以5G技術為支撐的無人駕駛集裝箱卡車在河北省唐山港投入試運行（11月25日攝）楊世堯攝/本刊
◇工業(yè)是驅動社會變革的關鍵動力，也是5G兌現(xiàn)期待、發(fā)揮威力的重點領域
◇5G通信具備的三大關鍵能力，構建了工業(yè)轉型升級的主陣地
“效果比預想的好得多，企業(yè)考慮全部車間都用5G升級換代。”浙江喜臨門家具股份有限公司首席信息官費鐘海告訴《瞭望》新聞周刊記者，5G帶來車間效能革命：單臺機床布線成本從3000元左右降到1000元以下，設備綜合效率提升超過20%，產品質量合格率提高11%。作為典型的傳統(tǒng)行業(yè)，喜臨門家具敞開大門擁抱5G，大大提升產品能級。
記者在浙江省工業(yè)重鎮(zhèn)紹興等多地采訪了解到，“5G+工業(yè)”變革效應初顯，但整體尚在試探起步。
中國信息通信研究院副院長王志勤介紹，我國5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應用類型已經超過20種，重點聚焦工業(yè)制造、能源電網(wǎng)、智慧港口等領域。在機械工業(yè)儀器儀表綜合技術經濟研究所副總工程師劉丹看來，通信技術十年一個周期驅動國家產業(yè)競爭力重新洗牌。目前5G無線網(wǎng)絡從消費擴展到工業(yè)，將驅動產業(yè)大變革。
工業(yè)重鎮(zhèn)5G初體驗
以往，車間信息傳輸基于有線局域網(wǎng)，類似地面交通：線路龐雜無序，費時、費力、費錢，智能化生產系統(tǒng)效果打折、變成“雞肋”。
如今，5G車間信息傳輸走“空中航線”：絎縫機、彈簧機、粘膠機等新舊設備連上5G，企業(yè)SCADA系統(tǒng)（數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)）變得有效可靠：實時監(jiān)測生產流程、采集數(shù)據(jù)，防止工件堆積，敏捷控制設備，大幅降低因控制信號中斷導致設備損壞、生產事故的概率。
除了看得見的外觀上的改變，更重要的是內核效能的提升。在紹興柯橋某機器人生產公司，記者看到，上位管理平臺下發(fā)移動和控制指令，3公里外的機器人按照指令進行設備移動、操縱、投料、關閉等操作。
以往該公司生產的機器人AGV小車（無人搬運車）和機械臂，在運維方面需要花費大量人力和物力進行現(xiàn)場調測。紹興移動公司為其提供5G遠程運維方案后，通過專用網(wǎng)關進行公司總部內網(wǎng)及VPN隧道轉換，實現(xiàn)遠程配置及操控。同樣的方案，也應用到廠區(qū)內部AGV倉儲、焊接車間、生產車間等，實現(xiàn)無線化設備聯(lián)網(wǎng)，節(jié)省有線布線成本，解決信號干擾問題。
公司技術經理金海松介紹，今后銷售的每臺機器人，均會安裝5G通信模塊，以后不管它們在哪里，只要在5G網(wǎng)絡環(huán)境下，公司的工程師就能隨時隨地實現(xiàn)對它們的運維服務，這讓公司的工程技術人員在生產基地遠程即可服務遍及全國各地的工業(yè)機器人，助力企業(yè)實現(xiàn)遠程管理與運維服務。5G遠程售后替代傳統(tǒng)的上門服務，預計每年能為公司節(jié)省100萬元以上的運維成本。
作為浙江省工業(yè)重鎮(zhèn)，紹興第二產業(yè)年產值超過2600億元，化工、裝備制造、紡織等產業(yè)集聚。探索5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，正成為紹興工業(yè)提質增效的重要機遇。
結合地方產業(yè)特征，紹興移動公司以車間生產效能、物品流通管控、廢氣廢水監(jiān)測、產品售后服務等為切入口，積極探索5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，已經與有關行業(yè)龍頭企業(yè)聯(lián)合展開32個實踐項目，涉及印染、化工、紡織、家具、家電、醫(yī)藥等，其中多個項目為行業(yè)首例。
5G通信“低時延”，尤其適用于精細化工行業(yè)安全生產。閏土股份主要生產化工中間體、紡織印染助劑、保險粉等，是國家重點高新技術企業(yè)、全球第二大燃料公司。企業(yè)與紹興移動公司、中國移動上海產業(yè)研究院反復測驗，車間DCS控制系統(tǒng)實現(xiàn)5G網(wǎng)絡連接，儀表電器、環(huán)境監(jiān)測、消防預警等設備與生產決策系統(tǒng)聯(lián)通的靈敏度明顯提升。
閏土股份副總經理徐軍介紹，5G網(wǎng)絡應用后，通信數(shù)據(jù)時延約為15毫秒，企業(yè)生產因此直接受益，故障率下降36%以上，排障時間下降52%。
“5G+工業(yè)”恰逢其時
當前我國制造業(yè)向著網(wǎng)絡化、智能化方向加速邁進，現(xiàn)有連接技術已經無法滿足智能工廠日益增長的低時延、大數(shù)據(jù)、高同步精度、高穩(wěn)定性的需求，“5G+工業(yè)”恰逢其時。
“超大連接、超高速率、超低時延，5G通信具備的三大關鍵能力，構建了工業(yè)轉型升級的主陣地。”中國移動紹興分公司總經理熊宙實表示，5G為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)提供10G以上的峰值速率、毫秒級的傳輸時延、千億級的連接能力和納秒級的高同步精度，是人機深度交互、萬物廣泛互聯(lián)的關鍵支撐。
記者在浙江、江蘇、湖北等地走訪看到，5G網(wǎng)絡有力支撐智能生產、精細作業(yè)，高效銜接管理和生產，且能覆蓋家具、裝備制造、化工、機器人等多類型企業(yè)，驅動工廠車間“減負增效”，展現(xiàn)較大的應用潛力。
中國電信與汽車、家電、鋼鐵、裝備制造等領域企業(yè)聯(lián)手打造300多個5G應用案例，其中與中建鋼構聯(lián)合，通過“5G+工業(yè)PON”采集生產管理數(shù)據(jù)，“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺+AI”優(yōu)化生產工藝，“5G+天翼云+視頻AI”構建智慧工廠立體停車庫，綜合解決企業(yè)數(shù)據(jù)采集困難、生產方式傳統(tǒng)、運營管理粗放等痛點。
劉丹認為，通信技術從2G到5G，大概十年一個周期，能驅動國家產業(yè)競爭力重新洗牌。目前，5G無線網(wǎng)絡從消費擴展到工業(yè)，將推動無人駕駛、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、智能制造等產業(yè)興起。
倒逼5G產業(yè)生態(tài)加速形成
有關專家認為，目前我國5G商用主要聚焦于消費端，以手機承載主要應用場景，而在工業(yè)領域展現(xiàn)變革效應則需時日，大量配套仍需加速。
一方面，5G公共網(wǎng)絡是重要的基礎設施，需提前一步布局。受訪者認為，5G時代工業(yè)生產更依賴公共網(wǎng)絡，看重穩(wěn)定性。而5G網(wǎng)絡頻率高、衰減快，室外基站與室內設備搭配才能確保網(wǎng)絡覆蓋面和質量，其前期建設和維護成本整體較高，需要政府和運營商加強協(xié)作，加快規(guī)劃布局。
同時，隨著5G布局的推進、換機潮來臨，芯片、射頻器件、終端天線、光學元件、傳感器、面板等產品需求猛增，對電子制造裝備、檢測設備、激光加工設備、模組設備等提出升級改造需求，但欠缺相關標準與規(guī)范。
比如工業(yè)模組，熊宙實認為，直接插到機器上就能幫助聯(lián)網(wǎng)的5G通信模組，現(xiàn)在還只是起步階段。記者了解到，5G應用初期，模組開發(fā)成本較高，設備開模成本超過20萬元，通訊運營商和工業(yè)企業(yè)都難以承擔。按照產業(yè)化脈絡，企業(yè)會首先聚焦消費端，通過5G手機量產銷售、降低芯片成本，此后再研發(fā)工業(yè)批量使用的模組。
工信部賽迪智庫電子信息研究所認為，5G行業(yè)級應用開發(fā)，需要基于適應5G新應用特性的軟硬件開發(fā)平臺，目前國內尚無雛形。在基礎軟件開發(fā)平臺方面，傳統(tǒng)基于宏內核的主流操作系統(tǒng)不能滿足5G多場景、多業(yè)務連接類型的新特性，不能滿足5G高效的軟件調配以及系統(tǒng)安全要求。
“5G+工業(yè)”對電磁屏蔽材料提出更高需求。專家介紹，高頻率的引入、硬件零部件的升級、聯(lián)網(wǎng)設備及天線數(shù)量的成倍增長，使得車間電磁輻射，以及設備內部、設備與設備之間的電磁干擾明顯增強，電磁屏蔽材料的作用凸顯，目前該領域產業(yè)競爭已經開啟。
在應用中倒逼5G產業(yè)生態(tài)加速形成。受訪者表示，不少企業(yè)因為缺乏了解而存有戒備心，不愿將生產數(shù)據(jù)上傳公共平臺，或者對5G抱著觀望心態(tài)。建議政府引導行業(yè)領軍企業(yè)帶頭，加快試點應用5G網(wǎng)絡，引領全產業(yè)競爭力整體提升。
（采寫記者：方問禹王賢趙久龍向定杰丁怡全）
