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“5G+工业互联网”是推动产业数字化的重要抓手

5G是当下信息通信技术发展的重要方向,工业互联网是新一代工业革命的技术支撑,二者都是实现经济社会数字化转型的重要驱动力量。

5G与工业互联网的融合发展,将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,同时也为5G落地应用开辟巨大空间。

“5G+工业互联网”是推动产业数字化的重要抓手

5G赋能工业互联网发展

4G改变生活,5G改变社会。根据工业互联网产业联盟最新调研数据,目前“5G﹢工业互联网”案例超1000个,主要应用场景集中在设备信息采集、超高清视频监测、产品质量检测、AGV小车、远程控制、AR辅助诊断等,提质增效成果初显。例如,广东湛江钢铁炼钢厂在生产过程中,利用5G网络进行多源数据采集、回传,及时掌握OG风机和除尘风机运行工况,并运用大数据分析技术进行在线监测和诊断,从而替代传统点检工作,助力检修负荷下降10%,点检项次替代比例为81%,风机突发性故障停机时间降低10%,极大地提高风机运行效率。未来,随着5G标准的逐步冻结和产业成熟,“5G﹢工业互联网”也将有越来越多的落地应用。

5G与工业互联网融合发展是推动产业数字化转型的重要抓手。5G可满足海量信息采集、大数据处理和远程控制等需求,将成为从消费互联网到产业互联网转型的新动能。聚焦到工业领域,“5G+工业互联网”在垂直领域的融合应用,将加速产业向数字化、智能化方向发展扩张,实现社会生产全要素、全产业链、全价值链的重构升级,助力实体经济数字化转型发展。

工业网络面临的问题和挑战

当前,工业网络仍面临诸多问题,这主要体现在以下3个方面:

(1)不够开放和友好,这是由传统工业厂家的格局和市场来决定的。大多数的工业协议都是封闭化的结构设计,拥有严格控制的对外接口。

(2)不够弹性和灵活,扩展和调整的难度比较大。

(3)不适应业务发展的需要,部署和运维的成本比较高。由于工业网络涉及到有线和各类无线,加之在现场都有应用,所以它难以融合新技术的变革,对现有技术和架构产生了很大的阻碍影响。

在无线网络方面,现有工业无线网络尚存在以下几个方面的挑战:

(1)可靠性和稳定性。工业场合对可靠性和稳定性的要求比较高,而无线传输的可靠性、稳定性与有线的方式相比还不具备突出优势。

(2)刷新速度。工业系统对刷新速度要求比较高,而无线通信较难实现高速刷新,同时难以实现大量终端的同时在线连接。

(3)网络安全。无线网络被入侵和干扰的风险较高,网络安全得不到保障。

(4)传感器无线供电。虽然无线网络缩短了通信的线路,但是仍解决不了供电线的问题。对传感器进行无线供电目前仍是一个无法产业化的问题。

(5)无线工业领域协议及标准。有线领域的标准协议历经几十年才被逐渐规范,在无线工业领域,这些协议又被重新定义一遍。

(6)电磁辐射和干扰。由于很多无线网络会产生电磁辐射,在面向特殊行业(石油、井工矿等)时,必须考虑防爆和隔爆的特殊要求。

几点建议

5G、工业互联网这两项先进技术可谓相辅相成。一方面,相比3G、4G,5G具备高速率、低时延、广连接的技术优势,能够更好满足工业互联网传输海量数据、快速精准控制的高要求。另一方面,工业互联网能为5G创造大量应用场景,进而推动5G技术更快发展。

一要提升技术水平。当前,我国5G工业终端、芯片、模组等关键产品的水平有待提升,相关企业应加大科研攻关和产业化力度,补齐供给短板。在技术应用上,5G+工业互联网要从视频监控、巡检安防等生产外围环节,向产品设计仿真、生产控制等关键制造环节迈进,力争再上新台阶。

二要加强应用推广。据统计,我国企业数字化转型比例仅为25%,中小企业数字化转型空间巨大。但对不少中小企业来说,升级改造前期投入较大,改造需求相对碎片化、多样化。有关部门有必要加强引导,一方面挖掘应用场景、开展咨询服务,让企业主动拥抱新技术,另一方面建设共性技术平台、打造技术改造模板,降低中小企业研发投入成本。

三还要注重培养复合型人才。5G+工业互联网并非简单的技术叠加,需要跨领域、多学科的复合型人才。现实中,一些通信领域人才并不熟悉生产制造,一些工业领域人才则对通信技术较为陌生。为此,要支持企业打造复合型人才实训基地,推动相关院校开展专业课程培训,加强产教融合,为5G+工业互联网的长远发展提供更有力的人才支撑。

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