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一千座 5G 工厂的花苞

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发布于: 2021 年 05 月 10 日

纵观历次工业革命进程,会发现有一件东西,是每次工业生产力大幅提升的必备条件——

那就是路。

18 世纪末,运河上往来的蒸汽船,催生了英格兰大小工厂的崛起。

20 世纪初,横穿欧亚大陆的铁轨,推动全球工厂走入了真正意义上的现代。

上世纪末,看不见的网络之路觉醒,无数工厂在宽带上完成了数字化和网联化。

无论是什么样的路,只要它能够承载更多生产资料的往来运输,让工业效率焕然一新,就都会成为工厂的最佳助手,甚至一次新工业革命的契机。

今天 AI、云计算、工业互联网正在酝酿一次新的工业变革,而属于这个时代的工业之路也日渐清晰。5G 网络,就是其中至关重要的一条。

关于 5G 如何赋能工业,助力中国制造,在这两年已经得到了海量的关注和讨论。但纵观这些讨论我们会发现,其大部分集中在宏观的技术逻辑与产业方向。真正能够深入工厂,构建清晰可执行方案的讨论则还处在发轫之初,有待探索与揭示。


2021 年 5 月 8 日,5G 智能制造峰会在深圳举办。峰会上,产业各方共同就 5GtoB 在制造行业落地,进行了多角度、多层次的讨论,尤其关注 5G 网络与垂直制造领域的深度结合。期间,华为技术有限公司常务董事、运营商 BG 总裁丁耘发表了题为《5GtoB 加速制造行业数智转型》的主旨演讲。丁耘认为,经过两年多的实践和探索,5GtoB 解决了很多技术和生态的关键断点,2021 年毫无疑问是 5GtoB 的商用元年,接下来要加速把样板房变成可以规模复制的商品房,希望整个产业链携手,一起点亮 1000 座 5G 智慧工厂。


借此机会,让我们一同回顾一下“5G+制造业”这个关键命题的来龙去脉。然后也许可以开始回答这样一个问题:一千座 5G 工厂,正在怎样凝结花苞?

识谱:5G 给工厂带来什么?

讨论 5G 工厂之前,我们还是需要回答一个先决问题:5G 对于制造业,对于工厂、工人、工业流程来说究竟意味着什么。

在种植 5G 工厂之花前,先要识出准确的花谱,然后因势利导完成落地方案。整体而言,5G 作为无线网络的升级,可以为那些无法被固网覆盖,或者原本网络方案效果欠佳的工业设备、工业场景、工业系统联接网络,从而高效快速输送作为生产资料的数据。

在工厂间流淌的 5G 网络,相比此前的无线网络与固定网络方案,在更加灵活的同时,能够保证大体量数据完成实时协同、高效协作。我们可以从几个具体的工厂案例中,看见 5G 带来的产业之蕊。

1、工业产线的柔性之变。

在工业场景中,流水线生产是效率之本。但高速运转的工业产线也带来了一个问题,那就是一旦其中某个环节需要调整,就会牵一发而动全身,需要浪费大量时间与人力重新调配整条产线的网络。但在 5G 帮助下,工业产线就可以获得实时联动的柔性生产能力。在华为南方工厂手机产线,传统布线达到 9 万米网线。产线每半年需要进行一次调整,每次调整需要停工两周,一天停工影响产值达 1000 多万。而通过 5G 技术实现产线各类设备无线化柔性连接,调整时间从两周缩短为两天,能够为自动化产线带来巨大的价值优化。


2、工业设备的远程操控。

在能源、钢铁、码头、化工等工业场景中,有很多天车、吊车、叉车类的工业设备需要人工操控。但其生产作业环境往往条件恶劣,且存在安全隐患。在 5G 网络的加持下,这类设备可以结合视频回传与 AI 识别,由人工操作变为远程控制,甚至实现多台设备同时操控,从而极大提升了工厂作业效率与工人安全指数。

3、工业场景的 AI 落地。

工厂中另一项重要工作是巡检、质检,这类工作往往需要工人反复长时间进行观察、比对。一方面人工观察效率低且必然存在误检率,另一方面这类工作非常枯燥无聊,很难长时间从事。而 AI 技术最基础也最关键的能力就是识别,通过机器视觉技术进入工厂中的质检、巡检场景,大量原本需要人工检测的重复劳动可以被 AI 所取代。而 5G 网络能够支持机器视觉系统大量视频回传的业务模式,以及云端训练、边端侧部署的数据使用模型,是 AI 的最佳助手。


4、物流小车的智能升级。

在物流仓储场景中,AGV 小车可以说是最受关注的生力军。而 AGV 小车存在的问题在于,很难完成多台 AGV 的联合操作,从而提升仓储智能化运营效率。在 5G 网络的加持下,可以实现 2-4 台多 AGV 协同,两车 20 毫秒完成同步。类似能力已经在众多工厂完成落地。

由此不难看出,5G 网络对工厂的加持,可以渗透到工厂的多个环节,解决众多种类的问题。在此基础上我们需要进入下一步,即如何培育产业土壤,构建 5G 点亮工厂的可执行方案。

培土:点亮 5G 工厂的可执行方案

5G 点亮工厂,深度赋能工业场景,显然需要将原本处在隔离状态的各方产业力量聚合组织起来,形成可被复用推广的“5G+制造业”解决方案。只有产业协作度高,制造业企业应用有效 5G 方案的成本才能下降,流程才会缩短。

为了实现这一方案,丁耘详细介绍了华为经过两年多实践,携手运营商和合作伙伴,构建的面向 5GtoB“销售、运营、服务”一站式解决方案。整体而言,华为 5GtoB 解决方案由 4 大部分组成,包括“5GtoB 的基础网络”“5GtoB 的网络能力开放”“5GtoB 的应用使能”和“5GtoB 的行业市场”。

“5GtoB 的基础网络”是 5G 解决方案的底座,只有不断提升 5G 网络质量与运维管理水平,才能从根本上吸引制造业用户选择相关方案。


而在 5GtoB 网络的能力开放部分,华为希望将能力编排成商品进行发布,从而让企业用户和开发者简单进入 5GtoB 服务,并能不断管理、升级、优化自身的 5G 能力。

“5GtoB 应用使能”则是以应用创新中心的形式,让开发者和系统集成商可以在应用使能平台上进行 5G 能力的开发、测试、部署,从而让 5GtoB 应用开发更高效,应用集成更简单,建立 5G 网络能力到 5GtoB 应用的桥梁,实现业务敏捷开发和上线。

“5GtoB 行业市场”则是在云上构建的数字超市,企业用户可以按照不同的场景,在数字化的超市里,一站式订购所需要的 5G 行业解决方案。

基于 5GtoB 一站式解决方案,华为希望与运营商、应用合作伙伴深度协同,逐步实现 5G 相关的技术协同、产业协同,通过技术创新驱动制造业数字化、智能化升级。

借助这样的落地方案,已经有越来越多的工厂开始点亮属于自己的 5G 星光。5G 工业的宏伟蓝图,或许已经处在含苞待放时。

含苞:5G 工厂星光乍放时

在 5G 智能制造峰会中,我们可以看到众多具有代表性的工业企业、工业园区,都已经基于 5G 完成了价值创新与产业升级。这些案例不仅是 5GtoB 一站式解决方案的价值证明,也是 5G 赋能制造业方案,进行规模化复制的先锋与示范。

这些绽放出光亮的 5G 工厂,也许就是你家乡那栋记忆里的老工厂,某种程度上的确定性未来。


在为无数中国家庭提供家电产品的美的,通过 5G 专网和 AI 工业大脑推动物联化升级,工厂已经实现了业务数据的提取,对整个制造过程的异常,进行闭环改善及优化控制;基于 5G 网络实现全方位、数智化的管控,通过智能检验,实现品质透明及刚性;基于 5G 的广域联接能力实现供应链云化协同,拉通供应链全流程;基于 5G 网络搭建智能物流平台,拉通物流时刻,对产前、产中、产后物流进行全方位数智化优化;基于 5G 网络发展智能制造和数智化生产,构建智能制造标杆⼯⼚,实现人、设备、物料、机器、产品的互联互通。

在柳州钢铁集团防城港基地,柳钢对智慧生产和智慧园区两个维度进行 5G 数字化改造。在智慧生产方面,通过使用 5G 对远控天车和大机、AI 焊缝表面自动检测、智能配煤、5G 预测性维护等一系列生产环节的智能应用改造,实现生产效率的大幅提升。在智慧园区领域,柳钢在 5G 园区加装 AI 安防监控、智能门禁、智能消防与环境监控、无人机、和交通卡口等先进系统,实现从全局视角掌握园区运行情况,极大提升了生产能效与安全水平。

在三一重工,5G 满足了三一工业制造去网线、去机房化、少人化的需求,打造“端、管、边、云”协同的 5G+工业互联网云应用架构,贯穿业务全流程,从生产制造、视觉管理、智慧物流、智慧园区、智能研发、智慧营销与服务等 8 大类共计 30 余个细分场景,打造 5G 全联接灯塔工厂。

在东营经济开发区,5G 全面赋能了园区的园区数据中心和应急指挥中心建设,三大基础网络,全场景引入 5G、AI 和大数据分析技术。5G 网络可以帮助实现对园区化工企业、重要化工装置、危化品运输车辆的全面覆盖、实时监测和有效管控。并可以建立污染物地图,利用 5G+物联网技术开展异味溯源分析,自动生成污染治理方案。


透过这些案例,我们不仅可以整理出 5G 点亮智慧工厂的基础逻辑与应用模型,还可以窥见 5G 带给工业的纷繁想象力。

而实现这些目标的第一步,是走进工厂,回到工业场景本身,聚合产业力量,去构建整理一套清晰可行的执行方案。

在点亮 5G 工业时代的前夜,我们需要先去培育一朵 5G 工厂的花苞。

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