信集
5G在智慧工廠中的應用探索成效已經初步顯現。超高清視頻監控、移動無人巡檢等疊加賦能型應用,在現有工廠網絡應用基礎上,疊加5G網絡應用,在非核心生產和管理業務方面有效補充、增強工廠管理能力。
5G更適配柔性制造需求
5G作為移動通信的最新一代技術,相比光纖固網,具備接入靈活的特點,更能適配新時代定制化生產的柔性制造的需求,其低時延、高可靠等特性,對工業生產的穩定性需求能有更好的保障,5G+邊緣計算可以解決工業互聯網在異構網絡融合、業務融合、數據融合、數據安全、隱私保護等方面的需求,使得無線技術應用于工業設備實時數據采集、控制、遠程維護及調度、圖像智能處理等領域成為可能。目前,5G相對于有線和WiFi的關系并不是替代,而是對特殊場景的補充和增益,如應用于AGV、AR終端、機器人、無人車等移動性場景,以及光纖不易覆蓋的戶外場景。
三一重工將5G+高清視頻融入到園區的安防監控之中,實現采集監測視頻/圖像實時回傳,結合統一監控平臺,實現人員違規、廠區的環境風險監控的實時分析和報警。寧波愛柯迪股份有限公司在生產線上,研發集成了5G模組的MES(制造執行系統)工業網關,相比較CPE方式性能更優,與產線融合得更緊密,提升了整體的生產效率。
5G+機器視覺也正逐漸成為行業共性需求。如南南鋁使用5G+機器視覺進行鋁板檢測,表面識別準確率從71%提升至99.98%,且良品率提高6個點;海爾在家電制造中使用5G機器視覺替換傳統工控機,降低投資的同時提高算法檢測準確率至99%;寶鋼使用機器視覺進行車間智能巡檢,自主導航監測車間內煙霧、積水等異常。
5G+機器視覺還可廣泛推廣到流程制造行業,并在工廠前期就部署5G+機器視覺系統,后期按照生產需求購買算法。未來,這類應用將逐漸平臺化,與MEC等云計算能力結合。例如中國電信基于5G MEC的分布式通用機器視覺平臺,充分利用5G網絡低時延和高帶寬特性,將原來的視覺檢測識別算法任務調整到MEC上執行,通過邊緣云計算能力,簡化檢測識別現場的工控機方案和現場設備,加快視覺算法的優化,實現工廠智能化。隨著基于5G+MEC分布式機器視覺平臺的大規模應用,將大幅降低工業生產和檢測成本,提高工業生產效率,對全產業鏈產生巨大影響。同時,高精度質檢算法代替人工質檢將改善車間工作環境、降低生產風險,推動安全、綠色生產,具有良好的經濟和社會效益。
5G數據聯網發展空間巨大
中國工業場景大量設備處于離線離網狀態,5G網絡實現新老設備數據聯網正當時。根據兩化融合服務聯盟的數據,截止到2019年第二季度,調查的15萬家工業企業在生產設備數字化率、關鍵工序數控化率分別為47%和49.2%,而工業企業智能制造就緒率僅為7.6%,這其中絕大多數為規模以上企業。隨著5G的商用,有望成為工業互聯網數據互通互聯的底座,5G數據聯網發展空間巨大。
5G促進企業數字化網聯應用的蓬勃發展,市場空間極其可觀。數字化、聯網化率不足,也局限了工業軟件普及率,使重點工業企業應用計算機輔助設計(CAD)、制造執行系統(MES)、產品生命周期管理系統(PLM)等工業軟件配置率較低。
2017年中國企業的94.4%的企業未能做好部署智能制造的準備,生產設備數字化率只有44.8%,而數字化設備聯網率僅為39.0%。制造執行系統(MES)普及率只有18.1%,數據采集與監控系統(SCADA)只有4.7%。中國亟需大幅提升工業設備設施網絡化水平,突破企業數字化發展瓶頸,大力推動以5G為支撐的工業互聯網發展,在此之上構建的應用附屬價值極其可觀。
5G低延時、高帶寬特點能夠保證海量工業數據的實時回傳,網絡切片技術能夠有效滿足不同工業場景連接需求,賦能遠程控制、機器視覺、AR/VR等多個場景。據德勤咨詢估計,2020年至2035年,5G在制造行業支持的產出將達到20萬億元以上,位居所有行業之首。