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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，推動萬家企業(yè)開展5G全連接工廠建設(shè)，推動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”專題，深度剖析一年來我國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5G產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
“目前，中國聯(lián)通已打造5G工廠1123個，覆蓋22個行業(yè)以及31個省、市、自治區(qū)。當(dāng)前大部分的案例仍是定制化，但中國聯(lián)通在不斷總結(jié)與探索規(guī)模化復(fù)制經(jīng)驗(yàn)?！?strong>中國聯(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，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)帶來新氣象的同時(shí)，也迎來了高速發(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、雙鏈路冗余及分層分級的集中控制、通過高清視頻監(jiān)控實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)檢和人員行為規(guī)范性檢測等?！睘檫M(jìn)一步拓展“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”典型應(yīng)用場景，2022年9月，工信部發(fā)布《5G全連接工廠建設(shè)指南》（以下簡稱《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。《指南》發(fā)布后，作為數(shù)字信息基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營服務(wù)國家隊(duì)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國數(shù)字中國智慧社會建設(shè)主力軍、數(shù)字技術(shù)融合創(chuàng)新排頭兵，中國聯(lián)通將“5G工廠”列為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的專項(xiàng)考核指標(biāo)。在“2022年中國5G發(fā)展大會”上，時(shí)任中國聯(lián)通董事長的劉烈宏指出，2023年中國聯(lián)通計(jì)劃打造1000個5G工廠。
中國聯(lián)通持續(xù)打造5G工廠，成果豐碩
《指南》發(fā)布一年來，中國聯(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。據(jù)范濟(jì)安介紹，目前中國聯(lián)通已打造1123個5G工廠，覆蓋了22個行業(yè)、31個?。ㄊ?、自治區(qū)）。例如在新疆陸港集團(tuán)中歐班列集結(jié)中心，中國聯(lián)通聯(lián)合新疆國際陸港集團(tuán)和中國信通院，共同上線了全國第二、新疆首個國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析園區(qū)型二級節(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（圖片來源：中國聯(lián)通）據(jù)介紹，該項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容為“一中心、一平臺、一改造及5G+MEC專網(wǎng)建設(shè)”。其中，“一平臺”指的是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新示范平臺；“一中心”為指揮調(diào)度中心；“一改造”則是對軌道吊控制系統(tǒng)進(jìn)行“5G+半自動化改造”；而“5G+MEC專網(wǎng)建設(shè)”，是針對陸港中歐集結(jié)中心所建設(shè)的“5G+MEC”專用移動網(wǎng)絡(luò)，以滿足現(xiàn)場“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。“屆時(shí)將實(shí)現(xiàn)高空作業(yè)的分解、轉(zhuǎn)移及遠(yuǎn)程控制，開展遠(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、集裝箱自動裝卸等無人港口作業(yè)，提升場站內(nèi)的無人化、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，該礦山通過實(shí)施“機(jī)械化換人、自動化減人、智能化無人”，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)地表無沉陷，數(shù)字化轉(zhuǎn)型成效顯著，開創(chuàng)了礦山建設(shè)運(yùn)營新模式。
西藏中國黃金華泰龍礦業(yè)5G智慧礦山（圖片來源：中國聯(lián)通）“目前，井下4400、4450有軌運(yùn)輸中段以5G、無線路由器、光纖多種通信技術(shù)為基礎(chǔ)，以5G高速無線通信和工業(yè)環(huán)網(wǎng)為傳輸平臺，實(shí)現(xiàn)了井下架線式電機(jī)車運(yùn)輸自動控制、遠(yuǎn)程遙控和人工駕駛?cè)N模式切換的無人駕駛系統(tǒng)，大幅提高了電機(jī)車運(yùn)輸效率?！狈稘?jì)安表示，井下運(yùn)輸作業(yè)人員由原來的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7000噸/天增長到現(xiàn)在的1.6萬噸/天，每年可節(jié)省有軌運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)礦支出2000余萬元。
5G工廠實(shí)踐中的難點(diǎn)與挑戰(zhàn)
中國聯(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“5G工廠”的認(rèn)識尚有不足。“往往把5G工廠等同于一些碎片化的點(diǎn)狀應(yīng)用，或者只是通過企業(yè)有沒有用到某項(xiàng)‘5G產(chǎn)品’去衡量是否達(dá)到其標(biāo)準(zhǔn)。”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、車間級、工廠級等生產(chǎn)現(xiàn)場，形成生產(chǎn)單元廣泛連接、信息（IT）運(yùn)營（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，如何提高用戶對于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‘5G工廠’這一概念了解還不充分，或者對5G真正起到的作用仍有不少疑惑。
如何說服用戶，讓對方認(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、帶來創(chuàng)新機(jī)會，是目前中國聯(lián)通推進(jìn)5G工廠建設(shè)方面遇到的最大難點(diǎn)。”范濟(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)過程中存在差異。范濟(jì)安一針見血地指出，目前大企業(yè)的5G工廠是以5G專網(wǎng)和工廠級/企業(yè)級獨(dú)享型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為代表，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、各類定制化OT和IT應(yīng)用或融合類應(yīng)用，同時(shí)也可享受政府的專項(xiàng)補(bǔ)貼政策；而中小企業(yè)則無緣5G專網(wǎng)，其工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺往往是云端的公共服務(wù)平臺，上面的軟件多屬于通用型IT應(yīng)用，幾乎沒有OT工控類應(yīng)用，并且大部分只能申請“上云上平臺”的統(tǒng)一政策支持。另外，5G專網(wǎng)的成本問題也是影響其規(guī)模化推廣的關(guān)鍵難題?！澳芊褚怨卜?wù)的成本得到個性化的網(wǎng)絡(luò)、平臺、應(yīng)用，尤其是能否得到工控類和OT/IT融合類應(yīng)用？”范濟(jì)安說。
踔厲奮發(fā)，從定制化走向復(fù)制化
未來，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)，中國聯(lián)通如何布局規(guī)劃？針對不同行業(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，但中國聯(lián)通在不斷總結(jié)規(guī)?；瘡?fù)制的經(jīng)驗(yàn)。
一是在邊緣側(cè)采用平臺技術(shù)對傳統(tǒng)垂直化、封閉的定制類應(yīng)用進(jìn)行“云”化改造，對每臺連網(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。這些模型庫一旦建立起來，就可以采用容器、微服務(wù)、編排和DevOps等云原生技術(shù)開放給上層應(yīng)用。在開發(fā)時(shí)，上層應(yīng)用可以進(jìn)行調(diào)用，進(jìn)而形成一個工業(yè)操作系統(tǒng)。在這個過程中，上層應(yīng)用是個性化的，但底層能力是通用的，因此5G工廠建設(shè)可以通過底層通用能力進(jìn)行復(fù)制推廣。
二是云端平臺在匯聚邊緣設(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)測中的橫向或縱向IT應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)中臺技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中化統(tǒng)一治理，同樣可通過云原生的方式開放給上層應(yīng)用使用，如打造新一代ERP、“雙碳”管理等應(yīng)用，達(dá)到規(guī)?；瘡?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)平臺按照此架構(gòu)開發(fā)，目前已集成工業(yè)APP近1.2萬個，服務(wù)企業(yè)超過17萬家，覆蓋行業(yè)達(dá)22個，并在2023年以排名第一的成績?nèi)脒x國家級“雙跨平臺”。同時(shí)，針對同一行業(yè)的不同企業(yè)，中國聯(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，以SaaS軟件服務(wù)的形式提供能耗管理、倉儲管理和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)測性維護(hù)”“5G+AI合規(guī)監(jiān)測”“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MEC上。
目前智造云平臺用戶量已達(dá)到一定規(guī)模，在廣東惠州仲愷高新區(qū)，面對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5G虛擬專網(wǎng)和智造云邊緣版平臺，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“國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺+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。未來將持續(xù)發(fā)揮自身資源稟賦優(yōu)勢，以“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”戰(zhàn)略驅(qū)動，推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合，書寫數(shù)字經(jīng)濟(jì)新篇章，為數(shù)字中國建設(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:《中國聯(lián)通范濟(jì)安：強(qiáng)化底層通用能力 推動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
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