸加速產(chǎn)線智能化改造，能夠快速配置機(jī)器視覺相機(jī)設(shè)備，工位變更也不受影響，降低了機(jī)器視覺在廠區(qū)的部署成本和維護(hù)成本；另一方面，一些生產(chǎn)線在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，要求機(jī)器視覺設(shè)備在數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析過程中控制時延，盡量減少多跳，傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)、WiFi很難滿足，5G的大帶寬、低時延、高可靠能夠很好地支撐萬物智聯(lián)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)和相機(jī)快速解耦，結(jié)合云端實時分析計算，滿足機(jī)器視覺在精益制造中的敏捷實時需求。

目前，5G已經(jīng)與寧德時代多個制造場景相融合，包括5G 故障診斷、質(zhì)量檢測、遠(yuǎn)程管理、倉儲物流、智能巡檢、預(yù)測性維護(hù)等，5G從外圍輔助走向核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)、從單點(diǎn)孵化走向多業(yè)務(wù)融合，助推寧德時代的極限智能制造。

二是綠色。隨著5G在寧德時代業(yè)務(wù)場景中的落地，推動企業(yè)進(jìn)一步節(jié)能減排，更好地管理碳足跡。

比如，在全連接工廠中，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以實時采集能耗信息，再通過AI算法進(jìn)行節(jié)能規(guī)劃，找到最高效的能耗解決方案；再比如，5G支撐的AR遠(yuǎn)程管理，設(shè)備維修、培訓(xùn)等活動都可以通過AR眼鏡遠(yuǎn)程實時完成，不再需要人工頻繁出差去指導(dǎo)，不僅提升了工作效率，也減少了出行帶來的碳排放。

作為一家業(yè)務(wù)覆蓋全球化的企業(yè)，寧德時代需要滿足各個地區(qū)的雙碳目標(biāo)，5G支撐的綠色生產(chǎn)，對于企業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展有著深遠(yuǎn)意義。

經(jīng)過上述三部曲，這張全國最大規(guī)模的5G一張網(wǎng)逐漸在寧德時代的一座座“燈塔工廠”中點(diǎn)亮，也為中國智造照亮了前路。

照耀前路：寧德時代的5G專網(wǎng)啟示錄

近年來5G行業(yè)應(yīng)用標(biāo)桿案例層出不窮，但總的來說，5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)還處于試驗和探索階段。這是因為，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)面向千行百業(yè)，行業(yè)主體多元化、需求差異大、應(yīng)用場景細(xì)分程度高，由此形成了行業(yè)壁壘、產(chǎn)品壁壘、融合壁壘，給5G專網(wǎng)的推進(jìn)帶來了限制。

寧德時代提供了一種突破壁壘的方式，那就是點(diǎn)亮燈塔，讓5G如同燈光一樣穿越縫隙，照亮前路：

專網(wǎng)模式，突破行業(yè)壁壘。一些5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還停留在淺層次上，沒有完全嵌入到整個工業(yè)生產(chǎn)制造管理等流程中。廣度和深度不足，導(dǎo)致5G在工業(yè)制造場景中無法全面發(fā)揮技術(shù)的巨大效用。5G專網(wǎng)以用戶為導(dǎo)向，針對垂直行業(yè)的特征來建設(shè)，針對性地落地企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，能夠滿足行業(yè)的差異化需求和關(guān)鍵痛點(diǎn)，成為5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的破局點(diǎn)。

生態(tài)合作，打破產(chǎn)品壁壘。近年來，海內(nèi)外運(yùn)營商都圍繞5G專網(wǎng)提供服務(wù)，根據(jù)市場研究公司ABI Research預(yù)測，到2036年5G專網(wǎng)支出將超過5G公網(wǎng)。但是5G專網(wǎng)不僅僅是連接，還需要計算、智能、低碳等多種要素的綜合考量和深度融合，給客戶帶來綜合效益，需要生態(tài)合作，而非單打獨(dú)斗。此次中國移動、華為、寧德時代等產(chǎn)業(yè)伙伴深度合作，在各自的生態(tài)位上發(fā)揮協(xié)同作用，是全國5G一張網(wǎng)成功的關(guān)鍵。

全鏈閉環(huán)，消除融合壁壘。正如寧德時代這張5G專網(wǎng)所表現(xiàn)出的，5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)項目中，從基站到核心網(wǎng)需要傳送的業(yè)務(wù)十分多樣，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)只是第一步，最終目標(biāo)是要從建到管形成閉環(huán)，在全連接的基礎(chǔ)上匯聚數(shù)據(jù)、孵化智能、賦能應(yīng)用、高效管理，這就需要為行業(yè)客戶提供5G一體化解決方案，才能為5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開拓更大的發(fā)展空間。

第四次工業(yè)革命中，燈塔工廠是中國智能制造的一面旗幟，也成為5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的最佳試驗場。寧德時代的5G專網(wǎng)探索，首次在燈塔工廠中大規(guī)模點(diǎn)亮5G，展現(xiàn)出5G專網(wǎng)賦能垂直行業(yè)的整體價值。

可以預(yù)見，在政策、市場、技術(shù)等因素的共同推動下，5G專網(wǎng)在工業(yè)制造領(lǐng)域，未來可期。