2020年是5G進入規模化應用的一年,截至2020年年底,我國累計開通5G基站71.8萬個,終端連接數超過1.8億,應用於工業互聯網的5G基站總數超過3.2萬。5G網絡高速率、大帶寬、低時延的性能有助於傳統工廠轉型,實現工業生產全流程要素資源的連接,推動工業互聯網項目的落地實現。到目前為止,全國“5G+工業互聯網”項目已超過1100個。

工業互聯網發展已按下快進鍵。中國工業互聯網研究院預計,2020年我國工業互聯網產業增加值將達到3.78萬億元,佔GDP的比重將升高至3.63%,帶動就業人數達131.29萬。

工業互聯網應用場景百花齊放

在2020年疫情防控最緊張的階段,工業互聯網在助力醫藥行業加速數字化轉型上起到了巨大作用。

香雪製藥在生產抗病毒口服液場景中應用了工業互聯網技術,通過標識解析體系,賦予了每個零部件、機器設備、產品“數字身份證”,讓消費者可以通過查詢標識碼對產品每個生產環節溯源,查驗產品真偽。

而由中電工業互聯網有限公司攜手中國信息通信研究院,打造的工業互聯網標識解析體系——口罩溯源平台也在湖南長沙成功落地應用。這不僅方便了消費者通過標識碼查詢口罩的生產數據,也方便了市場稽查部門對口罩的生產出售流程進行監管。

不甘成為5G時代下基礎網絡“管道工”的三大運營商,也紛紛在工業互聯網領域加速創新,在2020年打造出了多項標杆項目。

中國電信

2020年以來,中國電信助力高端製造企業由製造升級為“智”造。中國電信與中國航發南方公司在“5G+工業互聯網”整體解決方案的合作中,實現了包括設備數據採集、機器視覺、高清視頻監控+AI、智能物流等在內的多個應用場景,解決了國內葉盤加工存在的質量不穩定、加工時間長、返工率高等問題。

同時,基於目前中國航發南方公司工廠內建成的5G高質量內網,中國航發利用5G+MEC+AI機器視覺應用實現刀具磨損自動通過AGV更換,並利用5G傳感器針對軸的銑、鑽、鉸等加工過程進行自適應控制加工。

中國移動

在耐材行業,“5G+工業互聯網”平台聚焦設備管理、質量管理、計劃調度、成本分析核算等關鍵工序,解決了傳統生產中生產質量波動大、質量追溯無法實現、設備管理粗放、成本核算不精準、生產過程各項數據冗雜分散、報表統計紙質化、信息溝通傳遞效率低等痛點和難題。

鄭州移動結合鄭州瑞泰實際需求,利用5G+雲MES、5G+機器視覺、5G+窯温檢測等技術,將所有設備運行情況實時採集並上傳雲端,通過後台工藝邏輯分析運算,反饋調節控制設備運行,並利用遠紅外自動測温儀將窯爐內部各個環節的運行參數進行採集監控,實現燒成過程穩定、均衡、精準,全面提升產品質量。

同時,在機器人吸盤位置加裝視覺設備,對產品外觀進行掃描,和內置的合格外觀進行AI識別比對,可有效標記外觀不合格殘次品,進而在後端包裝碼放時剔除,完美地解決產品質量檢驗問題。

在鍊鋼工廠,“5G+工業互聯網平台”一樣能解決實際生產問題。

通過5G+超高清視頻技術將採集的視頻、圖像實時傳輸至監控平台,結合人臉識別、行為分析等智能識別技術,鄭州移動實現了對鄭州寶冶鋼結構有限公司廠區環境風險、人員違規、設備運維等的實時分析和預警,有效提升安全生產的智能化管理水平。通過5G+VR技術,幫助工廠與國外專家高清遠程通信,讓專家遠在海外也能對現場情況進行指導,解決了企業售後服務人員不足、專家資源稀缺、工人操作不規範等問題。

中國聯通

2020年12月11日,上海聯通展示了其在智慧航海場景上的應用。上海聯通打造全球首個結合5G技術的船舶自組網應用,實現了大型船舶重要艙室的網絡全覆蓋,為船舶內部安防、視頻監控、遠洋辦公等應用提供了優質的網絡覆蓋保障。

與此同時,針對船舶設計階段的產業鏈環節分散、圖紙標準不統一、項目管理複雜、設計建模週期過長等問題,上海聯通打造了基於船舶行業的協同設計服務平台,充分發揮企業間協同效應,實現了供應商直接參與建模和模型線上交付等功能,極大提高了設計環節中的工作效率。

目前,上海聯通已在船舶製造領域落地了“5G+工業互聯網”六大應用場景,包括焊機聯網應用、基於5G的機器視覺檢測、基於5G的AR/VR應用、基於5G的船舶自組網、基於5G的AGV應用以及設計協同平台應用等。

隨着國家提出加快“新基建”,5G、數據中心雲計算、人工智能等新興技術集羣持續釋放融合發展的疊加效應,工業互聯網作為信息基礎設施的重要組成部分,將成為新興技術在工業領域落地的關鍵載體,被越來越多製造業企業所關注,未來電信運營商在工業互聯網領域還能有更大的創造空間。

運營商發展工業互聯網面臨三大難題

儘管近兩年工業互聯網成為新風口,不少巨頭紛紛入場競相追逐,但電信運營商想要真正深耕該領域,並大規模應用工業互聯網,還存在着一些阻礙。

跨界融合難度大。電信運營商缺少工業生產經驗,對工廠的痛點及部署環境缺乏瞭解。電信運營商還需要參與更多的跨界合作,與工業企業加強溝通,才能更充分了解工業企業的需求。

工業互聯網平台間需求差異大。每個工廠有着不同的製造流程,不能形成通用的平台,平台開發建設難度大、成本高。當前大部分工業互聯網應用僅在某一個生產環節,想要全流程整體互通還需要進一步的技術開發。

數據信息安全挑戰大。工業企業以往的生產環境較為封閉,對數據傳輸的安全性挑戰沒那麼大。然而,工業生產數據一旦上雲,雲安全、邊緣安全、內部協議安全的問題將變得錯綜複雜。企業對於數據安全的顧慮,嚴重影響了他們的上雲積極性。

三大建議促進運營商工業互聯網發展

作為工業互聯網不可或缺的建設者和執行者,電信運營商需在以下幾個方面做好準備。

電信運營商的網絡建設不能放鬆。5G網絡是工業互聯網數據傳輸的基礎,電信運營商要充分發揮網絡連接優勢,並通過5G網絡切片等技術,為客户提供一張低時延、高帶寬、與公網數據隔離的專有網絡,保障數據傳輸的及時性、安全性,提升客户數據上雲積極性。

調整組織架構,做好人才儲備。工業互聯網需要工業技術和IT技術、管理和技術、商務與應用的跨界融合,複合型人才缺口較大。運營商亟需建立更廣泛的跨界人才培育機制。

打造全流程產品體系,並做好平台後期維護服務。在實際工業場景中,電信運營商並不是簡單將網絡接入終端設備就可以的,還需要做好後期持續的維護、支撐服務,這樣有利於其持續收集工業大數據並挖掘數據價值,加快實現生產全流程互聯互通,助力傳統行業數字化升級轉型。

中國在未來5~10年將初步走向製造強國,工業互聯網作為重要載體正加速釋放其力量。同時,5G與工業互聯網的融合將加速數字中國、智慧社會建設,加速中國新型工業化進程,為中國經濟發展注入新動能。工業互聯網前景廣闊,工信部近期明確,到2022年打造5個產業公共服務平台,覆蓋10個重點行業,形成至少20個典型工業應用場景。

但我們也要意識到,工業互聯網需形成一個良性的行業發展模式,繼續完善行業標準體系,推動全產業鏈高水平開放合作,引導更多企業參與研發,同時提升數據安全防護能力。展望2021年,在政策的推動和資本投入多措並舉下,工業互聯網必大有可為,推動越來越多企業變革生產方式。

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