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賦能路徑清晰 “5G+工業網際網路”應用場景擴容

11月26日,工業和資訊化部資訊通訊管理局釋出《“5G+工業網際網路”典型應用場景和重點行業實踐(第二批)》,涉及生產單元模擬等10個“5G+工業網際網路”的典型應用場景,以及石化化工、建材、港口、紡織、家電5大重點行業。

截至目前,“5G+工業網際網路”典型應用場景已經擴大到20個,重點行業增至10個。工信部表示,將進一步深化產業合作,強化“5G+工業網際網路”應用推廣,並拓展應用領域。

標杆示範帶動作用凸顯

第二批“5G+工業網際網路”10個典型應用場景包括生產單元模擬、精準動態作業、生產能效管控、工藝合規校驗、生產過程溯源、裝置預測維護、廠區智慧理貨、全域物流監測、虛擬現場服務以及企業協同合作。5大重點行業分別為石化化工行業、建材行業、港口行業、紡織行業和家電行業。

從生產單元模擬場景看,透過在生產單元各類裝置上設定5G模組或部署5G閘道器等,採集海量生產資料、裝置資料、環境資料等實時上傳至邊緣雲平臺,而邊緣雲平臺則利用三維(3D)建模技術建設與物理生產單元對應的虛擬生產單元,實現生產製造狀態實時透明化、視覺化。企業可以利用模型模擬、孿生共智等基於數字孿生模型的技術進行分析處理,實現產能預測、過程感知、轉產輔助等功能,將實際生產結果與5G虛擬生產單元的預期結果進行比對,根據比對差異對物理生產單元進行最佳化,實現生產要素、生產工藝、生產活動的實時精準管控,確保生產穩定高效執行。

在虛擬現場服務場景,透過對工業產品的外形資料及內部結構進行立體化建模,企業可以構建虛擬數字展廳,透過5G網路傳輸至使用者的平板電腦、AR/VR等智慧終端,使用者與數字模型實時互動,能夠實現產品細節的沉浸式體驗和感受。此外,基於5G和AR/VR融合,企業可以構建貼近真實場景的全虛擬場景,為員工進行操作技能培訓和自由操作練習,提高技能學習效率。

今年5月,工業和資訊化部資訊通訊管理局釋出了第一批“5G+工業網際網路”優秀實踐成果,包括協同研發設計、遠端裝置操控、裝置協同作業、柔性生產製造、現場輔助裝配、機器視覺質檢、裝置故障診斷、廠區智慧物流、無人智慧巡檢、生產現場監測10大應用場景,涵蓋電子裝置生產、裝備製造、鋼鐵、採礦、電力等5大行業。

“5G+工業網際網路”賦能實體經濟的標杆示範帶動作用日益凸顯。在日前舉行的2021中國5G+工業網際網路大會上,工信部總工程師韓夏介紹,以賦能實體經濟為目標,“5G+工業網際網路”已融入千行百業。“5G+工業網際網路”全國在建專案已經超過1800個,覆蓋採礦、電力、鋼鐵等22個國民經濟重點行業,“5G+工業網際網路”支撐實體經濟降本、提質增效、綠色發展的重要作用不斷顯現。

同時,“5G+工業網際網路”的賦能路徑日益清晰。“基礎電信企業、工業企業、通訊裝置企業、軟體企業深度合作,形成多樣化的商業運營模式,團體賽打法更加成熟,各地聚焦重點特色行業,舉辦多場行業現場會,服務地方產業升級,區域協同發展的格局更加清晰。”韓夏說。

龍頭企業積極參與

中國證券報記者注意到,在《“5G+工業網際網路”典型應用場景和重點行業實踐(第二批)》中,石化化工、建材、港口、紡織、家電五大行業的龍頭企業積極參與,並實現了降本增效。

例如,建材行業產品生產具有連續、流程化和能源資源消耗型特徵,企業降本增效的需求大。良瓷科技、海螺集團、泰山玻纖等企業利用5G技術開展生產單元模擬、廠區智慧理貨、生產過程溯源、精準動態作業等典型應用場景的實踐,確保產品質量穩定,提升了生產效率。

據介紹,海螺集團與中國電信合作,開展“5G+AI+智慧裝船”專案建設,透過搭建多視角相機,根據三角測量原理,實時監測水泥船位置以及裝船機溜筒位置和姿態。對資料進行AI分析,並透過5G網路將結果與預警資訊傳送到指揮排程中心,基於中心控制演算法傳送指令到裝船機可程式設計邏輯控制器(PLC),實時控制裝船機作業,避免因位置不當引起碰壁、冒灰和其他視野受限情況,實現對裝船作業的全流程監控。專案實施後,生產效率提升70%。

隨著港口業務量不斷增長,提升港口綜合作業效率勢在必行。招商港口與中國移動合作開展“5G媽灣智慧港口”專案建設,透過採集港口集卡、岸橋、場橋、船舶和集裝箱等時空資料,搭建碼頭全要素場景平臺和1:1數字孿生體,透過預演未來作業,幫助碼頭在生產作業開始前對生產計劃進行驗證和評估;透過對接現場裝置定位系統,對生產裝置執行及作業執行情況進行全域性把控;透過回放歷史作業,分析和診斷生產作業過程中出現的問題,為演算法調優、指令排程提供依據。透過對港口生產進行預演、實操和覆盤,實現了媽灣智慧港生產最最佳化。專案執行後,港口綜合作業效率提升30%以上。

建設公共服務平臺

工業和資訊化部發布的《“十四五”資訊通訊行業發展規劃》顯示,加快建成覆蓋各地區、各行業的工業網際網路網路。支援基礎電信企業與工業企業對接合作,利用新型網路技術、先進適用技術建設改造企業內網,面向重點行業打造企業內網升級改造標杆和5G全連線工廠。完善工業網際網路標識解析體系,提升國家頂級節點服務能力,最佳化二級節點和遞迴節點佈局,加速標識解析服務在各行業規模應用,推動主動標識載體規模化部署。完善多層次的工業網際網路平臺體系,培育一批跨行業跨領域的綜合型平臺,建設面向重點行業的特色型工業網際網路平臺,支援發展面向特定技術領域的專業型工業網際網路平臺,加快工業裝置和業務系統上雲上平臺。建設和完善涵蓋國家級、區域級、行業級的工業網際網路大資料中心體系,依法依規利用工業網際網路大資料。

中國資訊通訊研究院院長餘曉暉認為,加快釋放“5G+工業網際網路”潛能需要解決三大問題,一是要解決5G工業晶片模組價格高的問題,消除產業瓶頸;二是要解決5G終端匱乏問題,不斷豐富5G通用終端和行業終端;三是要進一步最佳化“5G+工業網際網路”產業公共服務平臺。

韓夏表示,要推進“5G+工業網際網路”融入更多行業和領域,增強產業鏈企業發展能力,提高產業鏈協作效率和供應鏈一體化水平。同時提升服務能力,支援領軍企業牽頭整合產業鏈,輸出更多可供中小企業借鑑的成熟方案和先進經驗,著力培育一批行業應用公共服務平臺和解決方案供應商,降低中小企業開展“5G+工業網際網路”融合創新的門檻。

《“十四五”資訊通訊行業發展規劃》提出,實施工業網際網路創新發展工程,將升級改造工業網際網路內外網。建設高效能、高可靠、高安全的企業外網,支援工業企業運用5G、時間敏感網路(TSN)、邊緣計算等新型網路技術建設企業內網。加快工業裝置網路化改造,提升工業資料採集和互通能力。打造150個企業內網升級改造標杆,在20個重點行業打造5G全連線工廠,建成8個“5G+工業網際網路”公共服務平臺。

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