① 全國「5G+工業互聯網」建設項目超1100個 業內:還需探索更多新應用場景
2020中國5G+工業互聯網大會20日在湖北省武漢市開幕。
工信部部長肖亞慶在開幕式上表示,我國5G商用一年多來,已建設5G基站近70萬個,終端連接數突破1.8億,覆蓋全國所有地級以上城市,技術先進、運行清燃高效、資源集約的高質量5G網路正加快建成。
肖亞慶介紹,我國充分發揮5G賦能工業應用的技術特點和優勢,推進「5G+工業互聯網」融合創新。全國建設項目超過1100個,涌現出機器視覺檢測、精準遠程操控、現場輔助裝配、智能理貨物流、無人巡檢安防等一系列應用成果。
「可以說,『5G+工業互聯網』在推動製造業向數字化、網路化、智能化轉變過程中正迸發出磅礴力量。」肖亞慶說。
活動主會場
十九屆五中全會提出,堅定不移建設製造強國、質量強國、網路強國、數字中國,推進產業基礎高級化、產業鏈現代化,提高經濟質量效益和核心競爭力。
中國工程院院士周濟在主論壇上表示,製造強國、質量強國是工業化的主要任務,網路強國和數字中國是信息化的主要任務。5G和工業互聯網將推動製造業全方位變革。
周濟認為,「5G+工業互聯網」是建設製造強國的關鍵支撐。智能製造、數字化、網路化、智能化製造,需要強大的「5G+工業互聯網」賦能。同時,工業互聯網作為一項賦能技術,20%的市場在消費端,80%的市場要在產業端,因此,「『5G+工業互聯網』更大的藍海在智能製造和數字中國。」
被問及「5G+工業互聯網」會給哪些行業帶來顛覆性的改變,中國工業互聯網研究院院長徐曉蘭在接受媒體采訪時表示,首先,工業互聯網推動產業生產方式和企業答者虛組織範式發生根本性的變革。「我們以前的傳統生產方式是流水線式的,從一個流水線到下面的流水線,再到下一個流水線;未來的生產模式已經打破了流水線,變成網路化生產方式,它的生產線已經從一個流水線變成一個柔性製造。」
什麼是柔性製造?徐曉蘭解釋,生產線上一個小時在生產手機,下一個小時可能就生產電冰箱或者洗衣機,這在原來的傳統生產方式是不可能實現的。
「未來的生產模式,它的生產線是柔性定製,而柔性定製就需要一個廣鏈接的、無線的網路來支撐,這種無線網路就是5G。這就是『5G+工業互聯網』怎麼能夠帶動製造業發生根本性或顛覆性的變革。」她說。
徐曉蘭認為,目前「5G+工業互聯網」的應用場景主要是從傳統生產線到柔性生產線的改變,它還有大有可為的空間。
具體而言,徐曉蘭認為,未來「5G+工業互聯網」的廣闊空間還是要 探索 更多新的應用場景,真正把5G大帶寬、低時延、高可靠的特性發揮出來。「因為我們現在看到更多的還是用了5G大帶寬的特性,但低時延、高可靠的特性在工業場景中如何來跟工業互聯網更深地融合、促進製造業的根本變革還需要不斷 探索 。
活動展廳
在國家發改委經濟體制與管理研究所產業室原主任史煒看來,「5G+工業互聯網」本身是一個中長期的概念,目前我國的「5G+工業互聯網」還處於起步階段。
史煒明確,工業互聯網和工業物聯網是兩個概念,先有工業物聯網,工業物聯網進一步延伸才是工業互聯網。
「工業互聯網實際上強調的是通過對機器的數字化改造來提高產業的生產能力和效率,5G本身最根本的特性也是基於工業或者是基於『物』這個機器設備來實現最有效的海量數據傳輸。」史煒說,「5G+工業互聯網」實際上是通過現在的ICT技術,把提取出的生產經營性的數據進行數據資源的組合交換控制,來實現整個產能的提高。
「現在傳統製造業進行工業互聯網改造時遇到的第一個瓶頸就是設備本身的瓶頸。」史煒表示,像三一重工、徐工、濰柴動力等企業之所以能夠進嫌姿行比較先進的工業物聯網和比較深入的工業互聯網,一個重要前提是他的機器設備和已有的生產線可以通過技術改造、設備改造增加一些相應的儀器儀表和一些機器的輔助設施,來達到工業設備和流水生產線的數據提取。「如果不能提取出數字,所有的工業互聯網和物聯網都是假的,這點一定要明確。」
史煒認為,現在很多企業在做工業互聯網和物聯網時存在很多困境,是因為機器設備不具備數字化改造的條件。「企業馬上會考慮投資儀器儀表得花多少錢,改造生產線花多少錢,人工生產和機器生產之間的過渡花多少錢。」
因此,他認為目前不能搞一刀切,不要所有企業都搞工業互聯網,可以有序地針對一些企業優先發展工業物聯網,比如智慧礦山、智慧交通、智慧電力等,這些系統相對來說儀器儀表化的水平比較高,而且系統本身的網路架構也比較好,可以快速通過對這些系統的大規模改造,為下一步的工業製造提供基礎。
「也就是說現在IT的技術我們是有了,5G幾個主要的場景,包括像5G切片的技術已經非常成熟,OT(operational technology)的技術是我們需要去補足的短板。」常疆說,這當然不是一蹴而就的,因為各行各業之間的差異很大。
常疆表示,每個行業自從開始有這個行業至運營到今天,它積累了這么多運營的模型,這么長的產業鏈,這么長的價值鏈在運作,如何把它真正地數字化,能夠體現數據的價值,能夠給他在未來商業發展創造新的動能和新的商業模式,我覺得這是我們作為傳統行業或者說通信企業需要去抓住、去克服的一個重點和難點。
② 5G商用爆發前夜,工業互聯網將成新風口
工業互聯網日益成為巨頭們競爭的重要領域。5G迎來萬物互聯時代,2020年5G將進行大規模商用,工業物聯網將獲得新的發展。
在「翼生雲網 智造未來——5G+工業互聯網高峰論壇」上,工信部總經濟師王新哲指出,預計未來超過八成的5G應用來自工業互聯網等垂直行業。
5G大帶寬、低時延、海量鏈接和網路切片、邊緣計算能力,為智能製造、安全生產提供了高質量的網路支持和數據連接能力,結合工業互聯網平台強大的算力及人工智慧的演算法,5G、雲計算以及AI技術的結合將助推工業企業數字化轉型升級。
中國信息通信研究院副院長王志勤指出,工業互聯網平台不是在工廠內或者局部實現一定的連接,而是要實現全要素全鏈接。
據GE預測,到2020年,工業互聯網年產值將達到2250億美元,超過消費互聯網1700億美元的產值。而中國大陸等新興經濟體的工業化需求持續促進亞太地區工業互聯網平台發展。
這離不開傳統製造業轉型升級的壓力。王志勤表示,經濟下行壓力加大、勞動力成本持續上升等原因對企業經營管理效率提出更高要求。此外,提升產品質量和價值、加速商業模式創新和降低信息化應用門檻也要求中國工業加快數字化轉型。
工業互聯網市場巨大的潛能吸引著各種企業參與。根據工業互聯網產業聯盟發布的《工業互聯網平台白皮書(2019討論稿)》,目前中國各類型平台數量總計已有數百家之多,具有一定區域、行業影響力的平台數量也超過了50多家。
有傳統工業技術解決方案企業面向轉型發展需求構建平台,如航天雲網、海爾、樹根互聯、寶信、阿里、華為、浪潮、紫光等起步較早的平台;也有大型製造企業孵化獨立運營公司專注平台運營,例如徐工、TCL、中聯重科、富士康等大型集團企業剝離和整合內部相關資源,注資成立聚焦工業互聯網平台業務的獨立運營子公司,在服務好集團的基礎上對外輸出成果。
電信運營商擁有網路連接能力和數據中心資源,自然也不會錯過這一市場,中國電信、中國移動和中國聯通均發布了自己的工業互聯網平台。31日當天,中國電信發布了其工業互聯網開放平台。
中國電信副總經理陳忠岳指出,該平台由中國電信自主研發和運營,從工業數據採集、工業數據中台和工業數據應用三個層次為製造企業提供全要素、全價值鏈、全產業鏈的數據賦能服務。
通過底層的工業智能網關,平台可以根據客戶具體需求載入不同的數采協議轉換等邊緣應用,將物理空間中的各種生產要素,安全可信地映射成信息空間中的數據。
往上一層是工業數據中台,以數字孿生的方式構建虛擬數字空間。通過數據匯聚和交換,打通信息孤島,並通過大數據、人工智慧挖掘工業知識。
最上層的工業數據應用將匯聚自研、合作廠商和第三方工業互聯網平台的工業APP,共同構建起數據互聯生態圈。
陳忠岳舉例稱,在運用5G+工業互聯網平台後,鋼結構企業中建鋼構的生產效率提高了10%,產品不良率下降了10%,運營成本降低了6%。
王志勤則以青島港口為例,該港口通過5G網路遠程式控制制抓取集裝箱,「操控人員不用坐在高高的吊車上,可以在辦公室很舒適的環境就完成了工作。」
不過,由於工業互聯網還處在發展初期,也面臨許多挑戰。從產業領域看,優勢互補、協同合作的平台產業生態還需持續構建。 大部分平台企業以單打獨斗為主,希望自主構建端到端完整的平台架構,即使在自身不擅長的領域投入不必要的資金和人力。王志勤指出,應當積極開展協同合作,構建全國協作的跨領域合作平台。
③ 5G+工業互聯網向各行各業延伸
5G+工業互聯網向各行各業延伸
5G+工業互聯網向各行各業延伸,5G與工業互聯網融合將加速數字中國、智慧社會建設,加速我國新型工業化進程,技術的不斷成熟,為5G毫米波的落地應用打下了基礎。「5G+工業互聯網」應用場景將呈現梯次落地
在數字技術由消費領域向生產領域、由虛擬經濟向實體經濟延伸的過程中,「5G+工業互聯網」引領著技術變革,深度賦能千行百業數字化轉型和產業升級。
在近日舉辦的「推進製造強國網路強國建設 助力全面建成小康社會」發布會、2021中國國際數字經濟博覽會「5G+互聯網高峰論壇」和「2021中國國際工業互聯網創新發展大會」上,「5G+工業互聯網」再度掀動熱潮。與會者表示,當前我國正全力推進「5G+工業互聯網」融合創新發展,促進製造業數字化、網路化、智能化轉型升級。
「5G+工業互聯網」
與實體經濟深度融合
工信部副部長辛國斌表示,把握新發展階段、貫徹新發展理念、構建新發展格局,要全力推動工業互聯網與實體經濟在更廣范圍、更深層次、更高水平融合發展。
首先,進一步提升產業支撐能力,加強關鍵核心技術攻關和標准研製。深入推進網路、標識、平台、安全體系建設,促進產業基礎高級化、產業鏈現代化。
其次,進一步增強應用創新水平,推動工業互聯網、「5G+工業互聯網」與實體經濟深度融合。推進跨行業跨領域資源和能力共享,促進一二三產業融通發展。
第三,進一步壯大融合發展生態,加強部門協作、央地協同,完善工業互聯網產業政策體系。在標准研製、技術驗證、先導應用等領域開展更廣泛的國內外交流合作,構建開放發展新格局。
工信部新聞發言人、信息通信管理局局長趙志國表示,近年來,工信部會同相關部門和全國各地,尤其是產業各方,深入實施工業互聯網創新發展戰略,推動我國工業互聯網發展取得階段性成果。
趙志國說,未來幾年是工業互聯網發展的關鍵期,要把發展和安全統籌好,一手堅定不移抓發展,一手堅定不移保安全、保護知識產權,促進工業互聯網健康有序發展。工信部將推出工業互聯網三年行動計劃。抓好兩個工程,即工業互聯網創新發展工程、「5G+工業互聯網」512工程。開展兩類示範,一類是工業互聯網產業基地示範,一類是工業互聯網試點項目示範。同時,研究進一步完善新的政策工具包。推動「5G+工業互聯網」與實體經濟深度融合,融入千行百業。同時也要豐富應用場景,呈現千姿百態。
工業互聯網賦能賦智賦值作用凸顯
前不久,工業互聯網產業聯盟開通「5G+工業互聯網」系列科普問答欄目。科普內容顯示,近年來,新一輪科技革命和產業變革深入發展,5G、工業互聯網、大數據中心等新型基礎設施建設加快推進,日益成為支撐實體經濟數字化、網路化、智能化轉型升級的關鍵驅動。對於為什麼要發展「5G+工業互聯網」的解釋是,一方面,5G是工業互聯網發展的關鍵技術;另一方面,工業互聯網將為5G應用開辟廣闊空間。
據專家介紹,「5G+工業互聯網」是指利用以5G為代表的新一代信息通信技術,構建與工業經濟深度融合的新型基礎設施、應用模式和工業生態。通過5G技術對人、機、物、系統等全面連接,構建覆蓋全產業鏈、全價值鏈的全新製造和服務體系,為工業乃至產業數字化、網路化、智能化發展提供新的實現途徑,助力企業實現降本、提質、增效、綠色、安全發展。
最新數據顯示,目前我國「5G+工業互聯網」在建項目超過1600個;具有一定影響力的大型工業互聯網平台超過100個,接入設備總量超過7600萬台套;工業互聯網已延伸到約40個國民經濟大類,網路化協同、服務化延伸等一些新模式、新業態孕育興起,賦能、賦智、賦值作用凸顯。
工業互聯網產業聯盟認為,5G與工業互聯網融合將加速數字中國、智慧社會建設,加速我國新型工業化進程,為經濟發展注入新動能。在數字中國、智慧社會建設和新型工業化發展進程中,「5G+工業互聯網」將主要發揮基礎性作用、聚合性作用、融合性作用,推動產業升級與行業轉型。
相關企業應搶抓機遇盡早布局
中國信息通信研究院總工程師胡堅波表示,國內外工業互聯網發展有相同點,也有不同點。國外企業因信息化程度相對較高,更加註重通過信息化、大數據來挖掘其中的價值,向智能化升級;國內也有大企業致力於信息化向智能化升級,但大量的中小企業則是藉助工業互聯網實現數字化補課並獲取資源。基於工業互聯網,許多行業和企業正實現市場拓展和要素優化配置。
對於工業互聯網平台的發展趨勢,胡堅波認為,應不斷強化數字孿生支持能力,使平台的「工具箱」屬性不斷增強,由技術工具向商業工具轉變。
北京理工大學教授柴森春表示,4G的應用場景更多與消費相關,而5G最大的應用場景應該是工業。當前,5G與工業互聯網融合方面的人才還比較短缺,如何實現「5G+工業互聯網」對產業的支撐還沒有成熟經驗,也缺乏可復制的成熟模式。
柴森春認為,「5G+工業互聯網」賦能產業融合創新,其中工業軟體是非常重要的一環,需要通過基於工業互聯網的工業軟體來實現大范圍知識迭代。工業軟體是支撐工業企業生產運行的基礎,自主工業軟體是從中國製造到中國創造的橋梁,在產業數字化時代,國內工業企業亟須在工業軟體方面發力。
相關專家建議,當前國內5G與工業互聯網融合尚處在初級階段,相關企業應搶抓機遇,盡早布局,盡快實現創新鏈和產業鏈的精準對接和深度融合,有效賦能千行百業數字化轉型,為經濟發展注入強大動能。
最新數據顯示,截至8月份,我國累計建成5G基站超過100萬個,覆蓋全國所有的地市級城市,以及95%以上的縣城城區和35%的鄉鎮鎮區。5G在廣泛進入日常生活的同時,還加速滲透到眾多垂直行業,其中5G與工業互聯網的.融合應用也被人們寄予厚望。
根據十部門聯合印發的《5G應用「揚帆」行動計劃(2021-2023年)》,「5G+工業互聯網」已被列入行業融合應用深化行動,未來三年將推動5G應用到研發設計、生產製造、運營管理、產品服務等多個環節,打造典型應用場景,並通過示範引領進行復制推廣。目前來看,我國「5G+工業互聯網」在建項目已超過1600個,具有一定影響力的大型工業互聯網平台超過100家,接入設備總量超過7600萬台套,呈現出良好的發展趨勢。
相對於大家熟悉的消費者應用場景,工業領域要考慮到生產效率、生產安全等方面的因素,對5G網路連接提出了更高的要求。而5G毫米波具有大帶寬、高速率、低時延等優勢,可以滿足工業互聯網海量數據傳輸、實時控制等方面的需求,具有廣闊的應用前景。
不過,也是因為毫米波的特點,頻率高、波長短,信號傳播的過程中衰減較大,導致同一個基站的信號覆蓋范圍較小,還有信號遮擋、移動性等方面的問題,曾被認為無法用於移動通訊。公開信息顯示,高通已經與產業夥伴合力解決了阻礙5G毫米波商用的這些技術難題,例如在信號覆蓋方面,通過波束成型的辦法讓波束越來越窄,增強傳輸能力,提升信號覆蓋范圍。
技術的不斷成熟,為5G毫米波的落地應用打下了基礎。在前一段時間舉辦的一場5G毫米波技術研討會上,高通高級資深工程師劉志平分享了一個智慧工廠相關的應用案例,即在面積約為3100平方米的廠區里安裝15個5G毫米波小站,為整個廠區提供5G毫米波網路覆蓋,從而可以支持以下三類業務的運作。
首先是自動搬運車的運行 ,支持搬動車在廠區搬運貨物,同時車上安裝了高清攝像頭,還能夠完成智能巡檢的功能。5G毫米波網路支持超高速數據傳輸,可以將高清攝像頭拍攝的畫面實時傳送到控制中心,使總控室的工作人員能夠更好地監測廠區內設備的運行情況,帶來工作效率的提升。
其次是 設備的 遠程協作維修 ,當某個地方的設備發生故障時,趕到現場的維修工程師可以通過攜帶的AR(增強現實)設備,與遠程進行故障排障分析的工程師進行溝通。在5G毫米波高速、低時延無線網路的支持下,AR設備能夠很好地工作,從而協助現場和遠程的工程師排查並修理好故障。
第三是創新科普項目的實現 ,該工廠是一個中水處理廠,其業務涉及環境保護。在5G毫米波網路的支持下,前來參觀的觀眾藉助AR、VR等設備可以生動、直觀地體驗到中水處理的過程,形成類似於科技館的應用場景,持續傳遞環保理念。
除了上述三類業務,工業互聯網領域需要5G毫米波支持的應用場景還有很多。典型的例子是質量檢測,傳統模式下,人工檢測效率較低,長時間工作還會影響工人視力,而且可能還存在高溫等苛刻環境,因此5G毫米波支持的超高清視頻智能檢測成為一個很好的替代方案。今年上半年,在中國IMT-2020(5G)推進組和中國聯通的支持下,高通、中興通訊、TVU等成功完成了基於大上行幀結構的 5G 毫米波 8K 視頻回傳業務演示,充分體現了5G毫米波在超高清視頻實時傳輸上的優勢,為質量檢測、賽事直播等應用場景的落地打下基礎。
當然,5G與工業互聯網的融合不是一蹴而就的事,而是長期系統的工程。根據計劃,「5G+工業互聯網」應用場景將呈現梯次落地,2020年到2021年以5G超高清視頻等大帶寬類業務為主,2022年到2024年逐步推動5G+遠程式控制制等低時延控制類業務,2025年以後規模商用中高速低成本物聯網業務,促進海量設備接入網路。根據埃森哲預測數據,2035年工業互聯網中國市場規模將達到13萬億元,未來可期。