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工信部權(quán)威解讀 什么是“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”
發(fā)布時(shí)間: 2021-08-09

來(lái)源:工信部

一、基本定義

“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”是指利用以5G為代表的新一代信息通信技術(shù),構(gòu)建與工業(yè)經(jīng)濟(jì)深度融合的新型基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用模式和工業(yè)生態(tài)。通過(guò)5G技術(shù)對(duì)人、機(jī)、物、系統(tǒng)等的全面連接,構(gòu)建起覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈的全新制造和服務(wù)體系,為工業(yè)乃至產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展提供了新的實(shí)現(xiàn)途徑,助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本、提質(zhì)、增效、綠色、安全發(fā)展。

當(dāng)前,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革突飛猛進(jìn),信息技術(shù)日新月異。5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合將加速數(shù)字中國(guó)、智慧社會(huì)建設(shè),加速中國(guó)新型工業(yè)化進(jìn)程,為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新動(dòng)能。在數(shù)字中國(guó)、智慧社會(huì)建設(shè)和新型工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程中,“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”將主要發(fā)揮基礎(chǔ)性作用、聚合性作用、融合性作用,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)與行業(yè)轉(zhuǎn)型。

“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程實(shí)施以來(lái),行業(yè)應(yīng)用水平不斷提升,從生產(chǎn)外圍環(huán)節(jié)逐步延伸至研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、質(zhì)量檢測(cè)、故障運(yùn)維、物流運(yùn)輸、安全管理等核心環(huán)節(jié),在電子設(shè)備制造、裝備制造、鋼鐵、采礦、電力等5個(gè)行業(yè)率先發(fā)展,培育形成協(xié)同研發(fā)設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程設(shè)備操控、設(shè)備協(xié)同作業(yè)、柔性生產(chǎn)制造、現(xiàn)場(chǎng)輔助裝配、機(jī)器視覺(jué)質(zhì)檢、設(shè)備故障診斷、廠區(qū)智能物流、無(wú)人智能巡檢、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等10大典型應(yīng)用場(chǎng)景,助力企業(yè)降本提質(zhì)和安全生產(chǎn)。

二、發(fā)展背景

近年來(lái),新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展,5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加快推進(jìn),日益成為支撐實(shí)體經(jīng)濟(jì)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)。

2017年以來(lái),我國(guó)深入實(shí)施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略,網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、數(shù)據(jù)、安全四大體系穩(wěn)步推進(jìn),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析加快發(fā)展,平臺(tái)化設(shè)計(jì)、智能化制造、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個(gè)性化定制、服務(wù)化延伸、數(shù)字化管理等創(chuàng)新模式不斷涌現(xiàn)。2019年6月6日,工業(yè)和信息化部向中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)廣電4家基礎(chǔ)電信企業(yè)發(fā)放了5G商用牌照。我國(guó)5G商用穩(wěn)步推進(jìn),已建成覆蓋全國(guó)所有地級(jí)以上城市的5G網(wǎng)絡(luò);工業(yè)、能源、交通、醫(yī)療等多個(gè)實(shí)體經(jīng)濟(jì)行業(yè)5G應(yīng)用蓬勃發(fā)展,為“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合創(chuàng)新奠定了堅(jiān)實(shí)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

一方面,5G是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵使能技術(shù)。國(guó)際電信聯(lián)盟定義了5G的三大應(yīng)用場(chǎng)景,增強(qiáng)移動(dòng)寬帶(eMBB,速率是4G的10倍)、低時(shí)延高可靠(uRLLC,時(shí)延是4G的十分之一)、海量機(jī)器類通信(mMTC,連接密度是4G的50倍),后兩個(gè)場(chǎng)景主要面向工業(yè)等實(shí)體經(jīng)濟(jì)行業(yè)需求設(shè)計(jì)。5G可有效解決工業(yè)有線技術(shù)移動(dòng)性差、組網(wǎng)不靈活、特殊環(huán)境鋪設(shè)困難等問(wèn)題,突破現(xiàn)有工業(yè)無(wú)線技術(shù)在可靠性、連接密度、傳輸能力等方面的局限,有效滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)采集和感知、精準(zhǔn)操控、遠(yuǎn)程控制等工業(yè)生產(chǎn)需要,不斷提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)能力,拓展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新業(yè)態(tài),成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)縱深發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)能。另一方面,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將為5G應(yīng)用開(kāi)辟?gòu)V闊空間。5G的真正價(jià)值在于支撐實(shí)體經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展,迫切需要與實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合應(yīng)用創(chuàng)新。我國(guó)工業(yè)具有完整的產(chǎn)業(yè)鏈、多元的行業(yè)生態(tài)、廣闊的市場(chǎng)縱深,尤其是大量仍處于工業(yè)2.0、工業(yè)3.0階段的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)企業(yè)加快數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化改造進(jìn)程,將為5G提供極為豐富的應(yīng)用場(chǎng)景,開(kāi)辟極為廣闊的發(fā)展空間,支撐5G不斷發(fā)揮商用價(jià)值、釋放發(fā)展紅利,向更高質(zhì)量、更高水平加快邁進(jìn)。

三、內(nèi)涵構(gòu)成

當(dāng)前,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革突飛猛進(jìn),信息技術(shù)日新月異。5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合將加速數(shù)字中國(guó)、智慧社會(huì)建設(shè),加速中國(guó)新型工業(yè)化進(jìn)程,為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新動(dòng)能。在數(shù)字中國(guó)、智慧社會(huì)建設(shè)和新型工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程中,“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”將主要發(fā)揮基礎(chǔ)性作用、聚合性作用、融合性作用。

“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”將發(fā)揮基礎(chǔ)性作用。當(dāng)前,工業(yè)網(wǎng)絡(luò)無(wú)線化發(fā)展趨勢(shì)顯著,國(guó)際電信聯(lián)盟定義的5G三大技術(shù)場(chǎng)景與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展需求緊密契合。目前5G已可支持毫秒級(jí)空口時(shí)延,能夠滿足很多垂直行業(yè)的數(shù)字化場(chǎng)景,比如:港口、采礦、鋼鐵、建筑、倉(cāng)儲(chǔ)等行業(yè)的遠(yuǎn)程控制、無(wú)人控制等場(chǎng)景都是基于5G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)R15版本進(jìn)行的產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新和融合應(yīng)用探索。R16標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用,引入新技術(shù)支持低于1毫秒空口時(shí)延以及更高可靠性,將有力支撐工廠生產(chǎn)線內(nèi)網(wǎng)控制、機(jī)器人控制、運(yùn)動(dòng)控制等低時(shí)延高可靠業(yè)務(wù)。

“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”將發(fā)揮聚合性作用。5G不僅提供網(wǎng)絡(luò)連接,更將與人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等有機(jī)結(jié)合并帶動(dòng)相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。5G的推廣和應(yīng)用過(guò)程,即是5G與各類信息通信技術(shù)聚合創(chuàng)新的過(guò)程。5G加速了通信技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)深度融合,推動(dòng)通信與感知、計(jì)算、控制朝著深度耦合方向邁進(jìn);5G將人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算等新興技術(shù)深度集成,形成云、網(wǎng)、邊、端全鏈條能力,打造以5G為中心的泛智能集成設(shè)施;進(jìn)而與區(qū)塊鏈、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/虛擬現(xiàn)實(shí)、全息影像等技術(shù)融合創(chuàng)新,支持各類工業(yè)場(chǎng)景和應(yīng)用。

“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”將發(fā)揮融合性作用。我國(guó)工業(yè)門(mén)類眾多,企業(yè)所處階段不同,需求差異性大,個(gè)性化更為突出。“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”必須與工業(yè)特有的技術(shù)、知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)緊密結(jié)合,由淺入深、循序漸進(jìn),由生產(chǎn)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程服務(wù)、智慧物流等基礎(chǔ)環(huán)節(jié)向數(shù)字化研發(fā)、機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)、精準(zhǔn)設(shè)備控制等關(guān)鍵環(huán)節(jié)延伸,這一過(guò)程復(fù)雜性高、難度大,需要各相關(guān)部門(mén)協(xié)同配合,充分調(diào)動(dòng)產(chǎn)業(yè)各方的積極性和創(chuàng)造性,共同打好“團(tuán)體賽”。

四、應(yīng)用場(chǎng)景

根據(jù)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”賦能工業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、質(zhì)量檢測(cè)、故障運(yùn)維、物流運(yùn)輸、安全管理等環(huán)節(jié)情況,從生產(chǎn)環(huán)節(jié)突出、經(jīng)濟(jì)效益性好、實(shí)際操作性高、復(fù)制推廣性強(qiáng)等因素考慮,遴選出協(xié)同研發(fā)設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程設(shè)備操控、設(shè)備協(xié)同作業(yè)、柔性生產(chǎn)制造、現(xiàn)場(chǎng)輔助裝配、機(jī)器視覺(jué)質(zhì)檢、設(shè)備故障診斷、廠區(qū)智能物流、無(wú)人智能巡檢、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)十大典型應(yīng)用場(chǎng)景,提出具體場(chǎng)景內(nèi)涵和實(shí)施基礎(chǔ)條件,具體可以參考《關(guān)于發(fā)布“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”十個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景和五個(gè)重點(diǎn)行業(yè)實(shí)踐情況的通知》。

協(xié)同研發(fā)設(shè)計(jì)主要包括遠(yuǎn)程研發(fā)實(shí)驗(yàn)和異地協(xié)同設(shè)計(jì)兩個(gè)環(huán)節(jié)。遠(yuǎn)程研發(fā)實(shí)驗(yàn)是指利用5G及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/虛擬現(xiàn)實(shí)(AR/VR)技術(shù)建設(shè)或升級(jí)企業(yè)研發(fā)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)畫(huà)面和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)同步傳送到分布在不同地域的科研人員;科研人員跨地域在線協(xié)同操作完成實(shí)驗(yàn)流程,聯(lián)合攻關(guān)解決問(wèn)題,加快研發(fā)進(jìn)程。異地協(xié)同設(shè)計(jì)是指基于5G、數(shù)字孿生、AR/VR等技術(shù)建設(shè)協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng),實(shí)時(shí)生成工業(yè)部件、設(shè)備、系統(tǒng)、環(huán)境等數(shù)字模型,通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)同步傳輸設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)異地設(shè)計(jì)人員利用洞穴狀自動(dòng)虛擬環(huán)境(CAVE)仿真系統(tǒng)、頭戴式5GAR/VR、5G便攜式設(shè)備(Pad)等終端接入沉浸式虛擬環(huán)境,實(shí)現(xiàn)對(duì)2D/3D設(shè)計(jì)圖紙的協(xié)同修改與完善,提高設(shè)計(jì)效率。

遠(yuǎn)程設(shè)備操控是指綜合利用5G、自動(dòng)控制、邊緣計(jì)算等技術(shù),建設(shè)或升級(jí)設(shè)備操控系統(tǒng),通過(guò)在工業(yè)設(shè)備、攝像頭、傳感器等數(shù)據(jù)采集終端上內(nèi)置5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備,實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備與各類數(shù)據(jù)采集終端的網(wǎng)絡(luò)化,設(shè)備操控員可以通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)獲得生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)全景高清視頻畫(huà)面及各類終端數(shù)據(jù),并通過(guò)設(shè)備操控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)設(shè)備的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)操控,有效保證控制指令快速、準(zhǔn)確、可靠執(zhí)行。

設(shè)備協(xié)同作業(yè)是指綜合利用5G授時(shí)定位、人工智能、軟件定義網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等技術(shù),建設(shè)或升級(jí)設(shè)備協(xié)同作業(yè)系統(tǒng),在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工業(yè)設(shè)備,以及攝像頭、傳感器等數(shù)據(jù)采集終端上內(nèi)置5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān),通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備運(yùn)行軌跡、工序完成情況等相關(guān)數(shù)據(jù),并綜合運(yùn)用統(tǒng)計(jì)、規(guī)劃、模擬仿真等方法,將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的多臺(tái)設(shè)備按需靈活組成一個(gè)協(xié)同工作體系,對(duì)設(shè)備間協(xié)同工作方式進(jìn)行優(yōu)化,根據(jù)優(yōu)化結(jié)果對(duì)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、可編程邏輯控制器(PLC)等工業(yè)系統(tǒng)和設(shè)備下發(fā)調(diào)度策略等相關(guān)指令,實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備的分工合作,減少同時(shí)在線生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量,提高設(shè)備利用效率,降低生產(chǎn)能耗。

柔性生產(chǎn)制造是指數(shù)控機(jī)床和其他自動(dòng)化工藝設(shè)備、物料自動(dòng)儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備通過(guò)內(nèi)置5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備接入5G網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)設(shè)備連接無(wú)線化,大幅減少網(wǎng)線布放成本、縮短生產(chǎn)線調(diào)整時(shí)間。通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)與多接入邊緣計(jì)算(MEC)系統(tǒng)結(jié)合,部署柔性生產(chǎn)制造應(yīng)用,滿足工廠在柔性生產(chǎn)制造過(guò)程中對(duì)實(shí)時(shí)控制、數(shù)據(jù)集成與互操作、安全與隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵需求,支持生產(chǎn)線根據(jù)生產(chǎn)要求進(jìn)行快速重構(gòu),實(shí)現(xiàn)同一條生產(chǎn)線根據(jù)市場(chǎng)對(duì)不同產(chǎn)品的需求進(jìn)行快速配置優(yōu)化。同時(shí),柔性生產(chǎn)相關(guān)應(yīng)用可與企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、倉(cāng)儲(chǔ)物流管理系統(tǒng)(WMS)等系統(tǒng)相結(jié)合,將用戶需求、產(chǎn)品信息、設(shè)備信息、生產(chǎn)計(jì)劃等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、處理,動(dòng)態(tài)制定最優(yōu)生產(chǎn)方案。

現(xiàn)場(chǎng)輔助裝配是指現(xiàn)場(chǎng)工作人員通過(guò)內(nèi)置5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備,實(shí)現(xiàn)AR/VR眼鏡、智能手機(jī)、PAD等智能終端的5G網(wǎng)絡(luò)接入,采集現(xiàn)場(chǎng)圖像、視頻、聲音等數(shù)據(jù),通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸至現(xiàn)場(chǎng)輔助裝配系統(tǒng),系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,生成生產(chǎn)輔助信息,通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)下發(fā)至現(xiàn)場(chǎng)終端,實(shí)現(xiàn)操作步驟的增強(qiáng)圖像疊加、裝配環(huán)節(jié)的可視化呈現(xiàn),幫助現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行復(fù)雜設(shè)備或精細(xì)化設(shè)備的裝配。另外,專家的指導(dǎo)信息、設(shè)備操作說(shuō)明書(shū)、圖紙、文件等也可以通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)同步到現(xiàn)場(chǎng)終端,現(xiàn)場(chǎng)裝配人員簡(jiǎn)單培訓(xùn)后即可上崗,有效提升現(xiàn)場(chǎng)操作人員的裝配水平,實(shí)現(xiàn)裝配過(guò)程智能化,提升裝配效率。

機(jī)器視覺(jué)質(zhì)檢是指在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)部署工業(yè)相機(jī)或激光器掃描儀等質(zhì)檢終端,通過(guò)內(nèi)嵌5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備,實(shí)現(xiàn)工業(yè)相機(jī)或激光掃描儀的5G網(wǎng)絡(luò)接入,實(shí)時(shí)拍攝產(chǎn)品質(zhì)量的高清圖像,通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)傳輸至部署在MEC上的專家系統(tǒng),專家系統(tǒng)基于人工智能算法模型進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,對(duì)比系統(tǒng)中的規(guī)則或模型要求,判斷物料或產(chǎn)品是否合格,實(shí)現(xiàn)缺陷實(shí)時(shí)檢測(cè)與自動(dòng)報(bào)警,并有效記錄瑕疵信息,為質(zhì)量溯源提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。同時(shí),專家系統(tǒng)可進(jìn)一步將數(shù)據(jù)聚合,上傳到企業(yè)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng),根據(jù)周期數(shù)據(jù)流完成模型迭代,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)模型的多生產(chǎn)線共享。

設(shè)備故障診斷是指在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上加裝功率傳感器、振動(dòng)傳感器和高清攝像頭等,并通過(guò)內(nèi)置5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備接入5G網(wǎng)絡(luò),實(shí)時(shí)采集設(shè)備數(shù)據(jù),傳輸?shù)皆O(shè)備故障診斷系統(tǒng)。設(shè)備故障診斷系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)采集到的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行全周期監(jiān)測(cè),建立設(shè)備故障知識(shí)圖譜,對(duì)發(fā)生故障的設(shè)備進(jìn)行診斷和定位,通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),對(duì)設(shè)備運(yùn)行趨勢(shì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)智能分析預(yù)測(cè),并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)報(bào)警信息、診斷信息、預(yù)測(cè)信息、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等信息的智能推送。

廠區(qū)智能物流主要包括線邊物流和智能倉(cāng)儲(chǔ)。線邊物流是指從生產(chǎn)線的上游工位到下游工位、從工位到緩沖倉(cāng)、從集中倉(cāng)庫(kù)到線邊倉(cāng),實(shí)現(xiàn)物料定時(shí)定點(diǎn)定量配送。智能倉(cāng)儲(chǔ)是指通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和機(jī)電一體化等技術(shù)共同實(shí)現(xiàn)智慧物流,降低倉(cāng)儲(chǔ)成本、提升運(yùn)營(yíng)效率、提升倉(cāng)儲(chǔ)管理能力。通過(guò)內(nèi)置5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)廠區(qū)內(nèi)自動(dòng)導(dǎo)航車輛(AGV)、自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人(AMR)、叉車、機(jī)械臂和無(wú)人倉(cāng)視覺(jué)系統(tǒng)的5G網(wǎng)絡(luò)接入,部署智能物流調(diào)度系統(tǒng),結(jié)合5GMEC+超寬帶(UWB)室內(nèi)高精定位技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)物流終端控制、商品入庫(kù)存儲(chǔ)、搬運(yùn)、分揀等作業(yè)全流程自動(dòng)化、智能化。

無(wú)人智能巡檢是指通過(guò)內(nèi)置5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備,實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人或無(wú)人機(jī)等移動(dòng)化、智能化安防設(shè)備的5G網(wǎng)絡(luò)接入,替代巡檢人員進(jìn)行巡邏值守,采集現(xiàn)場(chǎng)視頻、語(yǔ)音、圖片等各項(xiàng)數(shù)據(jù),自動(dòng)完成檢測(cè)、巡航以及記錄數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程告警確認(rèn)等工作;相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)回傳至智能巡檢系統(tǒng),智能巡檢系統(tǒng)利用圖像識(shí)別、深度學(xué)習(xí)等智能技術(shù)和算法處理,綜合判斷得出巡檢結(jié)果,有效提升安全等級(jí)、巡檢效率及安防效果。

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)是指在工業(yè)園區(qū)、廠區(qū)、車間等現(xiàn)場(chǎng),通過(guò)內(nèi)置5G模組或部署5G網(wǎng)關(guān)等設(shè)備,各類傳感器、攝像頭和數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)終端設(shè)備接入5G網(wǎng)絡(luò),采集環(huán)境、人員動(dòng)作、設(shè)備運(yùn)行等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),回傳至生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行高精度識(shí)別、自定義報(bào)警和區(qū)域監(jiān)控,實(shí)時(shí)提醒異常狀態(tài),實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的全方位智能化監(jiān)測(cè)和管理,為安全生產(chǎn)管理提供保障。

五、行業(yè)實(shí)踐

根據(jù)當(dāng)前全國(guó)開(kāi)展“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”實(shí)踐的優(yōu)勢(shì)行業(yè)和特色產(chǎn)業(yè)情況,從數(shù)字化水平較高、業(yè)務(wù)模式最成熟、5G應(yīng)用探索最集中、落地成效最顯著等因素考慮,遴選出電子設(shè)備制造業(yè)、裝備制造業(yè)、鋼鐵行業(yè)、采礦行業(yè)、電力行業(yè)五大國(guó)民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)行業(yè)。具體可以參考《關(guān)于發(fā)布“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”十個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景和五個(gè)重點(diǎn)行業(yè)實(shí)踐情況的通知》。

電子設(shè)備制造業(yè)自動(dòng)化水平高,數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)好,產(chǎn)品迭代速度快,存在降低勞動(dòng)力成本、減少物料庫(kù)存、嚴(yán)控產(chǎn)品質(zhì)量、快速響應(yīng)客戶差異化要求等迫切需求,發(fā)展智能化制造、個(gè)性化定制、精益化管理等模式潛力大。華為、海爾、格力、中興等利用5G技術(shù)積極實(shí)踐,顯著提高了生產(chǎn)制造效率、降低了生產(chǎn)成本、提升了系統(tǒng)柔性,為電子設(shè)備制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)行了有益探索。

裝備制造業(yè)涉及航空制造、船舶制造、汽車制造與工程機(jī)械制造等重要領(lǐng)域。其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)高度復(fù)雜、產(chǎn)品體型偏大,具有技術(shù)要求高、生產(chǎn)安全標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格、資本投入大、勞動(dòng)力密集等行業(yè)特點(diǎn),對(duì)成品件、標(biāo)準(zhǔn)件等百萬(wàn)量級(jí)生產(chǎn)資源的協(xié)同設(shè)計(jì)和泛在感知需求較高。同時(shí),面臨“用工荒、高成本”的困境,需要更加精密的裝配加工能力以及質(zhì)量檢測(cè)手段支撐企業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展。發(fā)展數(shù)字化研發(fā)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化制造、精益化管理等模式潛力大。中國(guó)商飛、上海外高橋、三一重工、福田汽車等應(yīng)用5G技術(shù)積極探索實(shí)踐,在提質(zhì)、降本、增效、減員方面取得明顯成效,為裝備制造行業(yè)的高速發(fā)展注入新動(dòng)力。

鋼鐵行業(yè)主要包括鐵前、煉鋼、鑄鋼、軋鋼、倉(cāng)儲(chǔ)物流等環(huán)節(jié)。鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)流程長(zhǎng)、生產(chǎn)工藝復(fù)雜,當(dāng)前主要面臨設(shè)備維護(hù)效率低、生產(chǎn)過(guò)程不透明、下游需求碎片化、綠色生產(chǎn)壓力大等痛點(diǎn),發(fā)展智能化制造、精益化管理等模式潛力大。華菱湘鋼、鞍鋼、寶鋼、馬鋼等應(yīng)用5G技術(shù)積極探索遠(yuǎn)程設(shè)備操控、機(jī)器視覺(jué)質(zhì)檢、設(shè)備故障診斷、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等典型應(yīng)用場(chǎng)景,推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)升級(jí)及行業(yè)轉(zhuǎn)型。

采礦行業(yè)包括露天礦環(huán)境和井工礦環(huán)境,安全生產(chǎn)是紅線。在露天礦環(huán)境中,因礦山石墜落易引起開(kāi)采人員傷亡,多層重疊采空區(qū)常出現(xiàn)塌方、滑坡、瓦斯爆炸、沖擊地壓等事故風(fēng)險(xiǎn)。在井工礦環(huán)境中,存在高溫、高濕、粉塵等惡劣的工作環(huán)境,工人長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度井下作業(yè)對(duì)健康造成較大威脅,發(fā)展智能化制造、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、精益化管理等模式潛力大。新元煤礦、千業(yè)水泥、龐龐塔煤礦、鮑店煤礦等利用5G技術(shù)積極開(kāi)展遠(yuǎn)程設(shè)備操控、設(shè)備協(xié)同作業(yè)、無(wú)人智能巡檢、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等典型應(yīng)用場(chǎng)景,成效顯著。

電力行業(yè)主要涉及發(fā)電、輸電、變電、配電、用電五個(gè)環(huán)節(jié),存在安全監(jiān)管不到位、環(huán)保要求高、信息孤島、設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)管難、精細(xì)化管理難等痛點(diǎn),面臨向“清潔、低碳、高效、安全、智能”的轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn),發(fā)展智能化制造、精益化管理等模式潛力大。中核集團(tuán)、國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等利用5G技術(shù),實(shí)踐在發(fā)電環(huán)節(jié)的現(xiàn)場(chǎng)輔助裝配、輸電環(huán)節(jié)的無(wú)人智能巡檢、配電環(huán)節(jié)的設(shè)備故障診斷、用電環(huán)節(jié)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)等典型應(yīng)用場(chǎng)景,取得了明顯成效。

六、發(fā)展歷程

2017年10月18日至10月24日中國(guó)共產(chǎn)黨第十九次全國(guó)代表大會(huì)在北京召開(kāi)。習(xí)近平總書(shū)記在十九大報(bào)告中指出,加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó),加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合。

2017年11月19日,經(jīng)李克強(qiáng)總理簽批的《國(guó)務(wù)院印發(fā)關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見(jiàn)》正式印發(fā),成為我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的綱領(lǐng)性文件。

2017年12月8日,中共中央政治局就實(shí)施國(guó)家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略進(jìn)行第二次集體學(xué)習(xí)。習(xí)近平總書(shū)記在主持學(xué)習(xí)時(shí)指出,要深入實(shí)施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略,系統(tǒng)推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)資源管理體系建設(shè),發(fā)揮數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)資源作用和創(chuàng)新引擎作用,加快形成以創(chuàng)新為主要引領(lǐng)和支撐的數(shù)字經(jīng)濟(jì)。

2018年2月2日,時(shí)任國(guó)務(wù)院副總理馬凱出席2018工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)峰會(huì)開(kāi)幕式并致辭,強(qiáng)調(diào)要把握新工業(yè)革命戰(zhàn)略機(jī)遇,充分認(rèn)識(shí)加快發(fā)展我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要意義。

2019年1月19日,工業(yè)和信息化部出臺(tái)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及推廣指南》,提出支持基于5G建設(shè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)測(cè)試床,開(kāi)展基礎(chǔ)通用關(guān)鍵技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備、解決方案的研制研發(fā)、試驗(yàn)測(cè)試等工作。

2019年6月6日,工業(yè)和信息化部正式向中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信、中國(guó)廣電發(fā)放5G商用牌照,我國(guó)5G進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和應(yīng)用創(chuàng)新的商用發(fā)展階段。

2019年8月12日,工業(yè)和信息化部全國(guó)現(xiàn)場(chǎng)工作會(huì)議在上海商飛召開(kāi)。會(huì)議要求加快推動(dòng)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”,有力支撐制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。會(huì)上,時(shí)任工業(yè)和信息化部黨組書(shū)記、部長(zhǎng)苗圩指出,要落實(shí)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程,加快“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在全國(guó)推廣普及;要完善產(chǎn)業(yè)生態(tài),激發(fā)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”內(nèi)生創(chuàng)新動(dòng)力;要加強(qiáng)政策引導(dǎo),營(yíng)造“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”良好發(fā)展環(huán)境。

2019年11月19日,工業(yè)和信息化部印發(fā)《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程推進(jìn)方案》,提出打造5個(gè)產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)平臺(tái),加快垂直領(lǐng)域“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的先導(dǎo)應(yīng)用,內(nèi)網(wǎng)建設(shè)改造覆蓋10個(gè)重點(diǎn)行業(yè),形成至少20大典型工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景。

2020年2月3日,習(xí)近平總書(shū)記在中央政治局常委會(huì)會(huì)議研究應(yīng)對(duì)新型冠狀病毒肺炎疫情工作時(shí)的講話提出,“要加快釋放新興消費(fèi)潛力,積極豐富5G技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景,帶動(dòng)5G手機(jī)等終端消費(fèi),推動(dòng)增加電子商務(wù)、電子政務(wù)、網(wǎng)絡(luò)教育、網(wǎng)絡(luò)娛樂(lè)等方面消費(fèi)。”

2020年3月,工業(yè)和信息化部印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展的通知》《關(guān)于推動(dòng)5G加快發(fā)展的通知》兩個(gè)文件中,再次強(qiáng)調(diào)實(shí)施“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程,總結(jié)形成可持續(xù)、可復(fù)制、可推廣的創(chuàng)新模式和發(fā)展路徑,促進(jìn)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”融合創(chuàng)新發(fā)展。

2020年5月22日,李克強(qiáng)總理代表國(guó)務(wù)院在十三屆全國(guó)人大四次會(huì)議上作《政府工作報(bào)告》,提出“加強(qiáng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),發(fā)展新一代信息網(wǎng)絡(luò),拓展5G應(yīng)用,建設(shè)充電樁,推廣新能源汽車,激發(fā)新消費(fèi)需求、助力產(chǎn)業(yè)升級(jí)。”

2020年11月20日,2020中國(guó)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)在湖北省武漢市開(kāi)幕,習(xí)近平總書(shū)記致賀信。習(xí)近平指出,當(dāng)前,全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入推進(jìn),信息技術(shù)日新月異,5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合將加速數(shù)字中國(guó)、智慧社會(huì)建設(shè),加速中國(guó)新型工業(yè)化進(jìn)程,為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新動(dòng)能,為疫情陰霾籠罩下的世界經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造新的發(fā)展機(jī)遇。

2020年11月20日,中共中央政治局委員、國(guó)務(wù)院副總理劉鶴以視頻連線形式出席2020中國(guó)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)開(kāi)幕式,宣讀了習(xí)近平總書(shū)記的賀信并致辭。劉鶴表示,習(xí)近平總書(shū)記的賀信充分體現(xiàn)了黨中央對(duì)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高度重視,要認(rèn)真學(xué)習(xí)領(lǐng)會(huì),堅(jiān)決貫徹落實(shí)。

2020年11月20日,工業(yè)和信息化部黨組書(shū)記、部長(zhǎng)肖亞慶出席2020中國(guó)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)開(kāi)幕式并致辭。肖亞慶表示,習(xí)近平總書(shū)記親自為大會(huì)發(fā)來(lái)賀信,就推動(dòng)5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合,加速數(shù)字中國(guó)、智慧社會(huì)建設(shè),加速中國(guó)新型工業(yè)化進(jìn)程作出了重要指示。“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在推動(dòng)制造業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)變過(guò)程中正迸發(fā)出磅礴力量。工業(yè)和信息化部總工程師韓夏出席大會(huì)行業(yè)應(yīng)用與融合創(chuàng)新論壇并致辭。

2020年12月22日,《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》經(jīng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)工作組第二次會(huì)議審議通過(guò)正式印發(fā),明確了未來(lái)三年我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展目標(biāo),提出要深化“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”。

2021年3月5日,李克強(qiáng)總理代表國(guó)務(wù)院在十三屆全國(guó)人大四次會(huì)議上作《政府工作報(bào)告》,提出“發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、“加大5G網(wǎng)絡(luò)和千兆光纖網(wǎng)建設(shè)力度,豐富應(yīng)用場(chǎng)景”。

2021年5月17日,世界電信和信息社會(huì)日大會(huì)在河南鄭州召開(kāi),工業(yè)和信息化部黨組成員、副部長(zhǎng)劉烈宏出席并作主旨發(fā)言。劉烈宏表示,此次大會(huì)是我國(guó)5G建設(shè)、發(fā)展和應(yīng)用一體化推進(jìn)的里程碑,是更加注重5G應(yīng)用牽引的里程碑,同時(shí)指出,工業(yè)是5G融合應(yīng)用的主陣地,全國(guó)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”項(xiàng)目超過(guò)1500個(gè),覆蓋了22個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要行業(yè)。

2021年5月27日,采礦行業(yè)“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”現(xiàn)場(chǎng)工作會(huì)在山西召開(kāi)。會(huì)議系統(tǒng)總結(jié)創(chuàng)新成效,著力推進(jìn)采礦等重點(diǎn)行業(yè)利用“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型。會(huì)上發(fā)布了《“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”十個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景和五個(gè)重點(diǎn)行業(yè)實(shí)踐》。

2021年6月7日,《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)工作組2021年工作計(jì)劃》印發(fā),重點(diǎn)推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)5方面、11項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)和10大重點(diǎn)工程,其中深化“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”是重點(diǎn)內(nèi)容,提出了相關(guān)重點(diǎn)工作、具體舉措及年度成果目標(biāo)。

2021年7月12日,工業(yè)和信息化部、中央網(wǎng)信辦、發(fā)展改革委等十個(gè)部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《5G應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》,面向信息消費(fèi)、實(shí)體經(jīng)濟(jì)、民生服務(wù)三大領(lǐng)域,重點(diǎn)推進(jìn)5G在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、智慧港口、智慧采礦等15個(gè)行業(yè)的應(yīng)用,通過(guò)三年時(shí)間初步形成5G創(chuàng)新應(yīng)用體系。

 

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