◎本報記者 劉 艷
根據《5G全連接工廠建設指南》的定義，5G全連接工廠是指充分利用以5G為代表的新一代信息通信技術集成，打造新型工業(yè)互聯網基礎設施，新建或改造產線級、車間級、工廠級等生產現場，形成生產單元廣泛連接、信息運營深度融合、數據要素充分利用、創(chuàng)新應用高效賦能的先進工廠。
72秒下線一臺車、80秒出廠一個集裝箱、5天實現一件西裝的高級定制……隨著全面鋪開的5G網絡與工業(yè)互聯網應用創(chuàng)新融合，傳統(tǒng)產業(yè)數字化迭代升級從工廠車間向工業(yè)生產各領域、各環(huán)節(jié)加速拓展。
近日，工業(yè)和信息化部印發(fā)《5G全連接工廠建設指南》(以下簡稱《指南》)，我國“5G+工業(yè)互聯網”發(fā)展迎來重要標志性節(jié)點。
自此，我國“5G+工業(yè)互聯網”融合應用將從典型場景向工業(yè)生產各領域各環(huán)節(jié)深度拓展。
并非5G與工業(yè)互聯網的簡單疊加
自2019年工業(yè)和信息化部印發(fā)《“5G+工業(yè)互聯網”512工程推進方案》以來，5G在工業(yè)領域的應用已從生產外圍輔助環(huán)節(jié)逐步深入到生產核心控制環(huán)節(jié)，面向工業(yè)的5G模組、終端等不斷涌現，產業(yè)生態(tài)取得長足進步。
中國信息通信研究院總工程師敖立說：“我國已建‘5G+工業(yè)互聯網’項目達3100個，在十大重點行業(yè)培育形成20個典型應用場景，賦能千行百業(yè)路徑日益清晰?！吨改稀返陌l(fā)布，標志著‘5G+工業(yè)互聯網’由起步探索階段邁向深耕細作階段?！?/p>
根據《指南》的定義，5G全連接工廠是指充分利用以5G為代表的新一代信息通信技術集成，打造新型工業(yè)互聯網基礎設施，新建或改造產線級、車間級、工廠級等生產現場，形成生產單元廣泛連接、信息(IT)運營(OT)深度融合、數據要素充分利用、創(chuàng)新應用高效賦能的先進工廠。
敖立介紹，按照《指南》的部署，“十四五”時期，5G全連接工廠將通過“央地”協同發(fā)展，實現金字塔式的“百千萬”建設目標：推動全國10000家企業(yè)開展5G全連接工廠建設，分類分級建成1000個特色鮮明的5G全連接工廠，遴選100個工廠標桿在全國復制推廣。
敖立強調，建設5G全連接工廠，并不是將5G技術與工業(yè)互聯網進行簡單疊加，而是一個對邊緣計算、數據安全、網絡建設等多方面有著多重要求的系統(tǒng)工程，其中有3個關鍵概念需要厘清。
首先，5G全連接工廠要以5G為重要基礎，但不局限于5G，要充分發(fā)揮5G的聚合作用，有機集成人工智能、數字孿生、云計算、增強現實、虛擬現實、邊緣計算等各類新一代信息通信技術，創(chuàng)新各種新模式、新業(yè)態(tài)、新場景。
其次，“全連接”是一種發(fā)展愿景，主要指推動人、機、料、法、環(huán)、測等“能連盡連”，但不是“樣樣都連”，要充分利用5G技術打通IT和OT，但也要根據實際情況因地制宜，最終是要幫助企業(yè)解決數字化轉型過程中的難點、痛點和堵點，實現提質、降本、增效、綠色、安全發(fā)展。
還有，“工廠”是以工廠為重點，但不局限于制造業(yè)的傳統(tǒng)工廠，只要具備生產現場條件的行業(yè)和領域，包括礦山、港口、電力等各領域，均可積極探索建設5G全連接工廠。
多路徑建設5G全連接工廠
從《指南》提出的核心任務看，5G全連接工廠的建設內容可歸納為“建網、聯網、用網及護網”?？墒?，行業(yè)特色不同，企業(yè)的數字化能力、起點也不盡相同。為此，《指南》給出了5G全連接工廠建設的不同路徑。
工業(yè)和信息化部信息通信管理局一級巡視員王鵬介紹，為加強應用牽引，培育良性生態(tài)，《指南》橫向分類，推動電子、裝備、鋼鐵、采礦、電力等10個重點行業(yè)和領域率先建設5G全連接工廠；縱向分級，支持企業(yè)建設產線級、車間級、工廠級等不同等級的5G全連接工廠。“產業(yè)級聚焦在單一生產環(huán)節(jié)、業(yè)務單元的設備連接、數據采集和5G融合應用創(chuàng)新等方面的能力建設。車間級聚焦在多產線多系統(tǒng)之間的協同生產、數據打通與系統(tǒng)集成水平提升等能力建設。工廠級聚焦在跨車間跨層級的互聯互通，以及生產、運營、管理等能力的全面提升?！卑搅娬{，企業(yè)可根據自身發(fā)展的實際需要，選擇在產線、車間、工廠等任一層級實施5G全連接工廠建設，不是必須先建設產線級、再建設車間級、最后建設工廠級。
2021年，工業(yè)和信息化部開展5G全連接工廠試點示范項目。寧波杭州灣吉利汽車部件有限公司(極氪工廠)的焊裝車間內，382臺柔性機器人同時工作，實現100%自動化焊接；聯想武漢產業(yè)基地自主研發(fā)的業(yè)界首條5G+物聯網自動化組裝線“量子線”，依托聯想自有的5G專網優(yōu)勢，可以快速傳輸生產及檢測數據，一部手機平均完成700項檢測以及數據傳輸的時間，4G網絡需要5秒，而5G專網只需1秒。
談及一間間經5G全連接改造的工廠，聯想集團云網融合事業(yè)部5G智能制造業(yè)務負責人李彬表示，《指南》的重要意義在于，推動5G單點應用向5G全面連接、全面應用提速，推動傳統(tǒng)的5G工廠或智慧工廠由點及面鋪開。
李彬說：“5G的技術特性決定了5G在行業(yè)領域的巨大應用空間。今年6月，5G R17版本凍結，標志著5G第二個演進版本標準正式完成，5G將進一步提升工業(yè)生產控制所需求的低時延、高可靠等特性。需要指出的是，無論是5G還是工業(yè)互聯網，都是基礎設施，而應用創(chuàng)新必須疊加在基礎設施之上，在《指南》的推動下，或許萬眾期待的5G殺手級應用就將出現于生產現場?！?/p>
“廠廠用5G”還需攻堅克難
5G的不斷成熟加速了工業(yè)互聯網的落地，我國工業(yè)互聯網產業(yè)規(guī)模突破萬億元大關，全面融入45個國民經濟大類，助力制造業(yè)、能源、礦業(yè)、電力等各大支柱產業(yè)數字化轉型升級，形成東中西部錯位發(fā)展、均衡分布、協同互補的良好格局，成為推動產業(yè)數字化轉型的關鍵支撐。
5G全連接工廠建設是工業(yè)和信息化部推進工業(yè)互聯網提檔升級的重點任務。
工業(yè)和信息化部副部長張云明強調：“當前穩(wěn)經濟責任重大，各方面都在認真貫徹落實中央‘疫情要防住、經濟要穩(wěn)住、發(fā)展要安全’的總體要求，拿出真招實招。5G發(fā)展也必須服務于這個大局?！?/p>
張云明說：“目前我國5G移動電話用戶數加速增長，但更大的空間在行業(yè)領域，要通過加快‘5G+工業(yè)互聯網’發(fā)展、打造5G全連接工廠，從‘縣縣通5G’到‘廠廠用5G’，進一步帶動投資、刺激消費、暢通循環(huán)、促進轉型?！?/p>
如張云明所言，工業(yè)互聯網經過多年發(fā)展，已進入“船到中流、人到半山”的關鍵期，既有持續(xù)性的真難題，比如設備互聯互通難、標準體系不完善、復合型人才供給不足等問題；也有階段性的新課題，比如可造血的商業(yè)模式還不足，數據資源利用還不充分，5G行業(yè)應用的綜合成本還相對較高。
面對這些實際困難和挑戰(zhàn)，如何尋找著力點和突破口？
張云明強調，任何企業(yè)單打獨斗都很難取得成功，必須充分調動工業(yè)企業(yè)、通信企業(yè)、設備企業(yè)、產業(yè)組織、科研院所等各方的積極性，發(fā)揮各方優(yōu)勢，立足工業(yè)、面向工業(yè)、服務工業(yè)，深化技術、建設、應用、標準等各方面合作，實現共贏。
張云明透露，工業(yè)和信息化部下一步將加強面向企業(yè)廠區(qū)、工業(yè)園區(qū)的5G網絡覆蓋，加大虛擬專網、混合專網建設力度，探索特殊條件下獨立專網發(fā)展路徑。