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【工業互聯網專題】工業互聯網應用場景百花齊放,當前發展面臨哪些難題

2021-03-11
來源:電子發燒友
關鍵詞: 5G 工業互聯網

  一、工業互聯網發展已按下快進鍵

  2020年是5G進入規模化應用的一年,截至年底,我國累計開通5G基站71.8萬個,終端連接數超過1.8億,應用于工業互聯網的5G基站總數超過3.2萬個。5G網絡高速率、大帶寬、低時延的性能有助于傳統工廠轉型,實現工業生產全流程要素資源的連接,推動工業互聯網項目的落地實現。到目前為止,全國5G+工業互聯網項目已超過1100個。前工信部部長苗圩指出,“5G真正的應用場景,80%是用在工業互聯網,工業互聯網是5G最期待的領域”。中國工業互聯網研究院院長徐曉蘭也表示,工業互聯網是5G商用的主戰場。

  當前,我國工業互聯網已經進入高速增長期。根據中國工業互聯網研究院預計,2020年,我國工業互聯網產業增加值將達到3.78萬億元,占GDP的比重將升高至3.63%,帶動就業人數達131.29萬人。

  二、工業互聯網應用場景百花齊放

  不甘成為5G時代下基礎網絡管道工的三大運營商,紛紛在工業互聯網領域加速創新,在2020年打造出了多項標桿項目。

  中國電信

  2020年以來,中國電信助力高端制造企業由制造升級為“智”造。中國電信與中國航發南方公司在“5G+工業互聯網”整體解決方案的合作中,實現了包括設備數據采集、機器視覺、高清視頻監控+AI、智能物流等多個應用場景,解決了國內葉盤加工存在的質量不穩定、加工時間長、返工率高等問題。

  同時,基于目前南方公司工廠內建成的5G高質量內網,中國航發利用5G+MEC+AI機器視覺應用實現刀具磨損自動通過AGV更換,并利用5G傳感器針對軸的銑、鉆、鉸等加工過程進行自適應控制加工。

  中國移動

  在耐材行業,5G+工業互聯網平臺聚焦設備管理、質量管理、計劃調度、成本分析核算等關鍵工序,解決了傳統生產中生產質量波動大、質量追溯無法實現、設備管理粗放、成本核算不精準、生產過程各項數據冗雜分散、報表統計紙質化、信息溝通傳遞效率低等痛點和難題。

  鄭州移動結合鄭州瑞泰實際需求,利用5G+云MES、5G+機器視覺、5G+窯溫檢測等技術,將所有設備運行情況實時采集并上傳云端,通過后臺工藝邏輯分析運算,反饋調節控制設備運行,并利用遠紅外自動測溫儀將窯爐內部各個環節的運行參數進行采集監控,實現燒成過程穩定、均衡、精準,全面提升產品質量。

  同時,在機器人吸盤位置加裝視覺設備,對產品外觀進行掃描,和內置的合格外觀進行AI識別比對,可有效標記外觀不合格殘次品,進而在后端包裝碼放時剔除,完美地解決產品質量檢驗問題。

  在煉鋼工廠,5G+工業互聯網平臺一樣能解決實際生產問題。

  通過5G+超高清視頻技術將采集的視頻、圖像實時傳輸至監控平臺,結合人臉識別、行為分析等智能識別技術,鄭州移動實現了對鄭州寶冶鋼結構有限公司廠區環境風險、人員違規、設備運維等的實時分析和預警,有效提升安全生產的智能化管理水平。通過5G+VR技術,幫助工廠與國外專家高清遠程通信,讓他們遠在海外也能對現場情況進行指導,解決了企業售后服務人員不足、專家資源稀缺、工人操作不規范等問題。

  中國聯通

  2020年12月11日,上海聯通展示了其在智慧航海場景上的應用。通過全球首個結合5G技術的船舶自組網應用,實現了大型船舶重要艙室的網絡全覆蓋,為船舶內部安防、視頻監控、遠洋辦公等應用提供了優質的網絡覆蓋保障。

  工業互聯網應用場景百花齊放,當前發展面臨哪些難題與此同時,針對船舶設計階段的產業鏈環節分散、圖紙標準不統一、項目管理復雜、設計建模周期過長等問題,打造了基于船舶行業的協同設計服務平臺,充分發揮企業間協同效應,實現了供應商直接參與建模和模型線上交付等功能,極大提高了設計環節中的工作效率。

  目前,上海聯通已在船舶制造領域落地了5G+工業互聯網六大應用場景,包括焊機聯網應用,基于5G的機器視覺檢測,基于5G的AR/VR應用,基于5G的船舶自組網,基于5G的AGV應用以及設計協同平臺應用等。

  隨著國家提出加快新基建的浪潮,5G、數據中心、云計算、人工智能等新興技術集群持續釋放融合發展的疊加效應,工業互聯網作為信息基礎設施的重要組成部分,將成為新興技術在工業領域落地的關鍵載體,被越來越多制造業企業所關注,未來電信運營商在工業互聯網領域還能有更大的創造空間。

  三、當前工業互聯網發展面臨的難題

  盡管這兩年工業互聯網成為新風口,不少巨頭紛紛入場競相追逐,但電信運營商想要真正深耕該領域,并大規模應用工業互聯網,還存在著一些難題阻礙。

  一、跨界融合難度大。電信運營商缺少工業生產經驗,對工廠的痛點及部署環境缺乏了解。電信運營商還需要參與更多的跨界合作,與工業企業加強溝通,才能更充分了解工業企業的需求。

  二、工業互聯網平臺間需求差異大。每個工廠有著不同的制造流程,不能形成通用的平臺,平臺開發建設難度大,成本高。當前大部分工業互聯網應用僅在某一個生產環節,想要全流程整體互通還需要進一步的技術開發。

  三、數據信息安全挑戰大。工業企業以往的生產環境較為封閉,對數據傳輸的安全性挑戰沒那么大。工業生產數據一旦上云,涉及云安全,邊緣安全,內部協議安全的問題將變得錯綜復雜。企業對于數據安全的顧慮,嚴重影響了他們的上云積極性。

  作為工業互聯網不可或缺的建設者和執行者,電信運營商將為以下幾個方面做好準備:

  一、電信運營商的網絡建設不能放松。5G網絡是工業互聯網數據傳輸的基礎,電信運營商要充分發揮網絡連接優勢。并通過5G網絡切片等技術,為客戶提供一張低時延、高帶寬、與公網數據隔離的專有網絡,保障數據傳輸的及時性、安全性。提升客戶數據上云積極性。

  二、調整組織架構,做好人才儲備。工業互聯網需要工業技術和IT技術、管理和技術、商務與應用的跨界融合,復合型人才缺口較大。急需建立更廣泛的跨界人才培育機制。

  三、打造全流程產品體系,并做好平臺后期維護服務。在實際工業場景中,電信運營商并不是簡單地將網絡接入終端設備就可以的。還需要做好后期持續的維護、支撐服務,這樣有利于更充分地持續收集工業大數據并挖掘其價值作用,加快實現生產全流程互連互通,助力傳統行業數字化升級轉型。



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