5G“殺手級”應用或在全連接工廠里

文／劉 艷

72秒下線一臺車、80秒出廠一個集裝箱、5天實現一件西裝的高級定制……隨著全面鋪開的5G網絡與工業互聯網應用創新融合，傳統產業數字化迭代升級從工廠車間向工業生產各領域、各環節加速拓展。

近日，工業和信息化部印發《5G全連接工廠建設指南》（以下簡稱《指南》），我國“5G+工業互聯網”發展迎來重要標志性節點。

自此，我國“5G+工業互聯網”融合應用將從典型場景向工業生產各領域各環節深度拓展。

并非5G與工業互聯網的簡單疊加

自2019年工業和信息化部印發《“5G+工業互聯網”512工程推進方案》以來，5G在工業領域的應用已從生產外圍輔助環節逐步深入到生產核心控制環節，面向工業的5G模組、終端等不斷涌現，產業生態取得長足進步。

中國信息通信研究院總工程師敖立說：“我國已建‘5G+工業互聯網’項目達3100個，在十大重點行業培育形成20個典型應用場景，賦能千行百業路徑日益清晰。《指南》的發布，標志著‘5G+工業互聯網’由起步探索階段邁向深耕細作階段。”

根據《指南》的定義，5G全連接工廠是指充分利用以5G為代表的新一代信息通信技術集成，打造新型工業互聯網基礎設施，新建或改造產線級、車間級、工廠級等生產現場，形成生產單元廣泛連接、信息（IT）運營（OT）深度融合、數據要素充分利用、創新應用高效賦能的先進工廠。

敖立介紹，按照《指南》的部署，“十四五”時期，5G全連接工廠將通過“央地”協同發展，實現金字塔式的“百千萬”建設目標：推動全國10000家企業開展5G全連接工廠建設，分類分級建成1000個特色鮮明的5G全連接工廠，遴選100個工廠標桿在全國復制推廣。

敖立強調，建設5G全連接工廠，并不是將5G技術與工業互聯網進行簡單疊加，而是一個對邊緣計算、數據安全、網絡建設等多方面有著多重要求的系統工程，其中有3個關鍵概念需要厘清。

首先，5G全連接工廠要以5G為重要基礎，但不局限于5G，要充分發揮5G的聚合作用，有機集成人工智能、數字孿生、云計算、增強現實、虛擬現實、邊緣計算等各類新一代信息通信技術，創新各種新模式、新業態、新場景。

其次，“全連接”是一種發展愿景，主要指推動人、機、料、法、環、測等“能連盡連”，但不是“樣樣都連”，要充分利用5G技術打通IT和OT，但也要根據實際情況因地制宜，最終是要幫助企業解決數字化轉型過程中的難點、痛點和堵點，實現提質、降本、增效、綠色、安全發展。

還有，“工廠”是以工廠為重點，但不局限于制造業的傳統工廠，只要具備生產現場條件的行業和領域，包括礦山、港口、電力等各領域，均可積極探索建設5G全連接工廠。

多路徑建設5G全連接工廠

從《指南》提出的核心任務看，5G全連接工廠的建設內容可歸納為“建網、聯網、用網及護網”。可是，行業特色不同，企業的數字化能力、起點也不盡相同。為此，《指南》給出了5G全連接工廠建設的不同路徑。

工業和信息化部信息通信管理局一級巡視員王鵬介紹，為加強應用牽引，培育良性生態，《指南》橫向分類，推動電子、裝備、鋼鐵、采礦、電力等10個重點行業和領域率先建設5G全連接工廠；縱向分級，支持企業建設產線級、車間級、工廠級等不同等級的5G全連接工廠。“產業級聚焦在單一生產環節、業務單元的設備連接、數據采集和5G融合應用創新等方面的能力建設。車間級聚焦在多產線多系統之間的協同生產、數據打通與系統集成水平提升等能力建設。工廠級聚焦在跨車間跨層級的互聯互通，以及生產、運營、管理等能力的全面提升。”敖立強調，企業可根據自身發展的實際需要，選擇在產線、車間、工廠等任一層級實施5G全連接工廠建設，不是必須先建設產線級、再建設車間級、最后建設工廠級。

2021年，工業和信息化部開展5G全連接工廠試點示范項目。寧波杭州灣吉利汽車部件有限公司（極氪工廠）的焊裝車間內，382臺柔性機器人同時工作，實現100%自動化焊接；聯想武漢產業基地自主研發的業界首條5G+物聯網自動化組裝線“量子線”，依托聯想自有的5G專網優勢，可以快速傳輸生產及檢測數據，一部手機平均完成700項檢測以及數據傳輸的時間，4G網絡需要5秒，而5G專網只需1秒。

談及一間間經5G全連接改造的工廠，聯想集團云網融合事業部5G智能制造業務負責人李彬表示，《指南》的重要意義在于，推動5G單點應用向5G全面連接、全面應用提速，推動傳統的5G工廠或智慧工廠由點及面鋪開。

李彬說：“5G的技術特性決定了5G在行業領域的巨大應用空間。今年6月，5G R17版本凍結，標志著5G第二個演進版本標準正式完成，5G將進一步提升工業生產控制所需求的低時延、高可靠等特性。需要指出的是，無論是5G還是工業互聯網，都是基礎設施，而應用創新必須疊加在基礎設施之上，在《指南》的推動下，或許萬眾期待的5G殺手級應用就將出現于生產現場。”

“廠廠用5G”還需攻堅克難

5G的不斷成熟加速了工業互聯網的落地，我國工業互聯網產業規模突破萬億元大關，全面融入45個國民經濟大類，助力制造業、能源、礦業、電力等各大支柱產業數字化轉型升級，形成東中西部錯位發展、均衡分布、協同互補的良好格局，成為推動產業數字化轉型的關鍵支撐。

5G全連接工廠建設是工業和信息化部推進工業互聯網提檔升級的重點任務。

工業和信息化部副部長張云明強調：“當前穩經濟責任重大，各方面都在認真貫徹落實中央‘疫情要防住、經濟要穩住、發展要安全’的總體要求，拿出真招實招。5G發展也必須服務于這個大局。”

張云明說：“目前我國5G移動電話用戶數加速增長，但更大的空間在行業領域，要通過加快‘5G+工業互聯網’發展、打造5G全連接工廠，從‘縣縣通5G’到‘廠廠用5G’，進一步帶動投資、刺激消費、暢通循環、促進轉型。”

如張云明所言，工業互聯網經過多年發展，已進入“船到中流、人到半山”的關鍵期，既有持續性的真難題，比如設備互聯互通難、標準體系不完善、復合型人才供給不足等問題；也有階段性的新課題，比如可造血的商業模式還不足，數據資源利用還不充分，5G行業應用的綜合成本還相對較高。

面對這些實際困難和挑戰，如何尋找著力點和突破口？

張云明強調，任何企業單打獨斗都很難取得成功，必須充分調動工業企業、通信企業、設備企業、產業組織、科研院所等各方的積極性，發揮各方優勢，立足工業、面向工業、服務工業，深化技術、建設、應用、標準等各方面合作，實現共贏。

張云明透露，工業和信息化部下一步將加強面向企業廠區、工業園區的5G網絡覆蓋，加大虛擬專網、混合專網建設力度，探索特殊條件下獨立專網發展路徑。

（文章來源：《科技日報》）