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5G工业应用已深入生产核心控制环节。
五年,是一个重要的时间刻度。对于国家来说,每个五年计划都让国力有了阶段性提升。而对于移动通信来说,五年的时间,足以让各行各业发生翻天覆地的变革。自2019年5G商用牌照发放以来,被寄予厚望的5G主战场—工业互联网正驱动传统制造向智能智造蝶变。
我国作为全球制造业规模最大的国家,是5G商用的天然试验场。过去五年时间,5G与工业互联网的融合应用实践,通过5G技术对人、机、物、系统等的全面连接,构建起覆盖全财产链、全价值链的全新制造和服务体系,为工业乃至财产数字化、网络化、智能化发展提供了新的实现途径。那么,2019到2024年,围绕“5G+工业互联网”融合应用都碰撞出了什么火花?
加法成效显著
项目超1万个!建成5G工厂超300个!工业级5G模组本钱较商用初期下降90%!融合应用拓展至49个国民经济大类!..........这一系列数据的背后,是“政产学研资用”各方紧密协作、共赢发展的结果,也是助力智造强国建设和推进新型工业化的有力行动。
五年时间,小到一粒米,大到C919客机,背后都有“5G+工业互联网”的影子。我国凌驾60%的5G流量,奔驰在工业互联网上。
5G具备的高速率、低延时、大连接特性,可满足工业领域海量信息收罗、大数据处置惩罚和远程控制等需求,聚焦到工业领域,“5G+工业互联网”在垂直领域的融合应用,推动制造业从传统的局部信息化向数字化、网络化、智能化全面加速转变,实现工业生产全要素、全财产链、全价值链的重构升级。
五年来,我国“5G+工业互联网”发展取得显著成效,加速推动了数字财产化和财产数字化。
工信部数据显示,截至2024年一季度末,建成5G基站364.7万个,5G应用已经融入到97个国民经济大类中的74个,在工业、矿业、电力、医疗等重点领域规模推广。工业互联网融合应用已拓展至49个国民经济大类,形成了200余个工业互联网示范应用标杆。“5G+工业互联网”项目数凌驾1万个,由开端探索迈向精耕细作、规模化发展的关键阶段。
与此同时,5G工厂作为“5G+工业互联网”规模化发展的重要任务之一,是加快“5G+工业互联网”新技术新场景新模式向工业生产各领域各环节深度拓展的关键。目前,工信部发布已建成300个5G工厂,动员总投资97.3亿元。近日《工业互联网专项工作组2024年工作计划》更提出,要“建成不少于300家5G工厂,发布第二批5G工厂名录”的目标。
值得一提的是,在5G发牌之前,所有的工业网络是高度封闭,随着“5G+工业互联网”的发展,5G行业虚拟专网在工业领域得到普遍应用,面向数字化需求,因其易复制推广,宁静性高的特点,可满足各行业对于网络定制化、数据稳定化、管理自主化方面的需求。目前,5G行业虚拟专网建设总量已到达3.16万个,成为信息化转型重要的基础设施。除此之外,随着信息技术(IT)、通信技术(CT)、控制技术(OT)、数字技术(DT)“4T”融合的不停深化,工业5G芯片、模组、网关等也实现突破,工业级5G模组本钱较商用初期下降90%,特别是轻量化5G(RedCap)模组价格更是已经下探至200元左右。
应用由边沿向核心渗透
从边沿辅助环节到核心控制环节,5G在工业领域的应用仅仅用了五年时间。
6月6日,工信部总工程师赵志国在2024移动通信高质量发展论坛上表现,自2019年6月6日正式发放5G商用牌照以来,5G在采矿业、电力、医疗等重点行业实现规模复制,工业领域5G应用逐步从外围环节向研发设计、生产制造等核心环节深入。
随着我国“5G+工业互联网”由起步探索逐步迈向深耕细作、规模化发展,5G在工业生产中的应用已出现出由“局部单点”向“生产全局”、由“外围应用”向“生产核心”发展的新局面。如,电力领域的5G应用已从“输送”环节的无人巡检覆盖到“发、输、变、配、用”五大环节,农业领域的5G应用从以智慧大棚为主的单点应用拓展至无人植保、智慧农机等种植、养殖、流通的多点开花。
与此同时,5G在电子设备制造业、钢铁行业、采矿行业等国民经济重点行业中,更是涌现出一批较为典型的一些应用场景:例如电子设备制造业中的产线参数调整及设备灵活摆设与5G+AR精密装备辅助装配等场景;装备制造业中的沉醉式异地协同设计、5G+AR辅助飞机、船舶等部件装配与超高清飞机、汽车等部件外貌质量检测等场景;石化化工行业中企业对水、电、汽、风、热等能源消耗数据进行能耗在线监测场景;港口行业中对装船机位置、姿态连续、稳定、高精度丈量等进行监测和控制等场景。
虽然我国“5G+工业互联网”的发展取得了可喜的结果,但也面临着诸多挑战。
一是技术难题。“5G+工业互联网”融合发展需要5G网络和工业互联网技术的协同发展,目前仍存在不少技术难题,如网络连接和协议复杂性、边沿计算和实时性、跨平台和跨协议集成、系统可靠性与稳定性等,这些技术难题需要不停研究和突破。
二是需求匹配。工业各垂直行业相对独立且分散,“5G+工业互联网”的应用需求出现碎片化、个性化等特征。目前,“5G+工业互联网”基础层缺少行业专业知识和工艺数据等,应用场景主要针对部门行业的共性需求,对差别行业、差别类型企业的个性化需求和痛点难点的挖掘还不充实,与行业需求的契合度不敷。
三是网络宁静。随着“5G+工业互联网”融合发展的推进,网络威胁从外网向工业内网延伸渗透。工业生产网络逐渐与办公网、互联网以及第三方网络进行互联互通,使得原本封闭可信的工业生产环境被冲破,面临病毒、木马、黑客、敌对势力等威胁。别的,我国高端设备及工业软件依赖国外,存在被后门风险。
五年时间,取得累累硕果的背后,推动5G在工业领域应用依旧是个恒久课题。
两者融合加速工业数字化转型
当前,中国已建玉成球规模最大、技术最先进的5G网络。工业互联网作为推动“中国制造”向“中国智造”转型升级的重要支撑,以5G为代表的新一代信息技术与制造业的深度融合,加速制造业数字化、网络化、智能化转型升级。
日前,工信部、国家发展改革委等七部分印发《推动工业领域设备更新实施方案》,提出“推动人工智能、5G、边沿计算等新技术在制造环节深度应用。”有业内专家表现,当前,我国“5G+工业互联网”发展正处在由起步探索迈向深耕细作、规模化发展的关键阶段,融合应用不停走实向深,助力实现解放人力、赋智机器、升级物流、优化方法、改善环境等转型目标,不断促进我国制造业企业提质增效。
今年5月,工信部印发《工业互联网专项工作组2024年工作计划》,提出制定“5G+工业互联网”升级版推进政策。开展工业5G独立专网试点。在重点领域继续推进工业5G独立专网试验验证,做好相关专网使用频率保障。指导各地加快5G工厂建设,2024年建成不少于300家5G工厂的任务目标。
随着5G不停扎根落地工业领域,通过实施5G工厂“百千万”行动,启动“5G+工业互联网”融合应用先导区试点,推动“5G+工业互联网”规模化发展助力工业数字化转型是关键。但由于技术局限性,目前,5G尚未完全融入工业生产现场,随着R16版本尺度及后续版本商用的成熟,5G将在工业领域进一步深入应用,全面助力传统制造向智能智造转变。
但不得不认可的是,5G商用五周年以来,已经“润物细无声”地改变了人们的生产和生活。和消费端相比,5G在工业领域释放出更大的价值和动能,工厂里遍布的工业设备和机器以及工业现场海量的数据为5G落地提供了丰沃的土壤。未来,5G也将连续为制造业的转型升级提供动能。
来源 | 工业互联网世界
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