這里，是5G被寄予厚望的主戰場(chǎng)

  ICC訊 2019年6月6日，我國發(fā)放第一張5G牌照。如今，我國已建成全球規模最大、覆蓋廣泛、技術(shù)領(lǐng)先的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )。智能家居、刷臉支付、VR/AR設備、4K/8K高清顯示……除了在消費領(lǐng)域帶來(lái)改變之外，5G還有一個(gè)在誕生之初就被寄予厚望的主戰場(chǎng)——工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

  過(guò)去4年多來(lái)，圍繞“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，一場(chǎng)發(fā)生在中國這個(gè)全球制造業(yè)規模最大國家的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐，正驅動(dòng)著(zhù)傳統制造向智能制造的蝶變。

  家電家居個(gè)性化定制、食品質(zhì)量追溯、服裝數字化設計……在諸多領(lǐng)域，小到一袋牛奶，大到C919客機，背后都有“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的影子。我國有超過(guò)60%的5G流量，奔跑在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上。

  前不久召開(kāi)的中央經(jīng)濟工作會(huì )議提出明年經(jīng)濟工作的九項重點(diǎn)任務(wù)。其中，“以科技創(chuàng )新引領(lǐng)現代化產(chǎn)業(yè)體系建設”位列第一。

  12月20日，工業(yè)和信息化部等三部門(mén)印發(fā)《制造業(yè)卓越質(zhì)量工程實(shí)施意見(jiàn)》，明確提出加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，通過(guò)系統集成實(shí)現設備遠程監控和預測性維護。

  “5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”帶來(lái)的變革，如何進(jìn)一步助力經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展備受各方關(guān)注。

  制造業(yè)轉型升級的倍增器

  生產(chǎn)線(xiàn)從5條增至8條，年產(chǎn)值從50億元增至136億元，人數卻沒(méi)有增加，依然是3700人——這是美的冰箱荊州工廠(chǎng)2018年數字化轉型至今的變化。

  走進(jìn)美的洗衣機荊州工廠(chǎng)車(chē)間，無(wú)人自動(dòng)搬運車(chē)將物料精準送達工位，懸掛鏈把零部件從一樓吊到二樓，樓層之間還有像垂直電梯一樣穿梭式立庫。當前，該工廠(chǎng)的機器人萬(wàn)人保有量達1500臺，自動(dòng)化率72%。一條生產(chǎn)線(xiàn)，從來(lái)料到成品，可以實(shí)現無(wú)人操作。

  2022年8月18日，美的洗衣機荊州工廠(chǎng)全球首個(gè)5G全連接智慧工廠(chǎng)建成投產(chǎn)。據工廠(chǎng)副總經(jīng)理陳小海介紹，5G工廠(chǎng)由美的集團聯(lián)合中國移動(dòng)和華為公司共同打造。廠(chǎng)區建立4個(gè)5G基站，覆蓋2500個(gè)通信點(diǎn)位，服務(wù)15類(lèi)133個(gè)應用場(chǎng)景，已是一座大規模的5G智能工廠(chǎng)。

  發(fā)生在這里的變化，是中國制造業(yè)轉型升級的縮影。

  制造業(yè)是立國之本、強國之基。我國制造業(yè)規模連續13年居世界首位，傳統產(chǎn)業(yè)競爭力提升和新興產(chǎn)業(yè)的快速崛起支撐制造業(yè)規模不斷擴張，保持領(lǐng)先。但同時(shí)，制造業(yè)長(cháng)期頂著(zhù)“大而不強”的帽子，唯有進(jìn)行數字化轉型、智能化改造，才是摘掉這頂帽子、走向高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。

  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息通信技術(shù)與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟深度融合的新型基礎設施、應用模式和產(chǎn)業(yè)生態(tài)，為實(shí)現工業(yè)產(chǎn)業(yè)數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化提供了途徑。

  早在2012年，通用電氣公司就提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念。它起源于通用航空發(fā)動(dòng)機可預測性維護的工業(yè)模式。當時(shí)，通用電氣在自產(chǎn)的每臺航空發(fā)動(dòng)機上安裝大量傳感器，采集每次飛行的數據，并在飛行過(guò)程中將數據實(shí)時(shí)傳回數據中心進(jìn)行分析。在他們看來(lái)，不論是工廠(chǎng)內網(wǎng)、外網(wǎng)、標識解析等基礎業(yè)態(tài)，還是智能化生產(chǎn)、網(wǎng)絡(luò )化協(xié)同、數據同步、人工智能改造等工業(yè)運營(yíng)新業(yè)態(tài)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)都是核心實(shí)現手段。

  工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是制造業(yè)轉型升級的倍增器，是推進(jìn)新型工業(yè)化發(fā)展的堅實(shí)支撐。我國一直積極布局工業(yè)轉型發(fā)展。2017年11月底，國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見(jiàn)》，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新發(fā)展戰略開(kāi)始深入實(shí)施。

  2019年，5G正式商用。工業(yè)智能化發(fā)展迫切需要低時(shí)延、高可靠、廣覆蓋的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò )基礎設施。作為驅動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵使能技術(shù)之一，5G的出現恰逢其時(shí)。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)又是加快5G商用規模部署的重要突破口，兩者相輔相成。

  2019年末，工業(yè)和信息化部印發(fā)《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程推進(jìn)方案》，即打造5個(gè)內網(wǎng)建設改造公共服務(wù)平臺，遴選10個(gè)重點(diǎn)行業(yè)，挖掘20個(gè)典型應用場(chǎng)景。這為推進(jìn)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展按下加速鍵。

  在那之后，《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新發(fā)展行動(dòng)計劃（2021—2023年）》《5G應用“揚帆”行動(dòng)計劃（2021—2023年）》等一系列政策文件相繼出爐，為“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在廣度、深度、力度上多向發(fā)力指明了路徑。

  讓設備“開(kāi)口說(shuō)話(huà)”

  陜北毛烏素沙漠中有一處名為紅柳林的地方，因地下數百米的紅柳林煤礦為人所熟知。曾經(jīng)的紅柳林塵土飛揚、機器轟鳴，工人黑臉白牙、一身煤塵。如今，一個(gè)嶄新的數字智慧礦區在此崛起。工人坐在集控室里鼠標一點(diǎn)，遠在千米井下的采煤機滾刀飛轉，層層烏金順著(zhù)煤壁滑落，通過(guò)皮帶機運往地面……

  2021年9月，紅柳林煤礦構建起行業(yè)首個(gè)煤礦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺?！暗V上有幾千個(gè)設備，有些設備很老舊，根本找不到生產(chǎn)廠(chǎng)家，有些系統對接方案復雜，調測難度很大?！睂τ谄鸩诫A段的不易，陜煤集團紅柳林礦業(yè)有限公司智能化部工程師王磊記憶猶新。

  如今，井下綜采面實(shí)現5G視頻通話(huà)、智能開(kāi)采等協(xié)同管控；通過(guò)統一數據標準，礦井2700多臺設備互聯(lián)互通；通過(guò)視頻巡檢、遠程控制、智能工單派發(fā)等應用，檢修效率提升30%，綜采隊井下作業(yè)人數減少近一半。

  “今天，我們一鏟子下去，挖到的不只是煤，更是一座數據金礦?！奔t柳林礦業(yè)公司副總經(jīng)理郭奮超說(shuō)。

  如華為煤礦軍團CTO徐軍所言，智能礦山的本質(zhì)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將設備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)改造，使其可以通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)的方式接入網(wǎng)絡(luò )并“開(kāi)口說(shuō)話(huà)”。同時(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)數據信息的無(wú)縫傳輸，實(shí)現數據互操作與信息集成。

  5G在智能制造中最普遍的應用場(chǎng)景正是設備聯(lián)接。中國工程院院士李培根認為，制造過(guò)程中有數以萬(wàn)計的傳感器和執行器接入，需要引入高可靠、海量聯(lián)接能力的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)作為支撐，同時(shí)采用極低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò )以實(shí)現高精度生產(chǎn)。

  5G最突出的三個(gè)性能指標是用戶(hù)體驗速率、空口時(shí)延和連接數密度：5G網(wǎng)絡(luò )的用戶(hù)體驗速率是4G的10倍以上、空口時(shí)延降低到4G的1/10、連接數密度可達到100萬(wàn)連接/平方公里。這些性能為5G賦能制造業(yè)提供了可能。

  制造業(yè)也因此成為5G主戰場(chǎng)。過(guò)去幾年，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”實(shí)踐讓制造業(yè)取得降本增效、迭代升級的實(shí)際效果。目前其已進(jìn)入規?；茝V的新階段。

  工業(yè)和信息化部持續實(shí)施3年行動(dòng)計劃，連續6年實(shí)施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新發(fā)展工程，遴選5批近600個(gè)試點(diǎn)示范項目，支持創(chuàng )建了8個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)示范基地和6個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)示范區。

  今年6月，工業(yè)和信息化部制定實(shí)施了“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512升級版工作方案，將持續引領(lǐng)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”向更大規模、更廣范圍、更深層次發(fā)展。

  工業(yè)和信息化部部長(cháng)金壯龍表示，將制定出臺推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展政策措施，聚焦網(wǎng)絡(luò )、平臺、安全、標識、數據五大功能體系，打造“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”升級版。

  驅動(dòng)制造走向“智造”

  驅車(chē)從上海市區出發(fā)，駛過(guò)壯闊的東海大橋，上海洋山港便躍然眼前。從貧瘠小島到無(wú)人碼頭，它是我國工業(yè)化演進(jìn)的一個(gè)縮影。

  洋山港碼頭是迄今全世界自動(dòng)化程度最高的智能集裝箱碼頭。碼頭94.5萬(wàn)平方米的自動(dòng)化堆場(chǎng)空無(wú)一人，自動(dòng)導引小車(chē)裝載著(zhù)集裝箱來(lái)回穿梭。通過(guò)在港口部署5G專(zhuān)網(wǎng)覆蓋，可實(shí)現高清視頻的上行和控制命令的精確下發(fā)?！按a頭去年應用了F5G固網(wǎng)通訊技術(shù)，目前已經(jīng)有6臺橋吊可實(shí)現遠程控制，能做到100公里外‘隔空取物’?！鄙细奂瘓F尚東分公司黨委副書(shū)記、總經(jīng)理金健介紹，這意味著(zhù)今后操作員可以在100多公里外的市區對洋山港區各類(lèi)大型設備進(jìn)行遠程操控，且不受起風(fēng)、起霧等惡劣天氣影響。

  2022年，洋山港運營(yíng)效率居全球首位。洋山港四期碼頭人員數量比同等規模的傳統碼頭降低了70%。

  位于武漢光谷的長(cháng)飛光纖光纜生產(chǎn)車(chē)間，通過(guò)打造5G傳感器、“5G+光云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”平臺等，訂單準時(shí)交付率提高了25%，庫存周轉率提升了20%。在天津港5G智慧港口項目中，通過(guò)5G+車(chē)路協(xié)同+高精度定位等多重網(wǎng)絡(luò )能力，結合AI和大數據平臺的智能規劃調度，可節省60%人力成本，碼頭效率提升了20%。在上海商飛，工人戴上AR眼鏡，可準確地將手中的飛機線(xiàn)纜裝配完成……數字化春風(fēng)拂過(guò)廣袤的土地，類(lèi)似的場(chǎng)景正在無(wú)數的工廠(chǎng)車(chē)間上演。

  這是中國制造業(yè)轉型升級的一張張切片。透過(guò)這些切片，可以看到，5G是一場(chǎng)通信技術(shù)的升級，可幫助移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )擴展到行業(yè)市場(chǎng)，使其在礦山、港口、制造等領(lǐng)域得到規?；瘧?。更重要的是，除了解決制造行業(yè)的設備聯(lián)接問(wèn)題，它還給云計算、人工智能、自動(dòng)駕駛等新技術(shù)在制造行業(yè)的應用帶來(lái)更多場(chǎng)景，為工業(yè)制造帶來(lái)全新可能。

  根據工業(yè)和信息化部發(fā)布的最新數據，我國實(shí)施的“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”項目已超過(guò)8000個(gè)，覆蓋了全部41個(gè)工業(yè)大類(lèi)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規模已突破1.2萬(wàn)億元?！?G已經(jīng)從生產(chǎn)現場(chǎng)監測、廠(chǎng)區智能物流等外圍輔助環(huán)節，深入遠程設備操控、設備協(xié)同作業(yè)等核心控制環(huán)節?！惫I(yè)和信息化部信息通信管理局一級巡視員王鵬說(shuō)。

  推動(dòng)行業(yè)應用走深向實(shí)

  商用4年多來(lái)，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這一領(lǐng)域，5G正經(jīng)歷從垂直大類(lèi)走向細分集群、從服務(wù)企業(yè)走向融入生產(chǎn)、從改變通信模式走向重塑生產(chǎn)流程的過(guò)程。如何借力日新月異的數字技術(shù)，加速、優(yōu)化這個(gè)過(guò)程，是當前行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

  “工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在機器視覺(jué)、遙控機器人方面應用較好，在離散制造和流程制造的生產(chǎn)線(xiàn)應用方面不盡如人意?！敝袊こ淘涸菏苦w賀銓日前坦言，5G在發(fā)展之初雖然提出面向工業(yè)應用，但面向消費應用的思路主導了其系統架構設計?，F在看來(lái)，5G還不能完全滿(mǎn)足工業(yè)應用對大上行帶寬、確定性時(shí)延、高可靠與精定位等能力的要求。

  這是5G下一階段演進(jìn)技術(shù)——5G-A（5G-Advanced）的機遇，也是挑戰。

  對于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，5G-A在峰值、連接密度、定位精度等方面的能力比現有5G提升約10倍，可以承載更多的工業(yè)應用，滿(mǎn)足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入核心生產(chǎn)環(huán)節的網(wǎng)絡(luò )需求。

  根據最新消息，從標準到產(chǎn)業(yè)鏈、從應用到產(chǎn)品、從網(wǎng)絡(luò )驗證到部署意愿，5G-A已全部準備就緒，預計2024年實(shí)現商用。它將以超低時(shí)延、超高穩定、超大上行和超精定位的能力走向核心工業(yè)場(chǎng)景，用“升級版”5G賦能“升級版”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

  同時(shí)，今年以來(lái)，以ChatGPT為代表的大模型大大加速人工智能的發(fā)展。其給工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的可能也引發(fā)熱議。

  “制造業(yè)是人工智能大模型應用的主戰場(chǎng)?！卑⒗镅芯吭焊痹洪L(cháng)、阿里云智能集團副總裁安筱鵬認為，隨著(zhù)技術(shù)的演進(jìn)，大模型會(huì )融入到制造業(yè)的設計生產(chǎn)、運維控制、銷(xiāo)售客服的各環(huán)節，進(jìn)一步推動(dòng)制造業(yè)轉型升級。

  “人工智能大模型目前在預測、計算、音視頻處理、邏輯能力方面取得極大突破。這將重塑數據跟蹤和分析的流程，提升工業(yè)互聯(lián)的安全性和可靠性?！崩顺奔瘓F有限公司執行總裁、總工程師肖雪表示。

  在中國工程院院士桂衛華看來(lái)，通用大模型目前主要進(jìn)行文本和語(yǔ)音處理，而工業(yè)上有很多機理性問(wèn)題，比如有色冶金及其化學(xué)反應，是無(wú)法通過(guò)簡(jiǎn)單的文本處理來(lái)解決的。這意味著(zhù)工業(yè)大模型在事前優(yōu)化和使用決策中，要與機理相融合，“這是行業(yè)需要探索的地方”。

  另外，長(cháng)期以來(lái)，5G終端價(jià)格居高不下，使其難以大規模進(jìn)入行業(yè)。

  對此，5G正在加緊持續“瘦身”。根據近日印發(fā)的《關(guān)于推進(jìn)5G輕量化（RedCap）技術(shù)演進(jìn)和應用創(chuàng )新發(fā)展的通知》，到2025年，我國要打造5G輕量化完整產(chǎn)業(yè)體系，實(shí)現新產(chǎn)品、新模式不斷涌現，融合應用規模上量，安全能力同步增強。這將促使更多廠(chǎng)家生產(chǎn)出成本、復雜度更低，尺寸更小，電池壽命更長(cháng)的新模組、新終端，進(jìn)一步豐富5G行業(yè)應用生態(tài)。

  值得注意的是，有關(guān)數據顯示，相比“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展初期，運營(yíng)商5G基站采購價(jià)格已下降53%，5G關(guān)鍵部件成本下降90%。隨著(zhù)5G網(wǎng)絡(luò )建設日益完善、商用快速推進(jìn)、使用成本逐漸下降，5G在工業(yè)領(lǐng)域必然得到更廣泛應用，開(kāi)啟更值得期待的“下半場(chǎng)”。